С чем ассоциируется у вас понятие о робототехнике? Согласитесь, воображение рисует нечто, человекоподобное, с механическими руками и ногами, либо, паукообразное, а ещё, обязательно представляется знаменитая собака-робот. Одним словом, представление о роботах у многих достаточно узкое и однобокое.

На самом деле, в современном мире, роботы – довольно востребованы. Их используют в абсолютно различных сферах жизни, о которых многие могут даже не догадываться.

Медицина

Самым удивительным образом роботы спасают человеческие судьбы, а иногда, и жизни. Возможно, вы не догадываетесь, но современные протезы конечностей напрямую связаны с робототехникой. Неподвижные искусственные руки остались в далёком прошлом, нынешние протезы умеют двигать пальчиками. Их управление напрямую связано с электрическими импульсами, передаваемыми телом.

Впрочем, искусственные конечности – не единственная заслуга роботов в медицине. Самые прогрессивные экземпляры умеют проводить высокотехнологичные операции!

Космос

Наверное, ни у кого не возникнет сомнений в том, что космос словно предназначен для обитания роботов. И действительно, если посмотреть на историю освоения космоса, можно увидеть, что большая часть космических исследований легла именно на плечи роботов. Луноход, Марсоход и робот-аватар – наиболее известные из космороботов. На самом деле, их разновидностей достаточно много, все они предназначены для работы в условиях космоса и выполняют действия, которые для человека оказались бы непосильными или крайне опасными.

Системы безопасности

Отлично проявляют себя роботизированные системы в сфере безопасности. Эти роботы первыми обнаруживают пожароопасные ситуации и успешно предотвращают их.

Современные военные учения максимально приближены к условиям реальности, благодаря роботам, имитирующим противника. Роботы для военных учений не отличаются стильным дизайном, но достаточно хорошо имитируют человеческие импульсы и повадки.

Также, роботы способны проводить длительное слежение за объектами, вызывающими подозрение у органов правопорядка.

Производство и быт

Невозможно представить себе современные заводы без роботизированной техники. Роботы выполняют множество самых различных операций. В основном – это действия, требующие многократного повторения и высокой точности. Зачастую применение роботов спасает целые отрасли промышленности. Ведь их применение позволяет значительно увеличить производительность труда, освободив при этом человеческие ресурсы для решения более важных задач.

Отлично применимы роботы и в быту. Самые известные из них – робот-пылесос и газонокосильщик. Также, можно встретить роботов специально разработанных для выполнения более сложных бытовых задач.

Развлечения

Ну и конечно же, никто не отменял роботов, призванных нести людям радость, развлекая их своими умениями. В большинстве своём, такие роботы представляют мир детских игрушек: всевозможные поющие и танцующие животные, интерактивные игрушки, радиоуправляемые машины и вертолёты. Впрочем, роботы для развлечения взрослых отличаются от детских, разве что, размерами.

Почему именно робот-игрушка?

Роботы — игрушки универсальные. Ведь они подходят как для мальчиков, так и для девочек (тем более в продаже есть и модели, которые больше понравятся как раз им). Да и для развития ребенка «роботизированные» игры полезны вне зависимости от его пола. Почему? Во-первых, подобные игрушки оказывают положительное влияние на развитие мелкой моторики детей и повышение их (поскольку требуют вдумчивого и серьёзного подхода к сборке или обращению с относительно сложным механизмом). Во-вторых, они работают на фантазию и воображение малыша — хотя бы потому, что чаще всего выглядят совершенно фантастически, и подобрать им аналоги в реальной жизни обычно невозможно. В-третьих, такие игрушки могут знакомить ребёнка с миром продвинутых современных технологий... К тому же, как показывает практика, роботы ещё отлично способствуют социализации детворы: шумные компании «по интересам» владельцев таких игрушек во дворе и в детском саду можно заметить издалека!

Какие бывают детские роботы?

