IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Робот движущейся по заданной линии
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Каждый год на рынке робототехники «прокручивается» 5 - 6 миллиардов долларов, и эта цифра постоянно растет. Видимо, век накопления знаний и теоретической науки сменяется новой эпохой - когда всевозможные роботы и механизмы заполняют мир
По последним данным, сегодня в мире работают 1,8 млн. самых различных роботов – промышленных, домашних, роботов-игрушек.
Что же такое робот?
Робот – это электромеханическое, пневматическое, гидравлическое устройство, программа, либо их комбинация, работающая без участия человека и выполняющие действия, обычно осуществляемые человеком.
Другими словами робот – это автоматическое устройство, имитирующее движения и действия человека.
Робот построен по компьютерной технологии, сознание робота - это вычислительная машина, с которой информация может быть считана и перенесена на отдельный носитель. Робот не лечится, а ремонтируется путем ввода соответствующих диагностических программ.
У робота отсутствует ассоциативное мышление. У него отсутствует любопытство – есть лишь программа по накоплению информации, которая ему необходима. Робот все понимает умом, душевные качества ему не присущи – все-таки он не имеет души.
Существует 3 правила робототехники, которые сформулировал в 1942 году автор научно-фантастических произведений Айзек Азимов в своем рассказе Хоровод:
Робот не может повредить человеку или, бездействуя, допустить, чтобы человеку был нанесен вред.
Робот должен подчиняться приказам, которые дает ему человек за исключением случаев, когда такие приказы противоречат первому правилу
Робот должен защищать свое существование до тех пор эта защита не противоречит первому или второму правилу.
Психологи установили, что идеальный робот-андроид не должен превышать ростом 1 метр 30 сантиметров. Более высокие механизмы уже вызывают у людей опасение.
Что уже умеют человекоподобные механизмы:
ходить, бегать, подниматься по лестницам, перепрыгивать препятствия высотой до полуметра;
танцевать, ходить на лыжах, играть в футбол, кидать дротики;
играть в шахматы, на музыкальных инструментах, дирижировать оркестром;
делать уколы и хирургические операции;
распознавать и синтезировать человеческую речь, вести беседу, пожимать руки, улыбаться;
убираться по дому, выполнять функции секретаря, следить за детьми и животными, смешивать коктейли, подавать на стол;
охранять дом, драться с другими механизмами.
С каждым годом роботы совершенствуются и умнеют, но все же их искусственный интеллект не сравнится с человеческим.
На данный момент еще не выработан удовлетворительный критерий «разумности».
В 1950 году Аланом Тьюрингом был предложен тест. Критерий этого теста говорит, что «система может считаться разумной, если наблюдатель, общаясь с ней достаточное время, не отличит ее от человека». То есть, он заключается в переписке судьи (человека) с машиной и с другим человеком. Если судья при этом не может достоверно отличить машину от человека, то машина признается разумной.
В очередной раз компьютеры не прошли проверку на наличие разума.
21 октября 2007 года в Нью-Йорке состоялся очередной конкурс Хью Лебнера. Конкурс был учрежден в 1990 году и является первым соревнованием систем искусственного интеллекта на прохождение теста Тьюринга. Главный приз состязания – $100 тыс. и золотая медаль – должны достаться создателю первой искусственной системы, которая сможет пройти тест Тьюринга на наличие разума.
В конкурсе Хью Лебнера компьютер должен пройти тест у не менее половины независимых судей. При этом переписка осуществляется путем обмена мгновенными сообщениями.
До настоящего времени и в конкурсе 2007 года пройти тест и получить главный приз не удалось никому. Премия в $2 тыс. и бронзовая медаль ежегодно присуждается авторам наиболее «человекоподобной» системы искусственного интеллекта. В этом году таковой признана компьютерная программа Ultra Hal от американской компании Zabaware.
В Ultra Hal реализованы технологии искусственного интеллекта, распознавания речи и анимации в режиме реального времени. С программой можно разговаривать или вести переписку в чате. Она может выполнять функции личного помощника – напоминать о встречах, запускать приложения на компьютере, набирать телефонный номер и т.д.
Планируется, что в следующем году конкурс Хью Лебнера пройдет в Великобритании.
К проблемам будущих отношений человека и роботов обратились и в разных странах.
Так, исследование, проведенное в прошлом году по заказу правительства Великобритании, предсказывает, что в ближайшие 50 лет роботы могут потребовать для себя тех же прав, что и люди.
Европейская сеть исследований робототехники (ERRN) также занялась разработкой норм использования роботов. И в черновике европейских правил говорится, что в 21 веке человечество впервые столкнется с проявлением чужого разума - с роботами. И это событие повлечет разнообразные проблемы этического, социального и экономического свойства. Организация планирует установить этические нормы, описывающие роли и функции роботов, т.к. ожидается, что их интеллект сильно разовьется в ближайшее время. Также в начале 2007 г. в СМИ мелькало сообщение о том, что экспертная группа, в которую входят футурологи и писатель-фантаст Айзек Азимов, занялась созданием кодекса, определяющего этику и мораль общения с роботами, их роль и функции в обществе. Кодекс будет содержать правила управления и обращения с роботами, предотвращения их нелегального использования и защиты данных, принадлежащих роботам.
Многие государства считают роботов ключевым элементом экономического развития страны и вкладывает в соответствующие исследования миллионы долларов и производство роботов в XXI веке может стать крупнейшей отраслью промышленности.
Промышленные.
Какую пользу могут принести роботы в экономической сфере?
Мы полагаем, что при комплексном использовании польза будет колоссальна.
Роботов можно широко использовать для добычи сырья и ресурсов. Такие роботы могут работать в суровых и опасных климатических условиях, им нипочем ни мороз, ни радиация.
Разработка месторождений полезных ископаемых актуальна ближайшие 30-40 лет. Потом в связи с приходом нано-технологий появится возможность получить сырьё из рассеянного состояния в окружающей среде. Кадровый кризис будет препятствовать освоению месторождений. Применение технологий андроидных роботов позволит в кратчайшие сроки выполнить эту работу и создать фундамент для экономического процветания страны в будущем.
Большинство населения концентрируется в больших городах. Сейчас трудно найти людей готовых работать в удаленных районах страны. Андроидные роботы смогут сыграть существенную роль в отдаленных районах. Там они потребуют значительно меньших затрат на использование, чем работа человека. Впрочем, работа человека тоже понадобится. Ведь роботами кто-то должен управлять. Нужны люди, которые будут заниматься обслуживанием и дополнительным обучением роботов.
Есть крупные компании, которые сталкиваются с проблемой грядущего кадрового дефицита в производстве различной продукции - андроидные роботы смогут заменить человека у станка. Роботы будут выполнять основную работу по производству, в то время как люди смогут потратить больше сил и ресурсов на разработку более конкурентоспособной продукции, и продвижению этой продукции на международные рынки, налаживанию сбыта и инфраструктуры, разработкой рекламы и высокого имиджа продукции на мировых рынках.
Да и сами по себе роботы являются продуктом высоких технологий. Их разработка и внедрение в производство требует разработку целой отрасли науки и промышленности. Знания, полученные при разработке андроидных роботов, смогут быть применены в самых различных сферах. Андроидные роботы, узлы и детали к ним, программное обеспечение, все это является качественным высокотехнологичным товаром, который обязательно найдет своего покупателя в самом ближайшем будущем.
Просто внедрение роботов, от микроскопических капсул, вживляемых в организм человека, до высокотехнологичных пылесосов позволит людям сосредоточиться на решении более важных проблем и задач. Механические помощники могут также присматривать за детьми, пенсионерами и выполнять работу по дому.
Роботы к 2025 году смогут выполнять работу, для которой Японии потребовалось бы занять 3,5 миллиона человек.
Эксперты Международной федерации робототехники отмечают, что в промышленности используется больше всего роботов – примерно 770 тысяч. Причем половина из них - 350 тысяч работают в Японии.
В Европе же используется 233 тысячи, а в Северной Америке - 104 тысячи промышленных роботов и используются они, главным образом, на сборочных конвейерах.
Также электронные помощники заняты и при уборке мусора или погрузке. Среди европейских государств больше всего промышленных роботов используется в Германии - 105,2 тысячи, второе место занимает Италия - 46,8 тысячи, на третьем - Франция - 24,2 тысячи. В России уже работает 5 тысяч роботов, Швейцария и Австрия используют по 3,5 тысячи роботов, Финляндия - 3 тысячи, Дания - 1,8 тысячи, Польша - 644 робота и Венгрия - 176.
