Юный техник 1970-09, страница 16

А сигналы заставят двигатели делать шаг вперед и шаг назад. Если лагн невелики то все степени свободы будут связаны, н робот сможет сохранять любое положение, если оио устойчиво Он будет только немного дрожать — у живых существ это дрожание называется тремором. Вырабатывать сигналы для тремора может любое щелкающее устройство: маятник, колебательный контур или вертушка с выступом. Хо рош лн получится робот, зависит от того, насколько удастся усовершенствовать по рядик сигналов, а не конструкцию робота, не расположение его частей Тут открывается главное отличие новой, «кибернетической» системы мышления создателя ма шин по сравнению со старой, инженерной: все задачи решаются <отя и не очеьь про сто, но зато однообразно и не механически, а математически Как бы нн была дл: :н на серия плюсов н минусов, нулей и едн.шц, ее всегда можно истолковать как число, чаписанное в двоичной системе, как точку в подходящей системе координат илн другие математическим образом. Выработку сигналов поведения можно рассматривать как получение неких чисел илн проведение неких лнннй в условном пространстве возможностей. Это можно поручить математической машине — мозгу робота.

Машина не обязательно должна включаться в конструкцию робота и занимать там драгоценное место, отягощать движения Когда мы только экспериментируем, ищем для робот а форму и математику, так сказать, наполняющую эту форму смыс лом, удобнее «вынесенный мозг»—вычислительная электронная машина Она может вырабатывать для робота серии сигналов и подавать их в коммутатор по раднс

Наш робот нуждается в датчиках. Притется отвес-и часть веса робота на датчики, второй коммутатор, собирающий сиги мы от датчиков в серим нулей и единиц, на радиопередатчик, вводящий эти серии в вычислите 1ьную машину — мозг робота.

Из чувсв роботу прежде всего понадобится чувство равновесия. Простой датчик этого чувства — шарик, катающийся во владине между контактами. Потом понадо битя «осязание»— конгевье выключатели и пи кнопки на ногах, а если есть рабочие органы, скажем клешни, то и на них тоже. Со слухом и зрением дело сложнее: если превпатнть сигналы от ..«икрофоча или телевизионного иконоскопа в нули и единицы, стараясь не потерять информации, се|~ии окажутся очень большими, ими трудно пользоваться. Для начала, по-видимому, придется смириться с тем что зрение и слух у робота будут не очень совершенными.

Конечно, когда роботы сделаются нашими привычными помощниками, тогда нако пится немало остроумных соображений о том, как лучше разместить датчики, коммутаторы, передатчик, приемник, двигатели и аккумулятор на скелете, как защитить их от пыли и сырости, какую выбрать для да~чиков область чувствительности, а для рабочих органов - форму, скорост ь движения и мощность усилия. Однако наиболее важная, сложная часть ообота, его «душа» — это пртарамма для вычислительной ма шины, перерабатывающей серии нулей и единиц, распределяемые по двигателям.

Обычно считают, что в такой программе человек должен закрепить свои требова ния к роботу, дать ему задание; значит, на всякую работу придется составлять особую программу. На деле программа робота не будет существенно зависеть от устройства робота илн характера его работы.

Кроме входных и выходных серий, в работе вычислительной машины должна участвовать еще одна серия нулей и единиц, содержащая минимальные требования к поведению робота н отделяющая для него добро от зла.

Например, сохранение равновесия есть добро для машины, и сигналы от датчика равновесия поступят этим, третьим каналом Решив подчинить машину своей воле, заставить ее делать то, что нам нужно, мы сами должны подключиться к третьему каналу: например, нажимать черную кнопку недовольства нли красную кнопку поощрения. Со временем человек будет подавать такие сигналы своим роботам, сам того не замечая — например, через датчики биотоков на своем теле.

Говоря языком математики, работа вычислительной машины будет состоять в оптимизации по критерию -ретьего канала, а оптимизация — это поиск наивысшей "ли самой низкой точки на некоторой условной поверхности. Вообразите .лакет какой то гористой мест носи, на который вы льете воду: вода стремится вииз и заливает разные ямки, кроме того, она ухитряется просачиваться из высоко par сложенных ямок в низлежащиг—вот эта работ л и поручена мозгу, каково бы нн было практическое назначение робота Мы у-.;е умеем решать разными способами множество задач на оптимизацию, но...

Допустим, что у нашего робот я сорок двигателей, следовательно, через сорок сигналов на выходе машины начинается новчя серия их, а коммутатор проходит через нуль Построим матрицу, имеющую по сорок сигналов в строке и сорок строк По столбца.л этой матрицы можно проследить изменения в сигнале, относящиеся к одной и той же степени свободы, а количество строк даст вам ьремя, в пределах которого должны укладываться разные манипуляции

14