При выборе игрушечного робота самый первый и главный шаг — это определиться с типом игрушки, который во многом зависит от возраста и интересов конкретного ребёнка. Условно предлагающийся в магазинах ассортимент можно разделить на несколько больших групп:

Роботы-трансформеры

Когда заходит речь о роботах из кино, именно трансформеры приходят на ум большинству. Они неизменно вызывают интерес у детей от 3 лет (для малышей помладше они достаточно сложны). Их суть «два-в-одном» предельно проста: это и человекоподобный воин, и, например, машинка, в которую он собирается за пару минут. Хотя производители трансформеров давно не ограничены автомобилями: выбирать можно роботов, которые превращаются в мотоциклы, танки, самолёты, вертолёты, катера, космические корабли, животных, насекомых, динозавров — фантазия разработчиков не знает границ! Есть даже модели по принципу «три-в-одном» (например, воин, машина и самолёт) или же такие, где нет «человека» (в ракету собирается, например, динозавр).

Роботы-конструкторы

Из названия, наверное, всё ясно: чтобы играть с таким роботом, предварительно его нужно собрать из множества небольших деталей при помощи инструкции, как самый настоящий . Как следствие, такая игрушка подходит детишкам от 3 лет, так как совсем маленькие малыши, скорее всего, не справятся с ней или могут подавиться мелкими элементами. Сама по себе игрушка несёт двойную пользу: сначала как развивающая головоломка, а потом уже как непосредственно фигурка робота, с которой можно разыгрывать всё те же сюжетные игры. А при желании такого робота легко модернизировать — собрав в новую конструкцию, что разнообразит игры с ним и не даст заскучать.

Интерактивные роботы

Именно эти игрушки и являются роботами в истинном значении своего слова. А значит, оснащены «умной» электроникой, которая управляет всеми действиями такого устройства. Впрочем, самые простые интерактивные роботы, подходящие для детей 1-2 лет, не являются автономными: чтобы они начали вращать головой и руками, шагать, мигать лампочками, играть музыку и «произносить» шаблоны фраз, малышу нужно нажимать кнопки на их корпусе. А вот модели для ребёнка от 3-4 лет нередко умеют работать и на «автопилоте». Подобный робот может, к примеру, патрулировать заданный небольшой участок и при обнаружении на нём помехи запускать сирену. Или, например, включаться при определённой последовательности хлопков ребёнка. Отдельные разновидности можно даже программировать на какие-то сценарии поведения в тех или иных обстоятельствах!

Роботы-животные

В определенной мере группу можно отнести к интерактивным, но специфичность внешнего вида и вариантов использования требует выделить их в отдельный подвид. Эти роботы напоминают собачек, кошечек, попугаев, черепах, причём нередко за счет отделки мехом их сложно отличить не то что от , а и от настоящих животных! Это и обусловливает игру с ними. Такой робот требует к себе внимания «гавканьем», «мурлычет», когда его гладят, и «болеет», если его вовремя не «кормят». Отдельные модели даже «узнают» владельца с помощью встроенной камеры! А ещё он может бегать, прыгать и выполнять голосовые команды, такие как «лежать», «сидеть» и «голос». Это не просто развлекает малыша, но и помогает ему прочувствовать, каково это содержать .

Конечно, существует огромное количество роботов, которые объединяют в себе несколько категорий. Так, конструктор может быть и трансформером, — собрав, его можно превратить во что-то иное. А трансформеры бывают интерактивными: со световой или звуковой сигнализацией, «стреляющим» оружием и т. д.

Какие характеристики роботов важны?

Когда с нужным вам типом игрушки определились, стоит оценить прочие свойства предлагающегося детского робота:
. сертификаты: как и любой другой товар для детей, надо поинтересоваться у продавца наличием документов, которые гарантируют безопасность его использования маленьким ребёнком;

Качество: робот должен быть прочным и аккуратно собранным, шарниры обязаны быть крепкими, не пищащими или тарахтящими, у него не должно быть трещин, острых заусенцев, облезающей краски и резкого запаха;

Размер: габариты робота должны соответствовать самому ребёнку — не слишком маленьким (чтобы крохотным пальчикам было удобно обращаться с ним), но и не чересчур большим (чтобы малыш мог его сам взять в руки);

Свет/звук: если игрушечный робот оснащен таким оборудованием, оно не должно быть излишне ярким и громким, резким, чтобы не напугало самого ребёнка и не отвадило его от игрушки на долгое время;