Мало кто знает, но, к примеру, строительная индустрия США находится на пороге самой настоящей революции.
Дело в том, что уже в апреле-мае там пройдут первые испытания робота-строителя. Этот "трудяга" способен возвести двухэтажный жилой дом площадью 186 кв. м с рекордной скоростью, всего за сутки. Это в 200 раз быстрее того, если бы дом строили люди и, что немаловажно, в пять раз дешевле. Разработчики заявляют, что новая машина, способная работать без технических перерывов, сможет построить в доме все, включая арки и камины, и даже самостоятельно установить водопроводные и канализационные трубы.
Принцип работы устройств такой же как у обычных струйных принтеров. Быстро твердеющий раствор по программе наносится слой за слоем на поверхность в соответствии с чертежом. Робот легко и быстро может создавать сооружения любой заданной формы.
Просчитав экономический эффект от внедрения инновации, американцы планируют наладить промышленный выпуск строителей-киборгов. Экономический эффект уже подсчитан: машина стоимостью $1,5 млн, позволит пятикратно сократить затраты на строительство жилых домов.
Робот Chico будет отслеживать утечки газа
Бразильская государственная энергетическая компания Petrobras разработала уникальную модель робота, способного отслеживать утечки газа в трубах.
Робот, получивший название Chico, способен автономно перемещаться по земле, под водой, в грязи, горной местности и даже обладает специальным буром, чтобы всверливаться в горные породы для проверки труб.
Новый робот был разработан в сотрудничестве Государственным фондом поддержки исследований Fapesp. На первом этапе эксплуатации робот будет использован для обслуживания 420-километровой газовой трубы, протянувшейся от региона Каори до города Манаос. Большая часть трубы проходит в тропических лесах Амазонки.
Уникальный робот может быть использован и для различных экологических исследований, так как он разрабатывался с той точки зрения, чтобы во время своего функционирования нанести как можно меньший вред окружающей среде, утверждают разработчики.
Дежурные роботы-мокрицы подождут пожар в лесу.
В будущем предполагается, что если в лесу запахнет жареным или просто горелым, то как будто из-под земли возникнет орава стальных монстров. И мигом усмирит пламя.
Называются эти роботы OLE — Offroad-Losch-Einheit, что в переводе со смеси из английско-немецкого можно перевести как "Внедорожный тушительный агрегат".
Над этим проектом Институт промышленного дизайна начал работать ещё зимой 2005-2006 годов.
Заниматься OLE заставила серьёзная проблема лесных пожаров, которые ежегодно только в Европе выжигают по пять тысяч квадратных километров леса, принося финансовые убытки до 2,5 миллионов евро, не говоря уже о различных экологических последствиях, включая ртутное загрязнение.
Поэтому учёные и пришли к довольно банальному выводу, что лучше предупредить беду, чем устранять её неприятные и печальные результаты. Однако это не такая уж и простая задача. Регулярные обследования, скажем, с помощью вертолёта слишком дороги и малоэффективны. Можно установить и датчики, которые срабатывают быстро, но, естественно, не гарантируют скорого прибытия пожарной команды.
Вот так и появилось простое решение — объединить в одном аппарате и детектор, и пожарную машину.
OLE может зафиксировать места возгораний на расстоянии от 50 до тысячи метров — в зависимости от густоты леса и погоды.
OLE — это робот, который перемещается не на паре ног, не на колёсах. Ведь лес — это сложная местность, которая требует соответствующего сложного передвижения. Поэтому и было решено снабдить робота сразу шестью лапами, похожими на лапки насекомого. А чтобы он не натыкался на препятствия, к нему приделывается пара датчиков-усиков для ощупывания дороги.
Многочисленные конечности нужны, чтобы OLE мог свободно перемещаться по лесу и патрулировать территорию. У него лишь одна забота: узнавать, не горит ли где чего. "Узреть" источник возгорания он может с помощью инфракрасных сенсоров, регистрирующих сильные источники тепла.
Если такой источник попадает в поле зрения, то "Тушительный агрегат" стремглав бежит к нему и заодно сообщает о ЧП по беспроводной связи в координационный центр, управляющий такими роботами.
Разумеется, если замечен едва разгорающийся огонь, то потушить его не очень сложно. Для этого OLE использует встроенную в него пожаротушительную машину, выбрасывающую воду в импульсном режиме — это позволяет сократить объём носимой с собой жидкости.
Однако, как бы ни была хороша техника, но и она сама, в принципе, может, не успев справиться с очагом, оказаться посреди пламени. Если вдруг с OLE происходит такой казус, то это не так уж страшно: при достижении температуры, опасной для его электронных компонентов, он быстро сворачивается в клубок — как это делают мокрицы — и втягивает в себя ноги.
Его в этой ситуации спасает жаропрочный панцирь, сделанный из керамического волокна и выдерживающий до 1300° по Цельсию. Поле того, как огонь стихнет, робот может развернуться и пойти снова патрулировать — если, конечно, после этого останется, что патрулировать.
Пока что Offroad-Losch-Einheit существует только в виде концепта. А информация его физического воплощения просачивается весьма скудная.
Но когда дело дойдёт, наконец, до серийного производства этих сторожей чащоб, то это будет крайне радостная новость — за сохранность зелёных массивов можно будет не беспокоиться.
Готовы ли роботы заменить трейдера?
Роботы появились на мировых биржах одновременно с началом электронной торговли. Весь мир давно опутан интернет-паутиной и торговать нефтяными контрактами можно хоть с островов Новой Гвинеи.
Сотни тысяч акций, облигаций, производных инструментов - управлять всем этим вручную просто невозможно. Меняется цена базового актива, скажем, какой-то акции на ММВБ, одновременно должны поменяться ценники на несколько десятков фьючерсов и опционов на эту акцию на рынке FORTS (РТС). Причем сделать это нужно быстро, так что без машин не обойтись. Но роботы помогают не только организовать работу торговой площадки - в последнее время они помогают трейдерам зарабатывать.
В развитых странах давным-давно существуют целые отрасли, которые готовят системные решения для крупных компаний и новичков. Например, продаются готовые пакеты с готовыми автоматизированными стратегиями для новичков и мелких трейдеров. Крупные же инвестиционные банки заказывают программы специально - под конкретные цели и задачи.
В России же все только начинается. Выиграют те, кто, во-первых, всерьез займется созданием биржевых роботов для массового спроса, а во-вторых - начнет их раньше других использовать в торговле.
Но на ММВБ роботы занимают, по оценкам, не менее 1% от всего объема торгов. Что касается срочного рынка на РТС, то тут процент больше.
Куда большую популярность получили программы-советники. Эти программы не посылают никаких торговых сигналов - они просто анализируют рынок, ищут привлекательные акции, дают технический анализ рынка, а также позволяют получать свежую информацию.
К примеру, такие системы предлагает всем желающим брокерская компания "Атон". Речь идет о программе Aton-Line, которая отслеживает текущие котировки, строит графики и помогает выставлять заявки на покупку или продажу.
Не менее распространены аналогичные продукты, которые предлагает "Церих", - QUIK и Z-TRADE. "Брокеркредитсервис" тоже предлагает своим клиентам пользоваться QUIK. Для теханализа используются программы Omega Research, MetaStock и Wealth-Lab.
За рубежом сейчас такая же тенденция - не роботы, а помощники. Быстро найденная акция с хорошим потенциалом роста или, напротив, бумага, которая уже слишком "перегрета" и вот-вот начнет падать, - подобного рода информация самая ценная. Разумеется, можно научить робота находить такие акции и принимать решения. Но одним техническим анализом тут не обойтись. У робота нет эмоций, которые помогают рисковать - выигрывать или терять миллиарды.
Роботы ловят людей-трейдеров на невнимательности, чаще преуспевают в скорости подачи заявок. Но успешный робот - такое же редкое явление, как частный трейдер. Кстати, многие разработчики роботов внимательно изучают распечатки операций гениальных трейдеров, с тем, чтобы внедрить потом их алгоритмы в роботы.
Роботов в отличие от советников в свободной продаже нет, и ни одна уважающая себя инвестиционная компания не будет их вам предлагать. Есть несколько студий-разработчиков и просто одиночных "умельцев", которые делают самостоятельные торговые системы. Но не дайте себя обмануть.
