Техника - молодёжи 1974-11, страница 39

Изображенная на странице 36 таблица дает общее представление о типах роботов и манипуляторов, как сегодняшних, тан и завтрашнего дня.

В таблице много пустых клеток: одни из них относятся к случаям, когда роботы данных типов не найдут применения (такие клетки перечеркнуты), другие (отмечены вопросительными знаками) — поле деятельности конструкторов.

Горизонтальные строки таблицы соответствуют областям применения машин, средам, в которых они должны работать. Первые две строни относятся к обычным производственным и складским помещениям и площадкам. Здесь роОоты выполняют погрузочные или некоторые производственные операции. Машины, оказавшиеся в третьей строке, помогают рабочим или заменяют их в горячих цехах, в отделениях онраски — словом, там, где вредная среда Наконец, три последние строки относятся к условиям, опасным для человека, — намерам с повышенной радиоактивностью, глубинам океана, космическому' пространству. Здесь роботы и манипуляторы применяются пока в исследовательских целях.

Вертикальные столбцы таблицы соответствуют разным системам управления роботами и манипуляторами. В первом помещены манипуляторы, непосредственно управляемые оператором. Погрузочная машина и новоч-ный манипулятор служат кан бы усилителями физических возможностей человека. Манипуляторы для атомных, подводных и космических исследований позволяют проводить работу в средах, где присутствие человека невозможно.

Второй столбец объединяет машины с программным управлением, автоматически повторяющие запрограммированные циклы. Это так называемые роботы «первого поколения», не способные менять программу в зависимости от условий.

Третья колонка относится к роботам «второго поноления», имеющим адаптивное управление. Они способны приспосабливаться к изменяющимся условиям работы. Этот столбец пока еще мало заполнен, ибо такие машины находятся еще в стадии разработки.

Последний столбец таблицы отведен для роботов «третьего поноле-ння», снабженных «искусственным интеллектом». Роль человека в управлении подобными машинами должна сводиться лишь к постановке задачи. И хотя создание таких машин — дело будущего, это будущее гораздо ближе, чем может показаться.

Цифрами в клетках таблицы обозначены:

1. Копирующая погрузочная рука (проект).

2. Ковочный манипулятор.

3. Копирующий манипулятор для работы с радиоактивными образцами.

4. Аппарат для подводных исследований (проект).

5. Аппарат для работ в космосе (проект).

6. Робот-укладчик фирмы «'Го-кио-Кейки» (Япония).

7. Роботы фирмы «Юнимейт» (США) на линии сварки автомобильных кузовов.

8. Специализированный робот фирмы «Тральфа» (США) для покрасочных работ.

9. Робот со «зрением» в виде фотоэлектрической линейки, разработанный Ленинградским институтом авиационного приборостроения.

10 Луноход.

11. Экспериментальный сборочный робот, «читающий» чертеж.

12. Шагающий исследовательский автономный робот (проект).

ратуру спутников, собирать орбитальные станции (рис. 5).

Замечательный пример телеуправления в космосе — наши знаменитые луноходы. Водители вели машины, которые находились в 300 тыс. километров от них (рис. 10).

Но при управлении на таких расстояниях приходится учитывать дополнительный фактор, не имеющий значения в земных условиях, — конечность скорости света. Сигнал от приемной телевизионной трубки, расположенной на луноходе, до экрана, который стоит на пульте оператора, идет секунду. Сигнал управления с Земли к Луне — еще секунду. Значит, даже при мгновенной реакции водителя между моментом, когда в поле зрения телеглаза окажется препятствие, и получением команды, скажем, на экстренное торможение, пройдет не меньше двух секунд. А за это время машина, двигающаяся пусть даже со скоростью пешехода, успеет проехать два-три метра!

Вот почему телеуправляемый луноход был спроектирован с элементами робота второго поколения. За тем, чтобы машина не опрокинулась или не сползла по склону, следил датчик крена, показания которого передавались на Землю. Однако в случае, если крен вдруг станет критическим, опасным, машина могла затормозить колеса и сама, не дожидаясь команды с Земли. Таким образом, в луноходе телеуправление совмещалось с автономным управлением.

Луна — самое близкое к нам небесное тело, и запаздывание сигналов здесь составляет секунды. Для Венеры и Марса это уже минуты и десятки минут, а для Юпитера и Сатурна — часы. В таких условиях прямое телеуправление исследовательским роботом окажется совершенно беспомощным. Тут нужны автоматы, способные ориентироваться в окружающей обстановке и сообразовывать с ней свои действия при достижении поставленной оператором цели. Словом, освоение далеких планет требует машин, обладающих большой самостоятельностью и даже какими-то элементами мышления. Подобных устройств еще нет, но ученые активно работают над их созданием.

В свое время много спорили об искусственном разуме. Способна ли машина мыслить? Рассуждать? Превзойти человека?

Постройка автономного робота поставила перед кибернетикой на первый взгляд более скромные проблемы — координация движений, в частности, при шагании по пересеченной местности, восприятие зрительных образов... И тут оказалось, что задачи, ргшение кото

рых не затрудняет даже муравья, невероятно сложны с точки зрения программирования. Можно сказать, что роботы «спустили с небес на землю» ЭВМ, столкнули ее с реальным миром Да, эволюция вычислительных машин в какой-то мере складывается противоположно естественной эволюции.

Отдельные функции абстрактного мышления, которым природа наделила человека, были смоделированы кибернетикой в первую очередь Зато создание электронного зверька, способного, например, самостоятельно оценивать местность и выбирать дорогу, оказалось ученым не под силу. Трудности, с которыми они столкнулись, еще раз продемонстрировали, насколько сложна и совершенна жизнь, как много скрыто за самыми привычными и обыденными ее проявлениями.

Пока «интеллектуальные» роботы — роботы третьего поколения — делают первые шаги. Им предлагают задачи, которые с увлечением решают полуторагодовалые малыши. Например, на стол перед телекамерой высыпают колечки детской пирамидки, и механическая рука, повинуясь командам вычислительной машины, нанизывает на палочку кружочки по размерам — большой, поменьше, еще меньший... Но мы знаем, что дистанция от игр до серьезной работы не так уж велика. И кто знает, может быть, роботу, чтобы стать взрослым, понадобится даже меньше времени, чем ребенку?

Что дальше?

Все больше появляется автоматических машин, все выше степень их автоматизации, все глубже ее уровень. Техника стремится перейти от автоматизации отдельных операций к созданию автоматических комплексов — участков, цехов. В дальнейшем же с помощью роботов будут полностью автоматизированы целые производства — в первую очередь связанные с тяжелым трудом.

Автоматизированные производства целесообразно скрыть под землей, чтобы вернуть ее поверхность полям и лесам. Кроме того, там можно создать условия для робота куда благоприятнее, чем на земле. В подземных цехах легче добиться постоянства температуры. Нетрудно заполнить помещения вместо воздуха нейтральным газом, раз и навсегда решив проблему коррозии.

На пути создания промышленных роботов стоит немало серьезных препятствий. И преодоление их доставляет пытливому уму истинное наслаждение.

37