Управление: все кнопки на роботе должны быть крупными и в меру легко нажимаемыми, не западающими, чтобы малышу было удобно запускать нужные ему функции во время игры;

Пульт: бывает проводным (ограничивает в радиусе), по радио (до 10-15 м), инфракрасным (должен быть в пределах видимости по прямой линии) и даже с Bluetooth и WiFi (управлять можно через приложение на );

Изоляция: вся проводка и электроприводы робота должны быть надёжно защищены, в том числе от попадания внутрь влаги (что вполне ожидаемо у детей в силу их невысокой аккуратности);

Батарейки: вне зависимости от источника питания робота (батарейки или встроенные аккумуляторы) до покупки убедитесь в его работоспособности, попросив продавца включить и продемонстрировать все режимы работы;

Заряд: поищите в инструкции, на какое время работы рассчитан робот — если он будет быстро разряжаться и требовать очередной подзарядки, это может сильно расстроить игру ребёнка.

Роботы в нашей жизни- нужны ли они нам? Для чего нужны роботы, кто их придумал и какие они бывают? Можно ли обойтись без них? Что нас ждет в будущем?

Давайте попробуем разобраться .

Робот и ДНС

По сути компания ДНС это один большой завод по производству и реализации роботов. Ведь робот это не всегда машина похожая на человека. На данном технологическом этапе развития, буквально все что нас окружает можно назвать роботом. Вся бытовая техника может программироваться и выполнять различную работу без присутствия человека. Различные компьютерные программы, могут автономно работать в сети и на вашем компьютере.
Робот это автоматическое устройство которое работает по заранее разработанной и заложенной в него программе. Он получает информацию об окружающем его мире от датчиков, считывающих устройств, микрофонов и.т.д. Робот самостоятельно осуществляет какие-либо действия и иные операции. При этом робот может иметь связь оператором и выполнять его команды или же работать автономно.
И согласитесь что сейчас человечеству будет очень сложно существовать без всего этого.

Немного истории

Вот одно из значений слова: Робот (от словацк. robota) - это автоматическое устройство, которое должно частично или полностью заменяет человека при выполнении опасных работ связанных с риском для жизни или при относительной недоступности объекта.
Слово «робот» впервые было использовано в пьесе Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы», 1920). А придумал его чешский писатель Карел Чапек со своим братом Йозефом.
Первые применении подобие роботов относятся к эллинистической эпохе. Тогда на острове Фарос на маяке установили четыре женские статуи покрытые позолотой. Днём солнечные лучи отражались от них, а ночью ярко освещались, они всегда хорошо были видны издали. Эти статуи через какой-то определенный временной промежуток, поворачивались и отбивали склянки. В темное время суток они издавали трубные звуки, тем самым предупреждая проходившие корабли о том рядом берег.
В современном же мире начало робототехнике положил- русский инженер Пафнутий Чебышёв, который в конце XIX века придумал стопоход.
Никола Тесла в 1898г разработал миниатюрное радиоуправляемое судно.
Американским инженером Д. Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году. Был сделан робот внешне напоминающий человека. Данное устройство могло выполнять простейшие движение и по команде воспроизводить фразы.

Какие бывают роботы

Андроид - робот похожий на человека или человекообразный робот
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/hZ9EiyUL.jpg
Промышленный робот - может выполнять технологические операции (сварка, окраска, сборка и др.) а так же (разгрузка-погрузка, транспорт и т.д.)
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/3oF43RZT.jpg
Транспортный робот - автоматическая машина состоящая из устройства управления и ходового устройства.
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/qjewnV9l.jpg
Бытовой робот - бытовой робот создан с целью помощи человеку в различных домашних ситуациях
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/jT33z7VW.png
Боевой робот - предназначен для сохранения жизнь человеку в трудных боевых условиях. А так же работает, как разведчик, сапер, радиационный ликвидатор, вынос раненного с поле боя.
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/VDRcW65o.jpg
Как пример- робот скорпион, может выполнять различные задачи: бой в городских условиях, спасение заложников, уничтожение пехоты и тяжелой техники. Российская разработка(проект).