В японском НИИ индустриальных технологий создан первый в мире образец домашнего человекоподобного робота, который способен садиться, ложиться и, самое главное, самостоятельно вставать на ноги. Он может управлять сложной техникой и ухаживать за людьми преклонного возраста или больными. У электронного гуманоида есть эмоции и инстинкты. Кроме того, он умеет говорить его словарный запас включает 6 тысяч слов. Он может ходить по неровным поверхностям и вставать после падения, а также откликаться на зов.
РУКА
Инженеры и раньше нередко сравнивали свои творения — манипуляторы для андроидов — с руками человека, но здесь это сравнение, пожалуй, впервые, подходит без преувеличения. В новом проекте изобретатели максимально близко воспроизвели в металле, резине и пластике анатомические особенности человеческих руки и части торса.
Называется это творение Airic's_arm . Это рука и прилегающий "кусок" спины. Габариты Airic's_arm, когда рука распрямлена. А вес её равен всего-то 6,3 килограмма.
Главным достоинством разработки германские специалисты считают её приближение к руке человека в плане точности движений, динамики и мощности. Секрет же новинки – в так называемых "Жидкостных мускулах" (Fluidic Muscle).
Вопреки названию, мускулы эти работают от сжатого (6-8 атмосфер) воздуха. При подаче давления они раздуваются вширь (поскольку в длину из начального, сдутого, состояния они вытянуться не могут) и одновременно сокращаются, словно настоящие мышцы.
По сравнению с электрическими приводами, равно как и с пневматическими или гидравлическими цилиндрами, такие мускулы не могут обеспечить высоких скоростей движения или дальности перемещения соединяемых деталей, зато обладают рядом иных сильных сторон.
Сила, в буквальном смысле, — одна из них. Мышцы длиной несколько сантиметров могут развивать усилие в десятки килограммов, а иные модели — и в сотни. Вес их при этом куда меньше, чем у любого иного типа привода сравнимой силы.
Система управления может менять "напряжение" таких мышц до 100 раз в секунду, и никакой инерционности в движении они не проявят. Пусть скорость перемещения деталей, соединённых такой робототехнической мышцей, не очень велика, зато Fluidic Muscle может развивать ускорение до 100 м/c 2 .
Сокращается Fluidic Muscle на 10-20% от своей начальной длины, то есть — на считанные сантиметры. Но вспомните: мускулы человека, скажем, той же руки, прикреплены к костям вблизи суставов. И эти мускулы также отличаются сравнительно небольшим перемещением своих концов, зато развивают приличное усилие.
В руке Airic's_arm её авторы воссоздали в металле и пластике практически все кости руки и плеча человека, включая лопатку (впервые в технике), и даже кисть с пятью пальцами (по составным деталям аналогичными настоящим) и все положенные этой структуре суставы.
А приводят эту систему в движение Fluidic Muscle числом 32 штуки! Это приблизительно вдвое меньше, чем в настоящей руке и плечевом поясе, но всё равно — впечатляет.
Любопытно, что инженеры компании не раз прибегали к "природным патентам". Например, недавно они создали летающего по воздуху и плавающего под водой роботов-скатов Air_ray и Aqua_ray .
Придуманы были эти аппараты как техноискусство и реклама принципов биомиметики (ну и возможностей фирмы, заодно).
Air_ray наполнен гелием, и в воздухе он плавает не хуже своего собрата из водной среды. Встроенные приводы придают "крыльям-плавникам" скатов движения, копирующие движения настоящей рыбы, а радиоуправление позволяет направлять машины в любую сторону и даже выполнять фигуры высшего пилотажа.
Что до Airic's_arm, её разработчики намерены и дальше развивать этот проект.
Найденный принцип, пишут они, позволит в будущем создать аналогичные робототехнические шеи, ноги, а после оснащения таких конечностей тактильными датчиками и видеокамерами можно будет строить гуманоидных роботов с выдающимися возможностями.
А специалисты по искусственному интеллекту из компании «Хонда» заслуженно гордятся тем, что их питомец ASIMO все лучше осваивает правила вежливого поведения.
Например, он умеет уступать дорогу. Для этого ему надо измерить положение, скорость и ускорение приближающегося человека и на основании этого рассчитать его траекторию.
Японии начинает грозить демографический кризис, какого история человечества ещё не знала.
В отличие от многих предыдущих подобных выставок, проводящихся в Японии каждый год, на этой (2008) упор делался не на роботах-манипуляторах, которые используются на производстве, а на роботах-андроидах, задача которых — помощь в домашнем хозяйстве, в больнице или в приюте для престарелых.
Робот ASIMO компании Honda умеет танцевать и наливать чай, а робот компании Toyota неплохо играет на скрипке.
Конечно, в обычной жизни вряд ли кому-нибудь может понадобиться робот, умеющий играть на скрипке. Но ничто другое не продемонстрирует лучше точность механики и совершенство цепей управления.
На выставке можно увидеть устройства, умеющие кормить стариков с ложечки, усаживающие их в туалете или вызывающие медперсонал, когда они не хотят принимать таблетки.
На проходящих время от времени пресс-конференциях представители крупнейшей в мире автомобильной компании Toyota уверяют журналистов в том, что производство сервисных роботов скоро станет одним из основных направлений её деятельности. А правительство уже выделяет на проектирование конструкций роботов большие субсидии.
Появление новых роботов приветствуют университеты и значительная часть средств массовой информации.
Вот например двухколесный робот не похож на человека — скорее он похож на электрокар или двухколесный велосипед с мотором. Зато он хорошо «понимает» для чего, куда и как надо привезти немощного седока в тесном интерьере.
Сервисные роботы давно уже интересуют не только японцев. Компания Vecna Technologies поставляет американской армии своих «медвежат» (BEAR — Battlefield extraction-assist robot), умеющих делать много такого, что не всегда в состоянии сделать человек. Например, вынести раненого с поля боя.
Вот, например, двухколесный «подвижный робот», который может перевозить человека по неровной местности, следовать за своим владельцем с покупками или другим грузом. Если такая машина будет надежной и доступной по цене, то вполне вероятно, что когда-нибудь они появятся в каждом доме.
Развитие сервисных роботов с неизбежностью должно привести к их проникновению и в личную жизнь людей, хотя этот процесс займет немного больше времени.
Так считает журналист и независимый исследователь Дэвид Леви, получивший десять лет назад магистерскую степень по искусственному интеллекту.
В вышедшей недавно книге «Роботы без границ: жизнь в виртуальную эру» («Robots Unlimited: Life in a Virtual Age») он пишет о проблемах «любви» между людьми и роботами, а также о возникающих в связи с этим этических проблемах.
Ученые уже создали искусственную кожу, по-разному реагирующую на легкое поглаживание и сильное давление, и искусственные пальцы, способные на чувственные прикосновения.
В одном из своих интервью, отвечая на вопрос о возможности появления роботов, обладающих сознанием, Леви выразил уверенность в том, что роботы смогут вести себя так, как будто обладают сознанием, и их будет очень трудно отличить от людей.
Ничто не мешает превращению роботов не только в заботливых опекунов и медсестер, но и в друзей, «спутников жизни» и даже супругов.
Бледный механизм шибко мнётся лицом человека
Иногда робот может быть только лицом. Работа над проектом WD началась ещё в 2003 году.
Цель — сделать маску из полимерного материала, которая могла бы точно имитировать выражения человеческого лица. Идея изобретения заключается в том, чтобы оживить маску-физиономию, заставив шевелиться на ней определённые "контрольные точки".
Кстати, WD-2 умеет воссоздавать не только выражение, но и форму лица. Проще говоря, он так растягивает и мнёт маску, что она полностью подстраивается под образец.
Очевидно, следующим этапом работы будет оптимизация пространства, которое занимает WD. Это позволит сделать настоящее лицо для роботов.
Оживший паукобот отслеживает лицо наблюдателя
Создан робот, который вглядывается в лица людей, поворачивается к ним и запоминает их.
Робот этот похож на паука, хотя ног у него не восемь, а всего шесть.
iC больше других собратьев вызывает чувство живого. Даже стоя на месте, он "нетерпеливо" переминается с ноги на ногу. Но главное — цифровая камера на голове машины связывается с удалённым ПК, на котором работает программа распознавания человеческих лиц.
Внешний компьютер посылает команды голове, так что насекомовидный аппарат поворачивает её точно вслед за перемещением лица человека, находящегося перед машиной. Также ПК указывает роботу куда идти или куда развернуться, но при этом даёт только самые общие команды (вроде: "повернуть вправо на 90 градусов").
