Масштабный гид по роботам

Три закона робототехники:

Устав читать про то, как выдуманные роботы убивают своих создателей, писатель-фантаст Айзек Азимов представил три закона робототехники в небольшом рассказе «Хоровод» (1942 год). С тех пор они часто упоминаются в художественных произведениях, посвященным роботам. Вот эти три оригинальных закона:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.

2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат первому закону.

3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит первому и второму законам.

Первый известный случай убийства роботом произошел в 1979 году: на заводе Ford в Мичигане двадцатипятилетнего Роберт Уильямса ударила роборука. Двумя годами позже на фабрике Kawasaki во время техобслуживания гидравлическая рука столкнула в дробилку Кенджи Урада.

История роботов

1921

Термин «робот» впервые использован в пьесе чешского писателя Карела Чапека «Р.У.Р.» («Россумские универсальные роботы»). Термин происходит от чешского слова robota, что значит «каторга», «тяжелая работа».

1939

Первый робот-гуманоид был создан компанией Westinghouse. Elektro достигал 2,1 метра, мог произносить более 700 слов (при помощи пластинки). В 1960-х годах андроид сыграл ключевую роль в классическом фильме категории Б «Sex Kittens Go to College».

1961

Первый в мире индустриальный робот Ultimate начал работать на заводе General Motors. Программы для его руки весом 1200 кг хранились на магнитном барабане.

1979

Двенадцать лет ушло на то, чтобы научить робота Stanford Cart свободно двигаться по заставленной стульями комнате. Реализовать это удалось благодаря стереозрению машины и компьютеру, определяющему расстояние до препятствия и корректирующему маршрут.

1993 

Самый крошечный в мире робот Monsieur от Seiko Epson меньше 1 см³. Умел двигаться к источнику света. Как мило!

1994

На смену оригинальному роботу Dante, так и не сумевшему в 1993 году взять пробу газа из активного вулкана, пришел Dante II, умудрившийся все-таки совершить этот подвиг.

1996

В 1993 году Honda создала (но не представила) P1, а вот P2, несмотря на его скучное название, получил пристальное внимание прессы. 182 см и 210 кг — самый увесистый из роботов Honda.

1998

Lego представила Mindstorms Robotics Invention System. В оригинальном наборе Mindstorms было только два сенсора прикосновений и один сенсор света, но даже тогда это была воплощенная мечта.

1999

Собачка Aibo (Artificial Intelligence RoBOt) от Sony стала знаковым роботом конца века. До кончины линейки в 2006 году было выпущено пять моделей.

2000

Все мы с ужасом смотрели на фотографии, предполагая, что Honda Asimo — это гигант под три метра. К сожалению, он оказался очень компактным, всего 130 см. Мог запоминать до 10 лиц, и это очень неплохо.

2001

Первый в мире коммерческий робот-пылесос Electrolux Trilobite. Модель Trilobite 2.0 до сих пор в продаже.

2003

Представлен робот-гуманоид Sony QRIO. Увы, он не пошел в продажу, вместе с Aibo проект закрыли в 2006 году. Так и представляем, как они лежат в своих могилках.

2004

Robosapien — робот-биоморф, управляемый посредством инфракрасного пульта. Есть 67 команд, в том числе для хватания и бросания.

2005

Seiko Epson Micro Flying Robot Helicopter — самый крошечный в мире летающий робот весит всего 8,9 г, у него четыре актуатора и два ротора, балансирующие в полете.

2006

Анонсирован Robonova, который может бегать, кувыркаться назад и танцевать. Стоит 39 830-.

2006

В 2006 году появилось много дорогих андроидов, в том числе ZMP Nuvo. Однако его умения не оправдывали высокой цены в $6000.

2008

Вышел I-SOBOT — самый крошечный серийный андроид, его рост составлял 16 см, а вес — 300 г. I-SOBOT знал 200 фраз.

2010

Робот DARwin-OP был представлен на конференции Humanoids 2010, отличается открытым железом и ПО. Оснащен двигателем, позволяющим ходить на двух ногах, системой зрения и автономными моделями поведения.