Медицинский робот - В ведущих клиниках мира на практике 70% процедур совершается с помощью медицинских роботов
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/WtSgBOEz.jpg
Наноробот -один из важнейших проектов робототехнике. Роботы, размером с молекулу (менее 10 нм), могут обрабатывать и передавать информацию, имеют функцию движения и исполнения программ. Применяются в различных отраслях.
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/Ss6E01nV.jpg
Робот бот - программа которая выполняет автоматически действия или по расписанию через те же интерфейсы, что и простой пользователь. Применяется в основном в Интернете.
Выглядит примерно так:
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/ZcHH4N5K.png
Есть и много других различных роботов:
Иранский робот который учит мусульманских детей, как правильно молиться.
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/T35ZQo3z.jpg
В Африке сделали дорожного полицейского
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/bchQhXj9.jpg
Лёгкий экзоскелет
http://s2.ipicture.ru/uploads/20140707/bVHuqnEv.jpg
Датский учёный Henrik Scharfe позирует со своей точной копией, роботом Geminoid-DK, в момент презентации на Национальной олимпиаде роботов в Сан-Хосе.

И еще много – много различных роботов, которые помогают человечеству не только жить комфортно но и успешно существовать.
В наше время наука шагнула далеко вперед и РОБОТОТЕХНИКА является одним из важных направлений. И если перестать развивать ее или отказаться от «роботов». То можно сказать что человечество вернется в «каменный век». Т.к сейчас очень большой объем задач возлагается на роботов.

Будущее

Искусственный интеллект.
Роботы с искусственным интеллектом будут незаменимы в различный сферах: идентификация,обеспечения безопасности, распознавания лиц, медицина, военная промышленность. Экологические катастрофы будут ликвидироваться роботами.Образование и наука. И еще множество различных направлений. Уже через десять лет подобные проблемы будет решена быстро и эффективно.
Важнейшая задача, которую ставят перед собой создатели искусственного интеллекта – это увеличение степеней свободы роботов, а рост количества сенсоров способствует повышению чувствительности роботов. Но история робототехники показывает: прогресс в этой области не был и не будет линейным. Доктор Кирхнер утверждает, что прорыв произойдет в ближайшие время, и тогда жизнь человечества изменится.

Конкурс

Для продвинутых в робототехнике предлагаю конкурс по созданию робота. Любой робот с любыми функциями. Главное что бы был сделан своими руками.
Сделать копию нашего зеленого друга из ДНС с любых подручных материалов.
Ну и для программистов какую-нибудь бот программу на усмотрение администрации днс.

Спасибо за внимание!

Роботы. Пока еще это экзотика, но тем не менее, они все увереннее входят в нашу жизнь. Три закона роботехники Айзека Айзимова скоро перестанут быть только развлекательной литературой. Роботы – существа, которые одновременно завораживают и пугают своей человечностью и одновременно машинностью. Производство роботов развивается постоянно. Посмотрите на десятку самых интересных экземпляров на сегодняшний день.

ASIMO: Робот-гуманоид

ASIMO – это робот-гуманоид, созданный компанией Хонда. Ростом в 130 сантиметров и весом в 54 килограмма, робот похож на маленького астронавта, который несет рюкзак. Он умеет ходить на двух ногах, копируя человеческую походку скоростью в 6 км/ч. ASIMO был создан в Японии в «Центре исследований и развития» Хонды. Эта последняя модель в серии, а всего их одиннадцать, первый робот был создан в 1986 году.
Официально имя робота – это сокращение от "Advanced Step in Innovative MObility", то есть буквально «Продвинутый шаг в передовой мобильности».в 2002 году существовало 20 роботов ASIMO. Каждый стоит миллион долларов за производство, и некоторые экземпляры можно взять напрокат за 150 тысяч долларов в месяц.

Распознавание движущихся объектов
Используя зрительную информацию, которую собирает вмонтированная в голову робота видеокамера, ASIMO распознает движения множества объектов, а также оценивает расстояние от них и их направление. С помощью комплекса этих технологий робот может следить за перемещениями людей камерой, следовать за человеком или поприветствовать его, когда он приближается.