Если пододвинется человек ближе к роботу, тот чуть отпрянет назад, словно опасаясь. Если же некоторое время смотреть роботу глаза в глаза, iC сделает цифровой снимок и загрузит портрет на свой сайт, в коллекцию знакомых ему людей. А когда по каким-то причинам внешний ПК отключается, робот засыпает.
Говорить он не может, да и какой спрос с паука? Зато эта техника пригодится для роботов куда более сложных.
В России пока разрабатываются и производятся только промышленные роботы, и в ближайшее время отечественные производители, возможно, займутся выпуском их домашних и игрушечных братьев по искусственному интеллекту – но слишком сильна конкуренция со стороны иностранных компаний, которые давно освоили этот рынок. Что касается продаж в России импортной продукции, то, по мнению экспертов, она весьма перспективна. У россиян, особенно у богатых, входит в моду иметь в доме электронных помощников. Большим спросом пользуются также умные игрушки. Их пока везут в основном из-за рубежа. Это вызвано скорее соображениями престижности, чем необходимостью.
Планируется, что серийное производство полноразмерных промышленных роботов начнется в 2008-2010 годах. И в конце 2007 года ОАО "АвтоВАЗ" совместно с Московским государственным технологическим университетом "Станкин" выиграли конкурс Правительства РФ на реализацию инновационного проекта государственного значения по теме "Разработка и освоение производства гаммы отечественных универсальных технологических роботов для массовых автоматизированных производств гражданской и машиностроительной продукции".
Планируется, что роботами, сконструированными и произведенными в производстве технологического оборудования (ПТО) "АвтоВАЗ", планируется оснащать российские предприятия в самых различных отраслях, где требуется автоматизация производства. Предполагаемая мощность производства отечественных роботов составит до 1 тыс. штук ежегодно.
Работы по данному проекту стартовали в ПТО ОАО "АвтоВАЗ" с начала 2008 года. Программа рассчитана до 2010 года и предполагает создание целого ряда роботов грузоподъемностью от 15 до 350 кг. В настоящее время в ПТО сформирована и работает группа специалистов по реализации этой задачи. В течение ближайших трех лет будет разработана и освоена технология по серийному изготовлению роботов для нужд отечественной промышленности.
Напомним, ПТО "АвтоВАЗ" - уникальный станкостроительный комплекс, на котором изготавливаются промышленные роботы, роботизированные сварочные линии, обрабатывающие центры и металлорежущее оборудование, а также оснастка, окрасочное, термическое, стендовое и др. оборудование.
Надо сказать, что в последнее время роботы все чаще стали применяться в России не только на производстве. В частности, первые киборги-хирурги скоро появятся в российских военно-лечебных учреждениях. Правда, все они зарубежного производства. В настоящее время около 400 хирургических клиник по всему миру используют роботизированную хирургическую систему da Vinci. Большинство установок находится в США, есть они также в Европе, Азии и на Ближнем Востоке. В России такая система появится в следующем году.
Случай применения разработанных технологий в медицине. Клаудиа потеряла руку в результате аварии. Вместо обычного пластикового протеза 26-летняя госпожа Митчелл стала обладательницей первого в мире бионического протеза, которым она может управлять силой своей мысли. Имплантация протеза, проведенная в Институте реабилитации Чикаго (Rehabilitation Institute of Chicago, RIC), заняла пять часов.
Для управления протезом используются остатки нервных волокон, управлявших когда-то рукой, сохранившиеся в плече. Приходящие на них электрические импульсы обрабатываются компьютером и преобразуются в команды для сервомоторов. Движения протеза столь точны, что девушка вскоре после операции могла сама почистить банан.
Обладательница бионической руки научилась чувствовать прикосновение предметов к протезу. Ощущения совсем не фантомные, потому что для этого нейрохирурги подсоединили провода к окончанию её нервных волокон.
Врачи и ученые не оставляют пациентку в покое, продолжая совершенствовать свое творение. В прошлом году после имплантации протеза женщина могла выполнять рукой простые действия, управляя ею при помощи мысли.
Окрыленные успехом, врачи теперь планируют оснастить бионическую руку датчиками и попытаться наладить передачу данных о температуре и прикосновениях по измененному нервному пути.
Возможно, вскоре подобные протезы выйдут на новый уровень совершенства, ведь ученые из медицинской школы Пенсильванского университета действительно смогли соединить нервные волокна с проводами.
Как сообщает официальный сайт университета, группа профессора Дугласа Смита предложила совершенно новую технологию для сращивания нервной системы человека с протезами. Они выступили с идеей создания трансплантируемой живой нервной ткани, уже сращенной с электродами. То есть в организм пациента вживляются не электроды, которые приживаются с вероятностью, далекой от 100%, а живые нейроны, гарантированно сращенные с неживой плотью электродов.
В России создаются и военные роботы. Российские специалисты провели ряд системных исследований и базовых разработок ключевых технологий военной робототехники. Это позволило создать ряд экспериментальных и действующих макетных образцов роботизированных систем и комплексов военного назначения. Создание безэкипажных мобильных боевых и обеспечивающих роботизированных комплексов является одним из ключевых и весьма перспективных направлений разработок средств вооружений борьбы.
Самый быстрый робот-танк всё сокрушит и спасёт
Впервые в мир в 2005 году британских братьев-близнецов Хау, Майкла и Джеффри продемонстрировали "однопилотный" робот-танк.
Эта злющая на вид машина называется соответствующим словом Ripsaw , которое обозначает "многопильный станок для продольной распиловки". "Предком" Ripsaw является, конечно же, танк, а не пила. От танка новая машина сохранила гусеницы и воинственную внешность.
К тому моменту технические характеристики модели (она называлась Ripsaw MS1) были просто потрясающие — тем более для самоделки.
эта машина разгоняется за какие-то 3,5 секунды с нуля до 80,5 км\час, а максимальная скорость движения — 128,7 км\час.
Братья Хау утверждают, что это самое скоростное гусеничное транспортное средство, про которое они знают.
Все детали и блоки сконструированы так, чтобы танк мог справляться с любыми условиями — с пылью и грязью, с водой и снежными завалами, а также с холмами и густыми зарослями.
Чтобы добиться максимальных характеристик, братья изготавливают некоторые части, которые подходят исключительно для их вездехода. Так, гусеницы сделаны "лично" для него — никакие другие не подойдут. Более того, у них есть кое-какие интересные особенности, благодаря которым лента не скользит при движении, например, по грязи.
Производится последняя модификация машины, которая подразумевает дистанционное управление.
Такой танк может пригодиться как и где угодно: и в тушении пожаров, и в спасательных операциях, и в боевых действиях.
А в Перми появился робот-полицейский под названием Р-БОТ N 1 летом 2007 года. Он приступил к несению патрульной службы на набережной Камы. Создан электронный городовой совместными усилиями нескольких московских компаний и их коллег из Японии и Южной Кореи.
Механический патрульный, получивший ростом 180 см яйцевидной формы передвигался по набережной Камы на четырех колесах со скоростью пять километров в час, вызывая живой интерес у жителей и приезжих. Робот время от времени повторял гражданам «Советую не нарушать закон и общественный порядок». Внутри робота находятся видеокамеры, которые наблюдали за окружающими и при необходимости делали фотоснимки. Управляется механический патрульный оператором.
Пермский робот-полицейский — единственный экземпляр в России, его аналога не существует ни в одной стране мира, отмечает ИТАР-ТАСС.
Но робот не в состоянии передвигаться по заснеженным дорогам, так как оснащен небольшими колесами, которые не предназначены для движения по снегу. В ГУВД также сообщили, что «робот проходит модернизацию», но подробности оставили в секрете.
Как утверждают пермские журналисты, «эта штука годна лишь фотографировать, ездить по ровной поверхности и капать „приятным голосом“ на мозги горожанам», к тому же «робокопу» требуются «гараж, техники для обслуживания, оператор для управления и сопровождающий наряд (чтобы любознательные пермяки не разобрали на гайки)».
К тому же, отметили местные авторы, электронная машина не выносит сырости — «дождь вывел ее из строя в первый же день эксплуатации».
Разработчики киборга-гаишника в дальнейшем планируют внедрить в него новую технологию, чтобы он мог еще и управлять дорожным движением. Особенно он может пригодиться на тех трассах, где большая загазованность и скопление дорожной пыли. А это отрицательно сказывается на здоровье человека. Кроме того, робот больше будет похож на человека, чем на яйцо.