Развлечения

Festo AirPenguin

Заполненный гелием Festo AirPenguin оснащен 3D-сонаром, прощупывающим окружающее пространство. С его помощью робот избегает препятствия и не врезается в других «пингвинов». При помощи ультразвукового передатчика ты можешь указать, в каком месте он должен кружить. Настоящие пингвины, лишенные способности летать, обзавидуются.

Parrot AR. Drone, 10 000-

AR. Drone — первая летающая игрушка, которой можно управлять при помощи твоего iГаджета. Две камеры на борту позволяют видеть то, что видит она, и ты сможешь участвовать в схватках с другими AR. Drones. Аналогичное ПО для Android должно появиться совсем скоро.

Titan The Robot

Его спроектировала и собрала компания Cyberstein Robots Ltd., расположенная в Корнуэлле. Titan — один из лучших роботов, чья задача развлекать, однако он не из самых автономных и им должен управлять человек. А еще он страшноват… Его рост— 2,4 метра.

Nao

Nao — робот-гуманоид, будет участвовать в футбольном турнире RoboCup 2011. Кроме того андроид может распознавать человеческие эмоции, копировать их, решать, счастлив он или нет, и даже учиться новом паттернам поведения через взаимодействие с человеком, совсем как homo sapiens. Две CMOS-камеры с разрешением 640×480 и четыре микрофона позволяют Nao определять положение людей (или роботов) в комнате. Nao, ростом 58 см, работает от литий-ионной батареи, одного заряда хватит на 90 минут, затем робот вернется к розетке, чтобы подзарядиться. Робот появится в продаже в 2011–2012 году.

Пятерка самых странных роботов

Segatoys Sakadachi Nian-Chan

Робот-кошка. Кроме «реалистичной» внешности, ты оценишь ее умение сидеть на твоих коленях и спать. Идеально для людей, которые не могут содержать кошку дома. Или просто не любят настоящих животных.

Fukitorimushi

По-японски fukitorimushi означает «убирающийся жук». Похожий на гусеницу робот ползает по твоему полу, вытирая грязь своим тельцем. Выглядит жутковато.

Flossie

Castrol разработала Flossie (с намеком на фамилию Валентино Росси), чтобы тестировать масло для мотоциклов. Робот не устает, аккуратно водит и не подаст в суд, если что приключится.

Geminoid HI-1

Когда-нибудь дистанционное управление позволит роботам полностью копировать движения людей. Телеконференции никогда больше не будут такими же, как прежде.

Petman

Boston Dynamics сейчас разрабатывает более человекоподобную модель, а Petman — это пара ног в трениках, которая тестирует одежду для военных США, и не получает за это ни цента.

Помощники

Samsung Navibot, 19 990-

Робот-пылесос ориентируется в твоем доме при помощи камеры, сканирующей пространство с частотой 30 к./с, запоминая при этом маршрут. Великолепно работает на паркете или линолеуме, чуть хуже на ковре. Ты просто обязан обзавестись таким.

iRobot Scooba 385, 22 000-

Компания iRobot уже долгое время создает качественных роботов-пылесосов, а этот отличается от предыдущих моделей: не только моет, чистит и протирает твои полы, а еще запоминает маршрут, создавая карту комнаты, при помощи сенсоров избегает уже убранные участки и лестницы. На зарядку возвращается сам, умеет включаться по расписанию.

RoboMow RL2000, 90 000-

Стрижка лужайки — самая полезная из всех задач, которые выполняет Robomow RL2000. Он справится с 2000 м² травы, а затем вернется домой, чтобы подзарядиться. Сенсор дождя предотвратит дорогое харакири.

AIST HRP-4

Робот был спроектирован в качестве помощника с домашними обязанностями, так что можешь начинать копить — в японские университеты HRP-4 начнет поставляться в этом году. Реагирует на внесенные в память голосовые команды, отслеживает лица и может стоять на одной ноге. 