Распознавание поз и жестов
ASIMO умеет интерпретировать позиции и движения руки, распознавать позы и жесты. Благодаря чему робот может реагировать не только на голосовые команды, но и на естественные телодвижения людей. Таким образом он, например, понимает, когда ему предлагают рукопожатие или когда человек ему машет, и отвечает взаимностью. Кроме того, он понимает, когда ему указывают направление движения.

Распознавание окружающей среды
ASIMO умеет анализировать окружающие объекты и ландшафт и действовать так, чтобы это было безопасно для него и находящихся рядом людей. Например, он узнает потенциально рискованные объекты, такие, как лестницы, а также останавливается или обходит людей и другие движущиеся объекты, чтобы не столкнуться с ними.

Распознавание звуков
Возможности робота распознавать род звуков углубились, и теперь он знает разницу между голосами и прочими звуками. Он отвечает на свое имя, поворачивается лицом к человеку, с которым разговаривает, реагирует на внезапные необычные звуки вроде упавшего предмета или столкновения, и поворачивает голову в этом направлении.

Распознавание лиц
ASIMO может узнавать человеческие лица, даже когда человек двигается. Он может отдельно различать 10 человеческих лиц. Когда их зарегистрируют в его памяти, он будет обращаться к ним по имени.

Albert Hubo: робот-Эйнштейн

Робот Альберт Хубо (Albert HUBO) – андроидный робот. Его внешний вид составляет голова, которая копирует голову ученого Альберта Эйнштейна, и туловище довольно известного гуманоидного робота Хубо. Период разработки составил три месяца и завершился в ноябре 2005 года. Голова была разработана компанией Hanson-Robotics. Тело сделано из специфического материала, Frubber, который частенько используют в Голливуде.

Голова имеет 35 суставов, благодаря чему может выражать различные эмоции на лице, пользуясь независимыми движениями глаз и губ. Также в голове есть две CCD камеры для визуального распознавания. Кроме того, Альберт умеет вытворять все присущие Хубо представления, поэтому возможно выражать еще больше естественных человеческих движений и манер поведения. В теле спрятаны полимерные литиевые батареи, которые обеспечивают около двух с половиной часов автономной работы робота.

С помощью удаленной сети роботом Альбертом можно управлять из внешнего компьютера. Впервые Альберт Хумо был представлен в 2005 году на саммите АПЕК в Пусане (Корея). Его похвалили многие мировые лидеры: президент США, премьер-министр Японии и т.п.

Stanley: самоуправляемое транспортное средство

Стэнли (Stanley) – это автономное средство передвижения, созданное гоночной командой Стэнфордского университета. Это обычный Фольксваген Туарег, доработанный до возможности управления только бортовыми компьютерами. Он принимал участие и победил в DARPA Grand Challenge в 2005 году и принес Стаэнфордской гоночной команде приз размером в два миллиона долларов, самый большой денежный приз за всю историю роботов.

Сенсоры, использованные в Стэнли, включают в себя пять лазерных лидаров, пару радаров, стереокамеру и однообъективную камеру. Обрабатывают информацию и определяют позицию машины GPS-приемник, GPS-компас, инерционная система управления, а информацию об одометрии колес получает внутренняя CAN шина Туарега. Компьютерная часть – это шесть мощных компьютеров Intel Pentium M с разными конфигурациями и операционными системами Линукс.

Стэнли наделена системой обнаружения приближающихся препятствий. Данные из лидаров скомбинированы с изображениями из визуальной системы, чтобы составить более полную картину обзора. Если приемлимую дорогу невозможно распознать хотя бы на ближайшие 40 метров, скорость снижается, а лидары ищут безопасный путь.

Кстати, вождение Стэнли программировали, пользуясь записью человеческого вождения в пустыне, а затем устанавливая точное значение каждому биту информации, создаваемой его системой сенсоров. После этой модификации машина-робот начала кататься со скоростью 45 миль в час по дорогам, пересеченным тенями деревьев. Пока точные значения для данных не были заданы, машина испуганно сворачивала с дороги, уверенная, что путь пересечен не тенями, а ямами.