Российские железные дороги 20 декабря 2007 года показали общественности своих андроидных роботов. РЖД собирается использовать их в качестве профессиональных презентаторов. Благодаря способности разговаривать они могут общаться с посетителями, отвечая на элементарные вопросы о компании, также они умеют ходить и даже танцевать. В дальнейших планах — закупить роботов-чернорабочих.
Как сообщается на сайте РЖД, восемь таких созданий производства магнитогорской компании ЗАО "Андроидные роботы" закуплены ОАО "РЖД" в рамках проекта по внедрению автоматизации производственных процессов. В опытную эксплуатацию приняты роботы двух серий: 7 роботов АР-100 (рост 35 сантиметров) и один - АР-400 (рост 140 сантиметров, вес 70 килограммов) - единственный существующий на сегодняшний день экземпляр, изготовленный по специальному заказу.
В дальнейшем планируется рассмотреть возможность выпуска для ОАО "РЖД" специализированных моделей роботов, способных заменить людей при работе в тяжелых и вредных производственных условиях на железнодорожном транспорте.
В Красноярске же прошли первые успешные испытания роботов-сантехников (28.11.2007). Предполагается, что со временем они заменят работу человека при обследовании сложных участков городских сетей.
ВИДЕО СО ЗВУКОМ…
{Красноярские коммунальщики испытывают армию роботов-сантехников. Теперь машины обследуют самые сложные участки коммуникации в городе. Лаборатория на колесах работает в напряженном графике.
Автомат, который похож на игрушечную машинку, предназначен для работы труб большого диаметра. Максимальная скорость передвижения 1 метр в секунду. Бортовые видеокамеры снимают все, что попадается на пути.
Роботов специального назначения выпускают на одном из отечественных предприятий оборонной отрасли. Автоматы по-военному прочные, они изготовлены из нержавеющей стали со специальным покрытием. Роботу не страшны кислотные выбросы и мусор. У него одна задача — найти повреждение на трассе.
Сухопутный робот упирается в непреодолимое препятствие — высокую перегородку. Он возвращается на базу, а ему на смену приходит робот-лодка. Между собой коммунальщики называют его «ондатрой».
Андрей Коленцев, ведущий инженер производственного управления «Водоканал» «На устройстве есть камера, которая позволяет осмотреть поверхность, она вращается».
«Ондатра» передает информацию о техническом состоянии надводной части коммуникаций. На мониторе хорошо видны все трещины и завалы. Своевременная диагностика предотвращает аварию, позволяет сэкономить огромные средства.
Александр Зибров, заместитель директора производственного управления «Водоканал» «В первую очередь это человеческий фактор. Мы не рискуем жизнью человека. Мы получаем точную информацию о состоянии наших водопроводных сетей».
После испытания роботов красноярские водопроводчики подготовили свои предложения инженерам-разработчикам. Нарекания вызвала система управления. Иногда роботы не могут самостоятельно выбраться из труб, водолазам приходится постоянно дежурить у колодцев и страховать своих начинающих коллег.
С появлением роботов-диггеров одна из самых забавных скульптур в России — памятник водопроводчику — в Красноярске морально устарел. Современные реалии требуют дополнить скульптурную композицию отрядом механических сантехников.}
А выпускник Ивановского энергетического университета создал говорящего робота, умеющего убираться в доме и нянчить ребенка.
"На создание робота-няньки ушло два года. Робот может произносить слова, передвигаться с места на место, качать детскую коляску, передвигать предметы, транслировать видеоизображение и гладить белье. При этом управляется при помощи обыкновенного ноутбука", - рассказал изобретатель робота Владимир Метлушко.
По его словам, создавалось устройство на кухне небольшой однокомнатной квартиры.
"Первоначально планировалось, что основным делом робота станет разминирование объектов, но когда появилась семья, специализация устройства поменялась. Для нашего десятимесячного сына изобретателя он стал одновременно и нянькой, и игрушкой."
Робот сделан из деталей, которые можно без проблем купить в магазине. "Для его изготовления понадобились материнская плата, двигатели от приводов автомобильных стеклоочистителей, вэб-камера, wi-fi канал передачи данных, модернизированный блок питания, аккумуляторы от "бесперебойника", лазер-дальномер и другие несложные детали", - уточнил Метлушко.
В ближайшее время робот будет оснащён дополнительными деталями и сможет выполнять еще больше функций по домашнему хозяйству.
А в Японии создан всегда улыбающийся и готовый в любое время играть с малышами робот-няня. Новый человекоподобный робот-нянька присмотрит, поиграет, а заодно покажет рекламу новых продуктов.
Если родители хотят, чтобы машина присмотрела за детьми, они должны надеть на руку ребенка специальный браслет, на который нанесен понятный роботу код. Электронная няня способна различать детей по имени и возрасту, а также общаться с ними, несмотря на ограниченный словарный запас.
С помощью встроенных динамиков, проектора (обратите внимание на левый глаз новинки) и видеокамеры (другой глаз) машина может развлечь детей, как минимум, разговором и показом различных картинок.
Рассматривается возможность создания робота для сопровождения покупателей в магазине и наполнения их тележек.
Кресло-робот познаёт мир вместе с полугодовалым малышом
Каждый взрослый знает, что маленький ребёнок не способен тихо усидеть на месте более 5 минут: обязательно будет кричать, прыгать и всюду совать свой нос. А что делать, если больной ребёнок ходить не может? Нужно подарить ему кресло-робот.
Исследователи из университета Делавэра ( University of Delaware ) работают над прототипом самоходного кресла, которое позволит совсем маленьким детям с отклонениями в развитии передвигаться и изучать окружающее пространство.
Чтобы создать столь необычный автомобильчик, исследователи фактически скрестили робота и электромобиль из парка аттракционов, которые ориентируются в пространстве и избегают столкновений с препятствиями с помощью инфракрасных датчиков и сонаров.
Новый робот обучается подобно ребёнку
Команда учёных из Италии, Франции и Швейцарии сконструировала нового робота, способного обучаться подобно ребёнку возрастом в один-два года. Машина получила название Babybot.
Робот состоит из торса, на котором закреплены “голова” и рука-манипулятор. Babybot снабжён двумя видеокамерами, микрофонами и рядом дополнительных сенсоров, собирающих информацию об окружающей обстановке. “Мозг” Babybot представляет собой несколько нейронных сетей, обслуживаемых кластером из двух десятков компьютеров.
В отличие от большинства современных роботов, функционирующих в соответствии с заранее заложенной программой, Babybot способен самообучаться, анализировать ошибки и выбирать оптимальные решения. Например, если первая попытка поднять тот или иной предмет оказывается неудачной, то в следующий раз Babybot будет использовать несколько иную стратегию. Иными словами, оказавшись в нестандартной ситуации, Babybot сможет найти из неё выход.
Конечная цель исследователей заключается в том, чтобы создать робота, полностью имитирующего поведение, возможности и способности к обучению двухгодовалого ребёнка. Предполагается, что результаты работ позволят лучше понять процессы, происходящие в мозге новорожденных, а также ответить на многие вопросы, связанные с интеллектуальным развитием человека.
Чемодан-робот из России готов бегать за владельцем.
Российские специалисты намерены — первыми в мире — наладить серийное производство чемоданов-роботов, способных автоматически следовать за своим владельцем.
Чтобы такой чемодан самостоятельно ездил за хозяином, человеку достаточно лишь положить карточку-маяк в карман. И послушная машина споро покатится вслед за ней хоть на край света.
Гироскоп, фотодатчики, ультразвуковые и инфракрасные сенсоры помогут "умному" чемодану обходить препятствия, учитывать движение по наклонной плоскости, останавливаться перед краем лестниц или балконов. Заряда аккумулятора робота должно хватать на два часа движения. Кстати, у этого чемодана будет три колеса: два ведущих, третье – поворотное.
Необычный аппарат сможет похвастать ударопрочным и влагонепроницаемым корпусом с мягким бампером, габаритными огнями и ближним светом.
Также нужно отметить приличный перевозимый вес — до 30 килограммов. В днище этого чемодана разместятся трансформатор и выдвигающийся провод с переходниками, рассчитанными на подключение к розеткам в ста с лишним странах
Скорость Tony зависит и подчиняется скорости человека. С другой стороны, если робот сильно нагружен, а движение в горку, он не сможет поспевать за быстрым шагом. Тогда человеку придётся снизить темп. Обычная скорость на ровной дороге – до 10 километров в час.
