Что такое робот? Если несколько десятилетий назад роботы были всего лишь научной фантастикой, то сегодня трудно представить жизнь без них. Они строят автомобили, обезвреживают бомбы и ныряют в глубины океана.
Слово «робот» происходит от чешского «робота», что означает «тяжелая работа». В 1920 году чешский писатель Карел Чапек в своей пьесе «Россумс универсальные роботы» (RUR) назвал машины людьми. В драме их выращивают в резервуарах, чтобы они работали в промышленности вместо людей.
Неологизм «робот» проник во многие языки. В 1927 году человек-машина впервые появился на большом экране в фильме «Метрополис». Окончательно роботы прославились в 1940-х годах благодаря рассказам Исаака Азимова.
Роботы — это машины, которые передвигаются независимо и могут выполнять различные задачи. Это отличает роботов от машин с дистанционным управлением, которые нуждаются в командах от людей и поэтому не являются независимыми. Автоматы также не являются роботами, поскольку они выполняют только одну работу. Компьютеры также не считаются роботами, поскольку они не могут двигаться.
Попытки заменить человеческий труд механикой имеют давнюю историю. Еще в дохристианские времена греки изобрели простые автоматы, которые могли выполнять действия без прямого вмешательства человека. Так в 270 году до нашей эры были созданы первые водяные часы.
Книга сложных устройств «Китаб аль-Хиял» была написана в Багдаде в начале 9 века и описывает более сотни автоматов.
Машины также видят, осязают и слышат
Особой проблемой при разработке машин, которые движутся независимо, является ориентация. Первый видящий робот был создан с использованием фотоэлементов, которые позволяли обнаруживать различия в яркости. В 1950 году знаменитые роботы-черепахи Элси и Элмер впервые смогли обнаружить источник света, обозначающий их зарядную станцию.
Американские исследователи из Калифорнийского университета разработали робота, который может видеть в трех измерениях и способен складывать полотенца, а затем складывать их друг на друга. Трехмерное изображение окружающей среды создается с помощью двух камер в голове робота. Эта способность важна для того, чтобы в будущем роботы могли перемещаться в незнакомой для них комнате, не задевая при этом стены.
Роботы, которые могут слышать, также существуют уже несколько десятилетий. Университет Васэда в Японии разработал «Вабот-1» в 1973 году. Робот мог слышать, видеть, трогать, ходить и даже разговаривать с помощью синтезатора речи настолько, что его разработчики заявили, что он обладает интеллектом 18-месячного ребенка.
Осязание роботов также значительно улучшилось за последние несколько лет. Еще не так давно развитие мелкой моторики, например, удерживание ручки большим и указательным пальцами, было немыслимо. Роботы теперь могут захватывать сырые яйца и бутылки, не повреждая их.
Ученые-роботы из Технического университета Мюнхена разработали искусственную кожу, которая позволяет роботам чувствовать прикосновения и избегать препятствий. Джеральд Э. Леб и Джереми А. Фишел из Университета Южной Калифорнии разработали искусственную руку, пальцы которой оснащены датчиками, настолько чувствительными, что они могут обнаруживать различные материалы.
Работники механического сборочного конвейера
Впервые роботы были использованы в промышленности в 1960-х годах, всего через 20 лет после их литературного создания Азимовым. Джордж Довел и Джо Энгельбергер и их компания Unimation разработали Unimate, первого коммерчески доступного промышленного робота.
Помимо прочего, его использовали на сборочных конвейерах автопроизводителя General Motors для выполнения повторяющихся и опасных работ. Например, в Unimate уложены сильно нагретые металлические детали.
Редакция рекомендует: Второй разум: как развивается искусственный интеллект и что его ждёт в будущем
Всего 20 лет спустя использование роботов в автомобилестроении стало обычным явлением. Другие отрасли также используют роботов. Химические компании имеют линии автоматизации, которые полностью берут на себя сложные рабочие процессы.
Роботы повсюду, где мы не можем быть
Во многих областях роботы теперь берут на себя задачи, которые люди могут выполнять более неточно, медленнее или вообще не выполнять. Последнее особенно актуально для миссий в космосе.
В 1997 году после семимесячного полета беспилотный космический зонд «Патфайндер» впервые разместил на Марсе роботизированный аппарат («Соджорнер»), оборудованный для экстремальных климатических условий Красной планеты.
Но роботы также необходимы для выполнения других задач в космосе. Роботы-манипуляторы помогают в работе на международной космической станции МКС и ремонтируют неисправные спутники .
Исследование океанов также было бы немыслимо без роботов. Они исследуют глубины океана, помогают выявлять экологические опасности, такие как разливы нефти, или охотиться за сокровищами. В 1986 году робот Джейсон Джуниор исследовал место крушения «Титаника» на глубине 3965 метров вместе с обитаемым глубоководным аппаратом «Элвин».
Многие подводные роботы имеют форму небольшой подводной лодки. Эти автономные подводные аппараты (АНПА) управляются дистанционно или программируются перед использованием, чтобы они могли выполнять свою работу независимо.
Роботы также могут обслуживать людей в кризисных регионах. Их используют при пожарах, поиске мин или обезвреживании бомб. Для этого они должны уметь передвигаться по очень сложной местности.
Для обезвреживания бомб роботы часто оборудуются низко расположенным шасси и свободно перемещающейся дистанционно управляемой рукой. Наверху находится разрушительное устройство, которое стреляет струей воды высокой энергии в камеру взрывчатки, делая ее неэффективной. Роботы могут пережить небольшие случайные взрывы.