BigDog: робот-мул

БогДог (BigDog, буквально – Большой Пес) – это четвероногий робот, созданный компанией Boston Dynamics в 2005 году. Проект БигДог финансировало Агентство защиты передовых исследований в надежде, что это создание сможет служить роботом-мулом для солдат на слишком грубой для транспорта местности.
БигДог весит 75 килограммов, он метровый в длину, а в высоты – 0, 7 метра. На данный момент он может путешествовать по тяжелой для передвижения местности со скоростью 5,3 км/ч, нести вес в 54 килограмма и карабкаться по склонам наклоном в 35 градусов.

RiSE: карабкающийся робот

Райз (RiSE) – это маленький шестилапый робот, который забирается по вертикальным поверхностям: стенам, деревьям, заборам. На пятках Райза имеются когти, микрокогти или липкий материал, в зависимости от поверхности, по которой надо лазать. Робот меняет позы, чтобы приспособиться к наклону поверхности, а зафиксированный хвост помогает балансировать на крутых поверхностях. Малыш весит всего 2 килограмма, в длину составляет 0,25 метра, бегает со скоростью 0,3 м/с.

Каждая из шести лап робота оснащена двумя электромоторами. Бортовой компьютер управляет лапами, определяет способ коммуникации с землей и обсуживает разнообразные сенсоры. В том числе сенсор, рассчитывающий инертность, сенсор позиции сустава для каждой лапы, сенсор натяжения лап и датчик контакта ступней.

Будущие версии Райза будут использовать сухое прилипание, чтобы карабкаться по совершенно гладким отвесным поверхностям, таким как стекло и металл. Райз разработали совместно исследователи Пенсильванского университета, университетов Карнеги Меллон, Беркли, Стэнфорда, а также университета Льюиса и Кларка. Проект спонсировал Офис защиты науки DARPA.

QRIO: танцующий робот

QRIO ("Quest for cuRIOsity" – «Задача для любопытства») – это двуногий гуманоидный робот для развлечения, созданный и проданный Сони, чтобы не затухал успех их игрушки AIBO (робот-собачка). QRIO обладает ростом в 0,6 метра и весит 7,3 килограмма.

Робот умеет распознавать голоса и лица, благодаря чему может запоминать людей и их пристрастия и антипатии. Он умеет бегать со скоростью 23 см в секунду, что зафиксировано в Книге рекордов Гиннеса (2005 года) как первый, самый скоростной, двуногий робот, который бегает. Робот QRIO четвертого поколения работает от батареи час.

Четвертое поколение этих роботов умеет танцевать под Hell Yes, музыкальный клип исполнителя Beck. Эти экземпляры дополнены третьей камерой на лбу, и у них улучшили руки и запястья. Программисты работали три недели, чтобы обучить этих роботов хореографии.

Ни одно человеческое творение не вызывает такой смеси восхищения и страха: мы хотим, чтобы благодаря роботам наша жизнь стала легче и безопаснее, но не можем полностью им довериться. Мы создаем их по своему подобию, но боимся, что они нас заменят. Издание Wired собрало всю информацию о роботах: об истории их развитии, основных принципах работы и дальнейшем будущем.

История роботов

Значение слова «робот» с самого начала было непонятным. Этот термин впервые появился в 1921 году в пьесе чешского драматурга Карела Чапека R.U.R («Россумские универсальные роботы»). Слово «робот» происходит от чешского слова, обозначающего «тяжелая работа» или «каторга». Правда у Чапека роботы были не из металла, а из искусственных тканей. Выглядели они как люди и были гораздо эффективнее обычного человека. В итоге они восстали против своих создателей.

Благодаря этой пьесе появился популярный образ «машины, которой нельзя доверять», который используется в литературе и кино до сих пор (например, в «Терминаторе», «Бегущем по лезвию» и других произведениях). Но в поп-культуре есть и добрые роботы - например, робот-домработница Рози из мультсериала «Джетсоны» и главный герой фильма «Двухсотлетний человек» в исполнении Робина Уильямса.

«Россумские универсальные роботы». Фото: Alamy

Реальное определение слова «робот» неоднозначно, как и все эти вымышленные образы. Каждый инженер-робототехник даст вам свое значение этого термина. Но все специалисты сходятся в одном: робот - это умная машина, которая может самостоятельно выполнять задания и взаимодействовать с окружением.

Управляемый дрон не является роботом. Но если он умеет сам взлетать, подниматься и избегать преграды, то он становится ближе к роботам. Главное в роботах - их автономность и умение ориентироваться в пространстве.