Если аккумулятор сядет в самый неподходящий момент, у него будет выдвижная ручка (сверху) и спрятанный в кармашке в верхней части ремешок (40 сантиметров), чтобы было удобно катить.
Создан робот для доставки домашних тапок
Специалисты из американского Технологического университета Джорджии создали полутораметрового робота El-E, способного выполнять команды хозяина. Принести необходимую вещь он сможет без проблем, достаточно лишь направить луч лазера на нужный предмет, и андроид непременно отправится за ним, бережно возьмет в «руки» и доставит его пользователю.
Как только он захватит вещь, необходимо указать ему все тем же лазером, куда именно ее нужно отнести. При приближении андроид определит расположение лица пользователя, произнесет для привлечения внимания пару слов и, преданно «глядя» камерами в глаза хозяину, отдаст ему предмет.
Разработчики считают, что El-E будет незаменим для людей с ограниченными возможностями. В будущем ученые надеются научить робота открывать двери, включать и выключать свет, а также перевозить пациентов на колясках.
Небольшой встроенный компьютер, жидкокристаллический дисплей, система различных проводов, сосудов. Имеется холодильник, который хранит до 16 напитков и смесей, а также отделение для специально очищенной воды, и картридж для создания углекислого газа (для шипучих напитков).
Можно выбрать желаемый напиток или коктейль (в памяти компьютера их много) из тех составляющих, что хранятся в холодильнике. А можно создать свой собственный рецепт с помощью палитры вкусов и сохранить его в памяти (до 1 гигабайта данных).
Предусмотрена в комплекте и система оповещения о заканчивающихся напитках, которая не только напоминает, что и когда нужно докупить, но может и сама высылать запрос о привозе необходимого количества тех или иных жидкостей из магазина прямо к вам на дом.
Для каждого пользователя по отдельности можно также установить контроль над количеством сахара и других компонентов напитков, если это необходимо, и лимит на ежедневное или даже ежечасное потребление определённых продуктов.
Хранить напитки в таком агрегате, пожалуй, даже безопаснее, чем в обычном закрывающемся на ключ баре. Так как программа позволяет запретить доступ к алкогольным напиткам детям (а, может быть, и некоторым взрослым) при соответствующей настройке.
Ещё один немаловажный плюс, отличающий агрегат от предшественников, — это запатентованная герметичная система сосудов, которая может сохранять даже откупоренные и скоропортящиеся напитки свежими достаточно долго.
Компьютер работает с операционной системой Windows XP и подключается к Сети без проводов. Понятно, что данное соединение позволяет обмениваться рецептами с друзьями, скачивать новые рецепты, проверять употребление напитков другими домочадцами, а ещё - посылать заказ на приготовление напитка точно к вашему приходу домой.
Заказать и купить робота-бармена пока можно только на сайте производителя за $2,5 тысячи. Но уже летом 2008 года новинка появится и в обычных магазинах. В цену входит доставка, установка его на месте, первоначальная конфигурация системы и соединение с Сетью, а также (что приятно) первый запас напитков.
Еще японские роботы воссоздадут парк Юрского периода в Дубае (ОАЭ).
Достижения современной аниматроники и робототехники позволили учёным и инженерам приступить к реализации грандиозного проекта по возведению в одном из районов Дубая большого тематического парка динозавров "Беспокойная планета". Приятно, что большой парк динозавров (площадь его составит 46 тысяч квадратных метров), задуман не только как развлекательный, но и как образовательный проект.
И, кстати, парк этот является частью более крупного проекта по возведению в Дубае ультрасовременного района под называнием City of Arabia.
Чтобы звери выглядели реалистично, в проект приглашены учёные-консультанты из многих стран. Новизну обещают в самих роботах. Кости и сочленения динозавров будут максимально точно соответствовать палеонтологическим данным и биомеханике. Окраска животных будет выполнена на основе последних научных представлений.
Изготовленные из алюминия, стали, пластика, фанеры, полиуретановой пены и силикона машины будут оснащены самыми передовыми приводами и электроникой, призванными сделать этих созданий более "живыми".
Более того, огромные создания будут наблюдать за посетителями, так что, к примеру, тираннозавр сможет отслеживать проходящего мимо человека и направлять на него свой взгляд. Видимо, это должно усилить у туриста впечатление, что он тут – потенциальный завтрак.
Остаётся добавить, что стоимость этого суперпарка составляет $1,1 миллиарда, а его открытие намечено на конец 2008 года.
Комплексное развитие и внедрение технологий андроидных роботов позволит решить проблемы добычи и переработки сырья и создание экономичных и высокоэффективных производств. Такое развитие создаст индустриальное общество нового поколения, где люди смогут чувствовать себя намного комфортнее и обеспеченнее. Кто знает, может быть, лет через десять без роботов в доме будет трудно обойтись.
Как известно, в современных автомобилях много "интеллектуальных" наворотов. Датчики парковки и дождя, автозатемнение зеркал, распознавание наличия пассажиров препятствий и подобные функции часто можно встретить в списках комплектаций у автодиллеров.
Да, сегодня люди и товары могут перемещаться дальше, быстрее, дешевле и комфортнее, чем когда-либо раньше. Однако наши быстрые легковые автомобили, грузовики и автобусы застревают в дорожных пробках. Корабли ожидают причаливания, а самолеты — посадки и прохождения таможенного контроля. И это еще не все.
Развитие области перевозок всегда сопряжено с возникновением самых значительных мировых проблем — от загрязнения окружающей среды и глобального потепления до вирусов и рисков, связанных с недостаточным уровнем безопасности.
Для решения проблемы требуется не просто более совершенный способ перевозок, а наиболее разумный способ. Недавно по инициативе компании IBM ведущие мировые специалисты собрались вместе на ежегодной конференции Global Innovations Outlook для обсуждения инновационных решений.
Например, специалисты FORD и NASA разработали чип, основанный на идее нейронных сетей, который позволит за счет контроля за сгоранием топлива уменьшить как расход топлива, так и объем вредных выхлопов, помогая достижению самых жестких экологических норм.
Для диагностики пропуска в работе системы зажигания нужно отследить свыше миллиарда элементарных вспышек за все время жизни автомобиля. Более того, ошибка в самой диагностике должна быть крайне редкой - менее одной на миллион вспышек, чтобы избежать посылки ложного сигнала о сбое в работе водителю.
Что особенно важно, Форд планирует оснастить подобными чипами свои автомобили без дополнительного увеличения их стоимости.
Да, современные автомобили становятся компьютерами в той же мере, что и вычислительные машины. Датчики вскоре смогут отслеживать характеристики автомобиля и извещать водителя (или ремонтную мастерскую) о необходимости обслуживания. Интеллектуальные двигатели смогут переключаться между различными источниками топлива в зависимости от условий движения. А программное обеспечение с возможностью самовосстановления сможет находить и устранять сбои до того, как они произойдут, позволяя таким образом избежать совершенно нового вида автомобильных "аварий". Могут возникнуть совершенно новые отрасли промышленности для обслуживания и защиты интеллектуальных автомобилей нового поколения.
А видели ли вы когда-нибудь опцию "парковка без участия водителя"?
Или "настройка параметров двигателя на залитый тип топлива"?
Или "автоматическое предотвращение наезда на пешехода"?
О таких функциях можно не только помечтать, но и воплотить их в реальных моделях автомобилей, или для начала, хотя бы в "концепт карах".
Например, Daihatsu (Daihatsu Motor Co., Ltd.) — японская автомобилестроительная компания, выпускающая компактные минивэны, компактные легковые автомобили, компактные внедорожники и среднеразмерный коммерческий автотранспорт.
Технологии интеллектуального автомобиля от Daihatsu.
Огромное внимание в современном автомобилестроении уделено вопросу обеспечения максимальной безопасности при вождении автотранспорта. Компания Daihatsu приняла на себя обязательства разрабатывать и постоянно совершенствовать технологии, которые делают их автомобили такими же безопасными, как и комфортабельными. Разработанные Daihatsu автомобильные интеллектуальные системы гарантируют комфортное и безопасное вождение этими небольшими автомобилями.
Разработанные технологии и системы безопасности
лазерный радар
Система обеспечивает постоянный контроль за впереди идущим транспортом и помогает водителю удерживать автомобиль на безопасной от него дистанции. Действует система в диапазонах скоростей от 45 до 100 км/ч. При снижении скорости впереди идущего автомобиля система круиз-контроля включает плавное автоматическое торможение автомобиля. В случае, если этого не достаточно для соблюдения безопасной дистанции, система предупреждает водителя о возможном риске столкновения.