У каждой руки HRP-4 есть семь отдельных суставов, способных выдержать нагрузку до 500 г. Пыльцы у робота столь проворные, что он может наливать выпивку и держать инструменты. Может быть, даже одновременно…

Его вес составляет 39 кг, а рост — 151 см, за свои деньги ты получаешь достаточно большого робота. Вот только стоит он примерно $350 000.

The da Vinci System

Система da Vinci состоит из консоли хирурга и четырех роборук, управляемых при помощи двух педалей и двух рычажков. Система была разработана для помощи врачам в сложных операциях: три руки держат скальпели, четвертая оснащена эндоскопической камерой, передающей хирургу 3D-изображение. Каждую рука точно копирует движения хирургаи при этом не дрожит.

Считается, что Леонардо да Винчи изобрел робота. В 1495 году он создал рыцаря в доспехах, который управлялся при помощи рычагов. «Робот» мог ходить, стоять, сидеть, а также открывать и закрывать рот.

Canadarm

Запущенная в 1981 году система Canadarm (Shuttle Remote Manipulator System) стала рукой помощи Канады для космической программы США. Ее задача —запускать новые спутники, забирать старые или сломанные, перемещать астронавтов и проверять корпус шаттла на целостность. Управляема дистанционно. Длиной 15,2 м и диаметром 38 см, она может двигать объекты весом до 29 тонн.

Justus

В прошлом году дистанционно управляемый робот-охранник Justus был представлен в Кракове, Польша. Его призвание — круглосуточно патрулировать людные места. Он не знает плохой погоды и усталости, в штаб-квартиру информация передается при помощи камер и микрофонов. К тому же Justus оснащен динамиком, что позволяет ему общаться с прохожими. Кто-то просто обязан произнести: «У вас есть пять секунд, чтобы подчиниться…».

Swarming Micro Air Vehicle Network

Идея для SMAVNET была позаимствована у муравьев, рой легких роботов может общаться друг с другом по беспроводной связи. При помощи GPS, гироскопов и Linux, расположенных на простом Wi-Fi-донгле, каждый из них получает определенный «ранг», определяющий его место в иерархии роя, а специальные алгоритмы помогут отслеживать положение находящихся поблизости роботов, чтобы избежать столкновений. Пригодится для помощи спасателям и создания коммуникационных сетей в экстремальных ситуациях.

На службе военных сил США состоит более 4000 роботов, в том числе разведывательные роботы Talon, выискивающие мины в Ираке, и PackBots, которые выслеживали убежище Осамы бин Ладена в Афганистане, — безрезультатно.

Robonaut 2

Последний шаттл NASA поднял на орбиту необычный груз, Robonaut 2 (сокращенно R2). R2 — это первый робот-гуманоид в космосе, его ловкие руки позволяют использовать те же инструменты, которыми пользуются астронавты. Планируется, что Robonaut займутся исследованием Луны и Марса. Их можно оснащать различными видами нижних конечностей, позволяющих перемещаться по пересеченной местности, этакий интергалактический Джонни Пятый.

Руки Robonaut поворачиваются на 12 градусов, а запястья — на 2. В новой модели руки получили новые сенсоры прикосновения для пальцев. Конечно, со временем у него появится ноги, позволяющие ходить по коридорам космической станции и колеса, чтобы ездить по Марсу, но пока R2 может только неподвижно стоять. Бедняга. Зато у него есть Twitter — @AstroRobonaut!

Toyota Partner

Toyota разрабатывает роботов-сиделок, которые будут помогать стареющим японцам выполнять повседневные задачи. Для Toyota это совсем не странно: основатель Сакичи Тойода создавал автоматические ткацкие станки до того как решил заняться созданием автомобилей. Роботы, которые появятся в этом году, сначала в больницах, а потом и в свободной продаже, должны сэкономить 16,1 миллиарда фунтов здравоохранению.

Big Dog

Этот динамически стабильный четвероногий робот был создан Boston Dynamics и агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США. Робот-мул способен переносить 153 кг груза и передвигаться по пересеченной местности со скоростью 6,5 км/ч. Питает его двигатель мощностью 10 л. с., у каждой ноги — четыре актуатора, за которыми следит ПК на Pentium 4.

Сделай робота сам!