Первые роботы, отвечавшие этим принципам, появились только в 1960-х годах. Компания SRI International разработала первого мобильного робота Shakey , который мог анализировать окружение. Робот был медленным и неуклюжим, однако благодаря своей камере и датчикам столкновения мог навигировать в сложном пространстве. Машина выглядела довольно неуверенно, но обозначила революцию в сфере робототехники.

Так выглядел Shakey. Фото: Ralph Crane/Getty Images

Примерно в это же время роборуки начали менять сферу производства. Одной из первых была роборука Unimate , которая занималась сборкой автомобилей. Сейчас ее потомки работают на автомобильных заводах, выполняя скучные и опасные задачи быстрее и точнее людей. Хоть они стоят на месте, они все равно попадают под определение робота, потому что представляют собой умные машины, которые умеют анализировать и взаимодействовать с окружением.

В основном роботы продолжали оставаться в лабораториях и на фабриках, где либо катались туда-сюда, либо поднимали тяжелые предметы. Затем в середине 1980-х Honda запустила программу разработки гуманоидных роботов. Компания сделала робота P3, который мог неплохо передвигаться на двух ногах, а также махать и пожимать руку. Затем появился знаменитый двуногий робот Asimo, который однажды сыграл в футбол с бывшим президентом США Бараком Обамой.

Asimo. Фото: Redux

Как устроены роботы

В основе большинства роботов лежат три технологии: сенсоры, приводы и .

Для начала поговорим о сенсорах. Роботы, работающие в доставке еды , могут перемещаться по улицам во многом благодаря гонке беспилотных автомобилей Darpa Grand Challenge 2004. Как и автомобили, такие роботы используют технологию лидаров, которая выстраивает 3D-карту окружения с помощью лазеров. Частные компании стараются обогнать друг друга в разработке беспилотных автомобилей, из-за чего стоимость такой технологии упала до такого уровня, что сейчас создание робота, умеющего ориентироваться в пространстве, требует относительно мало затрат.

Технология лидаров часто используется вместе с машинным зрением, которое обеспечивается за счет 2D и 3D-камер. Вспомните, как Facebook автоматически распознает лица пользователей на фотографии. Точно так же работает и машинное зрение у роботов. Сложные алгоритмы позволяют им распознавать определенные объекты и не врезаться в людей.

Марсоходы катаются по Марсу с 1997 года. Разумеется, с тех пор они стали более продвинутыми. Сейчас, например, марсоход Curiosity (справа на фото) может раскалывать камни лазером. Фото: NASA

Внутри каждого робота есть еще один секретный ингредиент - привод. Этим словом называют комбинацию электрического мотора и коробки передач. От привода зависят силы робота и плавность его движений. Он есть как в маленьких роботах-уборщиках Roomba, так и в мощных роборуках и беспилотных автомобилях.

В некоторых роботах - а именно в - привод работает совсем иначе. Мягкие роботы двигаются благодаря перемещениям накачанного в них воздуха или масла. Такая технология создает более плавные и естественные движения.

Фото: Roomba

Говоря о роботах, нельзя не упомянуть работы стартапа Boston Dynamics. Одной из их работ был робот-гуманоид , разработанный в рамках конкурса Darpa Robotics Challenge в 2013 году. Сначала ученые смогли научить его выполнять только совсем примитивные задачи, например, поворачивать вентили или открывать двери. Спустя годы, Atlas превратился в настоящее чудо инженерии, которое умеет делать сальто лучше обычного человека. Boston Dynamics также работает над роботом , который пугающе ловко может вставать на четыре лапы после того, как его пнул человек. А все благодаря хорошему приводу.

Роботы начинают не только увереннее держаться на ногах, но и становятся умнее. Интеллект важен для роботов так же, как и для людей. Если вы видите яблоко и не можете определить, настоящее оно или искусственное, пока не сунете его себе в рот, то значит, что вы не очень умны. Робототехники стремятся научить роботов осязанию, например, компания SynTouch разработала механические пальцы, которые умеют определять самые разные тактильные ощущения - от температуры до шероховатости.