2) Blind Corner Monitor (наблюдение за "мертвыми зонами" спереди)
Система использует камеру, установленную спереди автомобиля, для наблюдения за "мертвыми зонами" с целью быстрого обнаружения автомобилей, приближающихся слева и справа.
3) Система безопасности «Pre-Crash» (предавария)
По статистике наиболее частым ДТП является удар в заднюю часть кузова движущегося спереди автомобиля. Вызвано это невнимательностью водителей или засыпанием на дороге. Система безопасности Pre-Crash эффективно защищает от этого типа аварии.
При сокращении безопасной дистанции между автомобилями, система предупреждает водителя о возможном риске столкновения.
Если водитель среагировал и начал торможение, системой обеспечивается дополнительное торможение в помощь водителю
Если по некоторой причине водитель не в состоянии нажать педаль тормоза, система начинает торможение автоматически, дополнительно происходит натягивание ремней безопасности автомобиля для уменьшения травматизма водителя и пассажиров.
4) Система предупреждения о выходе за пределы полосы движения (LDW)
Эта система регистрирует результат перемещений автомобиля на дороге и выдаёт предупреждающий сигнал водителю, когда автомобиль начинает отклоняться от соответствующей полосы движения. Это помогает водителю вовремя среагировать и подкорректировать направление движения автомобиля.
Дополнительно к системе предупреждения о выходе за пределы полосы движения Daihatsu разработала технологию по фиксированию полосы, исходя из анализа рулевых манипуляций.
Разрабатываемые технологии и системы безопасности
Система взаимодействия автомобиля с транспортной инфраструктурой.
По инициативам соответствующих министерств и правительственных организаций в ряде развитых стран уже не менее десяти лет разрабатывается национальная ITS — Intelligent transportation system. Это интегрированная система, призванная объединить человека, транспортное средство и дорогу посредством передовой информационной технологии (IT).
Ситуация на дороге (угроза ДТП и факт ДТП), состояние дорожного полотна (поверхность, влажность) отслеживаются с помощью наземных лазерных и видеосистем. Вся информация обрабатывается и, в случае необходимости, автомобиль будет вовремя проинформирован об опасностях на дороге.
Главной целью встроенной в автомобиль системы взаимодействия с транспортной инфраструктурой является предотвращение ДТП. Пока система в разработке, но практическое её применение ожидается в скором будущем.
Системы обмена информацией между автомобилями.
Система должна позволить автомобилям обмениваться информацией между собой. Бортовые компьютеры автомобилей, объединенные сетью, должны постоянно обмениваться информацией и, в случае риска ДТП, брать управление на себя. Заметив с помощью радара столкновение прямо по курсу, автомобиль должен связаться с оставшимися позади автомобилями, чтобы они также сбросили скорость. Эта система будет наиболее эффективна на перекрёстках и дорогах с ограниченным обзором.
Бесчеловечные машины победили пустынный городок
3 ноября 2007 года в Калифорнии, успешно прошла гонка DARPA Urban Challenge - первое в мире соревнование автомобилей-роботов в городских условиях.
А в 2005 беспилотные машины впервые в истории доказали, что способны не просто работать в реальной обстановке (на местности), но самостоятельно преодолевать весьма протяжённые маршруты. Тогда несколько транспортных средств, оборудованных сонмом камер, лидаров, радаров и мощных компьютеров, победили пустыню. Потом было принято решение о переносе этой гонки в город.
Автомобили должны были преодолеть сложный городской маршрут: проехать кучу перекрёстков (разных типов) и поворотов, большие и маленькие улицы, заехать на парковку и выехать из неё, выполнить много прочих манёвров. И всё — самостоятельно.
Был принят целый ряд мер безопасности. Начиная с того, что город, в котором проходило соревнование, был искусственным: его возвели на месте бывшей военной авиабазы. Так что жителей тут не было — только зрители и судьи на трибунах и за ограждениями.
Кроме того, за каждым автомобилем-участником гонки следовала обычная, с людьми борту. Там никто не управлял роботами дистанционно, но везли аварийные кнопки, которые могли полностью выключить роботов, если бы те вдруг решили направиться в опасную сторону.
Также, вместе с роботами по городу ездило ещё 30 обычных авто, управляемых людьми, — для создания более-менее правдоподобного трафика.
В целом можно сказать, что необычные транспортные средства замечательно справились с задачей. Машины-роботы терпеливо пропускали на перекрёстках другие авто (идущие по главной дороге), после чего аккуратно поворачивали в нужном направлении, не забыв заранее включить поворотники. Так же осторожно и неспешно, словно начинающие водители, опасающиеся дорожной полиции, они выполняли и другие задачи на трассе. И так без приключений добрались до финиша.
Команда-победитель (Tartan Racing) утверждает, что одной из ключевых технологий, позволивших роботу превосходно ориентироваться в обстановке, стал новый лидар. Он представляет собой блок из 64 лазеров, вращающийся со скоростью 10 оборотов в секунду и производящий за это время по миллиону измерений дистанции до самых различных предметов.
Директор DARPA Тони Тезер назвал результаты соревнования "фантастическим достижением" и подчеркнул, что отработанные здесь технологии готовы для передачи в другие отрасли машиностроения.
Не нужно забывать и об инфраструктуре.
Интеллектуальные дороги
Если вы когда-либо ездили по большому городу в час пик, вам прекрасно известны проблемы дорожных пробок. Они являются причиной задержек, нарушения планов и связанных с этим убытков, а также основным источником загрязнения воздуха. И, естественно эти проблемы нужно решать, причем в самом скором времени.
Интеллектуальные дороги могут помочь уменьшить пробки, но мы пока не знаем обо всех маршрутах, по которым люди, автомобили, грузы и товары действительно перемещаются в пределах городской территории. Получение этих данных – это первоочередная задача. Затем понадобятся инновационные способы применения этих данных, если мы хотим разрешить существующие трудности в области дорожного движения.
Возможности микротехнологии позволяют разместить датчики практически в любом месте. Например, встроенные микросхемы в шинах могут передавать информацию датчикам, установленным на дорогах. Это поможет отслеживать транспортные потоки и управлять ими. Люди могли бы получать информацию о дорожном движении в режиме реального времени и изменять маршруты, чтобы избежать пробок.
Некоторые эксперты полагают, что в будущем нас ждут автоматизированные магистрали, где автомобили будут подключены к системе для автоматического изменения их направления и оптимизации транспортных потоков.
Интеллектуальный общественный транспорт
Представьте себе транспортную систему, которая позволила бы с помощью мобильного телефона узнать о количестве свободных мест в ближайшем пригородном электропоезде или поезде метро, не говоря уже об изменениях в расписаниях.
Интеграция услуг и информации необходима и для развития общественного транспорта в будущем. Например, чтобы обеспечить соответствие спроса и предложения, системы общественного транспорта смогут использовать информацию о местонахождении пассажиров и направить транспорт туда, где он требуется.
Но многие чувствовали бы себя не уютно, зная, что государство может отслеживать маршруты их перемещения. В первую очередь пассажиры должны доверять транспортной системе, зная, что их информация надежно защищена. Они также должны знать, что именно получат взамен, например простоту и удобство использования.
К сожалению, цикл внедрения подобных инноваций в крупных автоконцернах составляет не один год, поэтому не смотря на наличие теоретических разработок в этой области, существенно новых интеллектуальных опций придется подождать несколько лет или даже десятилетий.
РОБОТЫ_ИГРУШКИ.
Сегодня большим спросом в мире пользуются роботы-игрушки. Недавно премьер-министр Японии Коидзуми подарил Бушу электронную собаку, которая может распознавать голос хозяина.
Сейчас в мире насчитывается более 550 тысяч различных игрушечных роботов и их число в течение ближайших трех лет возрастет до 1,5 миллиона. Серия в основном представлена электронными домашними животными, с которыми дети могут обращаться как с живыми - дрессировать, кормить. Роботы будут расти вместе с маленькими хозяевами на протяжении шести лет и их возможности будут постепенно расширяться.
Одна британская компания создала игрушечную собаку, которая может подражать персонажам, показываемым по телевизору. А щенок-робот, который по своим повадкам ничем не отличается, а во многом даже превосходит обыкновенного восьмимесячного щенка, может не только лаять, плакать, петь и говорить, но и еще способен проявлять чувства и как живой требовать еду. Стоимость таких роботов находится в диапазоне от 1880 до 4500 долларов в зависимости от программного обеспечения игрушки. Кстати, в мире уже есть роботы-котята, роботы-попугаи и многие другие животные. Например, робот-краб.