Robophilo, 15 000-

Ты можешь купить уже собранного Philo (Programmable Humanoid in Life-like Operation) или собрать его самостоятельно, что обойдется  дешевле.

Inex Interactive C Robot, 10 000-

Несколько более серьезный вариант. В США конструктор Interactive C используется в колледжах и университетах для обучения студентов робототехнике. Из этих деталей можно собрать 8 разных роботов.

Propeller QuadRover Robot, $3500

Проект Quadrover использует четырехтактный двигатель от Honda мощностью 2,5 л. с. и гидравлику. Только для ярых (читай — безработных) энтузиастов.

Build Your Own Robot Arm, 1500-

Идеальный способ попробовать робототехнику, прежде чем строить собственную армию андроидов. Посредством пульта управления пять моторов обеспечивают свободное движение запястья, плеча, локтя и клешни.

Как создать 3D-принтер:

Ингредиенты: MakerBot Thing-O-Matic; MakerBot 3D Scanner; веб-камера; Skeinforge и Replicator G; ПК

1. Собери свой Thing-O-Matic, затем либо создай что-то с нуля при помощи приложения Blender, либо отсканируй объект при помощи сканера MakerBot 3D или веб-камеры, можно также загрузить уже готовый дизайн с сайта Thingverse.

2. Если ты загрузил дизайн, возможно, придется предварительно подчистить его при помощи Blender. Затем экспортируй STL-файл и импортируй его в Skeinforge, чтобы создать GCode, — с этим форматом работает Thing-O-Matic.

3. Загрузи бесплатное приложение ReplicatorG и подключи Thing-O-Matic к своему ПК при помощи USB-кабеля. Зайди в меню Machine и создай подключение к Thing-O-Matic. Выбери основу, на которой будешь строить (сгодится картон, покрытый двухсторонним скотчем), расположи печатную головку в середине и нажми кнопку Build.

4. После того как принтер закончит свою работу, необходимо, чтобы творение остыло. Возьми нож, отрежь «пуповину» (связку, оставшуюся от «сопла» принтера) и подчисти шов «шкуркой». Отойди и восхитись!

Четыре лучших недорогих робота

WowWee Rovio, 17 000-

Крепкое, как Чак Норрис, Wi-Fi-устройство с веб-камерой будет патрулировать коридоры твоей квартиры, передавая видео, так что ты всегда можешь позвать полицию или напугать свою вторую половину до полусмерти с другой стороны света.

WheeMe, 2500-

Когда вокруг слишком много стрессовых ситуаций, тебе нужен массаж от робота. Машинка не больше ладони ездит по твоей спине резиновыми колесами, снимающими боль. Благодаря сенсору не задавит кошку.

Big Trak, 1800-

Игрушка образца 70-х, о которой мечтали все мальчишки. Big Trak выполняет простые программы, у него есть «фотонный излучатель», способный «уничтожить» банку «Колы» и различный мусор на полу. Снова в продаже.

Mindstorms NXT 2.0, 11 100-

По заявлениям создателей, ты сможешь создать своего первого робота всего за полчаса, мощная система Lego Mindstorms позволяет собирать сложных роботов даже одноруким луддитам.

Четыре лучших фильма про роботов

«Я, робот» (2004)

В 2035 году роботы становятся неотъемлемой частью быта. Уилл Смит расследует преступление, по всей видимости, совершенное андроидом. Все оказывается гораздо хуже.

«Терминатор-2» (1991)

Компьютер уничтожает человечество. Выжившие люди ведут партизанскую войну. Тогда он посылает киборга, чтобы убить будущего предводителя повстанцев. Арни много стреляет.

«Космическая одиссея 2001 года» (1968)

Пожалуй, это лучший научно-фантастический фильм всех времен; в этом фильме появился HAL, компьютер-маньяк, сосредоточившейся на своей миссии и подвергший астронавтов опасности.

«Короткое замыкание» (1986)

Номер Пятый, военный робот, должен быть уничтожен. Во время короткого замыкания он научился испытывать человеческие эмоции и теперь боится перепрограммирования. Настоящая классика 80-х.