Сенсоры становятся дешевле, как и процессоры необходимые для работы ИИ. Благодаря развитию игровой индустрии и графические процессоры помогают роботам выполнять сложные вычисления не в облаке, а локально. Благодаря им роботы вроде Kuri могут использовать машинное зрение и узнавать вас в лицо. Разумеется, чтобы вам помочь, а не выследить.

Словарь терминов робототехники

• Человеко-машинное взаимодействие - раздел робототехники, изучающий взаимодействия между людьми и машинами. Если беспилотный автомобиль увидит знак стоп и нажмет на тормоза в последний момент, он напугает и пешеходов, и пассажиров. Изучение человеко-машинного взаимодействия помогает инженерам создавать мир, где люди и машины живут в гармонии и не мешают друг другу.

• Сингулярность - гипотеза о том, что однажды машины станут настолько умнее людей, что настанет экзистенциальный кризис.

• Мультипликативность - идея, согласно которой искусственный интеллект не заменит людей, а будет их дополнять.

• Привод - обычно комбинация электрического двигателя и коробки передач. Большинство роботов работает на приводе.

• Мягкие роботы - вид роботов, сделанных не из традиционных, а более мягких материалов. Двигаются такие роботы благодаря закачке воздуха или масла.

• Лидар - специальная система, которая создает 3D-карту окружения с помощью лазеров и позволяет роботу ориентироваться в пространстве. Крайне важна как для беспилотных автомобилей, так и для рабочих роботов.

• Гуманоидный робот - классический робот из научной фантастики. Сделать такого робота, пожалуй, сложнее всего, из-за того что подобной конструкции тяжело ходить и балансировать на двух ногах. Однако гуманоидные роботы могут пригодиться при выполнении спасательных операций в опасных для людей зонах, например, внутри ядерного реактора.

Будущее роботов

В нашем мире появляется все больше продвинутых машин, но на самом деле, чтобы роботы были действительно полезными, им нужно стать более самодостаточными. Невозможно научить домашнего робота правильно обращался с любым объектом, который ему может попасться. Для этого нужно, чтобы робот мог учиться всему сам, а значит развивать его искусственный интеллект.

Возьмем, к примеру, робота по имени Brett. Ученые из лаборатории Калифорнийского университета в Беркли научили его решать детские головоломки, где нужно подбирать предметы нужной формы. Никто не объяснял ему, что квадратная деталь помещается только в квадратное отверстие. Робот научился выполнять эту задачу методом проб и ошибок. Да, этот метод очень медленный, но позволяет роботам приобретать новые навыки и адаптироваться к меняющимся условиям.

Фото: Boston Dynamics

Пока что людям приходится приглядывать за роботами, чтобы те, например, не утопились в фонтане . Возможно, роботов нужно научить звать на помощь людей. Кстати, некоторые уже умеют это делать, например, медицинский робот Tug, совершающий обход в больницах по ночам. Он может сообщить оператору, что на его пути попалось препятствие, которое не может обойти.

Быстро развивающиеся отношения между людьми и роботами породили собственный раздел робототехники, посвященный человеко-машинному взаимодействию . Можно научить роботов жить с людьми, но сложнее приучить последних ладить с машинами.

Человечество фактически вывело новый вид и начинает немного о нем жалеть. Что если роботы заберут у нас работу? Особенно это касается офисных работников, которым не потягаться со сверхразумным искусственным интеллектом.

Многие люди боятся сингулярности - гипотетического момента, когда машины превзойдут людей и человечество устареет. Пока что эта проблема кажется надуманной, но сейчас самое время о ней поразмыслить. Пока что роботы обладают ограниченными возможностями, но стоит задуматься, сколько власти им стоит давать. В Сан-Франциско, например, уже обсуждают идею налога на роботов, который придется платить компаниям, где роботы заменили живых работников.

Роботы могут изменить буквально каждый аспект человеческой жизни - от здравоохранения и транспорта до труда. Должны ли роботы помогать нам водить машину? Непременно. Должны ли они заменить медсестер и полицейских? Вряд ли - некоторые профессии лучше доверить людям.

Одно совершенно ясно - машины уже среди нас. Осталось разобраться, как быть с ответственностью за создание нового вида существ.