Этот робот имеет высокий уровень чувствительности к препятствиям. Способен обнаруживать выступы стола и другие препятствия. Робот может работать автономно, используя интегрированные датчики, чтобы следить и реагировать на перемещения объектов и определять, в каком направлении и как быстро он перемещается.
Автоматизированные шаги четвероногого животного вперед и назад, каждая из четырех ног вертится на 360 градусов, позволяя ему при необходимости удирать боком как краб. Диоды, установленные в его голове, активизируют датчики, позволяющие совершать навигацию ночью. Робот имеет датчик препятствий, датчик света и звуковой датчик, который реагирует на шум, заставляя робота исследовать окружающую среду (например, на предмет проникновения злоумышленников).
Также в Россию в 2007 году из Китая был завезен робот - дроидR2-D2.Весит он меньше 3 кг, рост около полуметра, команд около сорока .Стоит около 23 тыс.рублей.
Робот может спеть грустную песню, если будет пребывать в дурном расположении духа. О плохом настроении свидетельствует смена цвета индикатора с синего на красный. "Обиженный" робот может взять и проигнорировать команду. Также он может узнавать людей. При обнаружении человека дроид светит на него своим фонариком и играет победную мелодию. Такое распознавание может пригодится для таких функций, как патрулирование и охрана.
У этой уменьшенной копии R2-D2 есть два главных недостатка: во-первых, чтобы робот работал, температура в помещении не должна превышать +22 Цельсия, а во-вторых,
данная модель R2-D2 понимает исключительно голосовые команды только на английском языке. Более того – понимает только на хорошем английском.
В Японии в июле 2007 года был разработан наименьший человекоподобный робот Omnibot 17 i-SOBOT. «Собот» был признан Книгой Гиннеса самым маленьким человекоподобным роботом, производящимся серийно.
Преимущества — в целом спектре функций и, что немаловажно, — в цене. Она раз в десять ниже, чем у "собратьев".
Наименьшим робот был признан за свой рост — 16,5 сантиметров. Вообще же, его тельце насчитывает 10 см ширины и 6,7 см толщины, а весит всего 350 граммов.
"Собот" оснащён 17 сервомоторчиками и гироскопом, благодаря которым он способен на более 200 запрограммированных действий: может ходить, отрывая ноги от пола, танцевать, поднимать руками лёгкие предметы, отжиматься от пола, самостоятельно вставать из положения лёжа, подражать животным, выполнять кое-какие прыжки-кувырки, играть на электронных барабанах, пинать мяч. Также i-SOBOT издаёт звуки— постоянно что-то бурчит, комментирует свои деяния, а словарный состав насчитывает 180 образцов. Создатели "Собота" гарантируют 60 минут его непрерывной работы на батарейках.
Подавать голосовые команды рекомендуется с расстояния 90-100 сантиметров. Если до робота не дошёл устный приказ, вариантов два: либо он скажет "Извините, не понял", либо будет молча стоять . "Собот" приветствует хозяина при включении, а потом, если не получает никаких команд, напоминает о себе разговорчиками ("Есть кто-нибудь дома?") и движениями. А, убедившись, что с ним никто играть не собирается, робот впадает в спячку - через шесть минут робот отключается полностью. Оживить его можно только новым щелчком OFF/ON.
Управление таким по-настоящему сложным роботом, как i-SOBOT, очень простое.
Дистанционное управление осуществляется с идущего в комплекте пульта.
Итак, левый джойстик отвечает за ходьбу во все стороны. Правый джойстик нужен для поворачивания головы, движений бёдрами и действий правой рукой.
Кнопка Mode здесь для переключения режимов, их четыре: обычное дистанционное управление (Remote Control Mode), голосовое (Voice Control Mode), программирование (Program Mode) и спецэффекты (Special Action Mode). При выборе названия режимов высвечиваются на экранчике пульта, плюс робот произносит их голосом. Чтобы андроид немедленно показал впечатляющее (пусть и непродолжительное) представление, достаточно нажать 2 кнопки
Заучив команды, между двумя роботами можно устраивать бои. Некоторый запас ударопрочности у них имеется
Обладание двумя пультами расширяет возможности. Так, можно заставить нескольких "Соботов" делать что-то синхронно. К примеру, исполнять танец.
В магазине цена i-SOBOT сейчас составляет 16 900 рублей (включая гарантию, сервис). Она выше американской ровно в два раза (причины известны: транспортировка, таможня, наценка и так далее). Между прочим, примерно к концу лета стоимость снизится почти до американской, когда производитель даст добро на прямые поставки.
В июле 2007 г. в России появился первый серийный отечественный, универсальный андроидный робот, названный AR-100 «Добрыня». Он был создан на основе двухлетнего опыта поставок и изучения ведущих зарубежных аналогов.
При разработке конструкции особое внимание уделялось таким факторам, как
Повышенная надежность;
Общая технологичность;
Простота обслуживания;
Высокая надежность и ремонтопригодность;
Недорогие ремкомплекты (в 3-10 раз дешевле зарубежных аналогов);
Большая библиотека программ.
Расширенная функциональность;
Оперативная техническая поддержка;
Дешевизна и доступность отечественному пользователю.
При этом учтены различные недостатки зарубежных моделей. В частности, улучшено размещение датчиков исполнительных механизмов, усилены сервоприводы, увеличены прочностные характеристики конструкции. Разработчики уверяют, что робот превосходит зарубежные аналоги по длительности действия батареи.
Роботы AR-100 изготавливают из пластика и алюминия, их высота составляет 35 см, вес - 1,5 кг, память — 512 Кб, а максимальное количество базовых операций – 128 .
Стоимость одного робота составляет 28700 рублей. Модель способна имитировать все основные движения человека. К настоящему времени выпущено около 100 андроидов.
Этих роботов можно программировать, собирать, разбирать, к тому же это очень мощный стимул самостоятельного обучения ребенка. Роботы могут кататься на лыжах, танцевать. Уже ведутся переговоры о поставках танцующих робо-групп за рубеж. Андроиды будут предлагаться и для создания необычного интерьера в офисах и домах.
Конструкция андроидных роботов серии AR-100 непрерывно совершенствуется. В результате возможности AR-100 даже в базовой конфигурации значительно превышают параметры моделей ведущих мировых производителей.
Некоторые специалисты прогнозируют, что к 2018 году искусственный интеллект получит Нобелевскую премию. Кроме того к 2025 году в развивающихся странах будет больше роботов, чем людей, и к 2030 году роботы и физически и умственно превзойдут людей и, скорее всего, не захотят терпеть диктата своих создателей.
Мир находится на пороге третьей научно-технической революции
Нанотехнологии — новый и пока не слишком понятный широкой публике термин. Но скоро в мир нанотехнологий войдет каждая домохозяйка, а сами нанотехнологии принесут новую научно-техническую революцию.
Понятие «нанотехнологии» в 1974 году придумал японец Норё Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанотехнологии имеют дело с объектами в одну миллиардную часть метра, то есть размером с атом. Первые технические средства в этой области были изобретены в швейцарских лабораториях IBM.
Одним из самых многообещающих и вполне реальных применений нанотехнологий могут оказаться нанороботы (или наноботы) — устройства размером в десятки нанометров, которые самостоятельно манипулируют атомами. Нанороботы будут обладать способностью самовоспроизводиться, создавать из произвольного органического и неорганического подручного материала любые предметы. В итоге нанороботы, манипулируя молекулами, смогут создать любой предмет или существо.
Нанороботов разделяют на два вида:
ассемблеры, способные конструировать и самовоспроизводиться,
дизассемблеры, способные разбирать.
Исследователи ведущих лабораторий мира сообщают, что значительно продвинулись в создании нанороботов. Не исключено, что первой областью, где найдут применения таланты нанороботов, станет медицина. Наноробот, введенный в организм человека, сможет самостоятельно передвигаться по кровеносной системе. На этом пути наноробот сможет исправить характеристики тканей и клеток, очистить организм от микробов и молодых раковых клеток, от отложений, к примеру, холестерина. Вооружившись нанотехнологиями, ученые уже подступаются к гемофилии, болезни Альцгеймера, врожденным патологиям.
Среди самых распространенных наноустройств на сегодняшний день - нанотрубки. Они играют различные роли: от молекулярных фильтров, действующих как обычные сита, и до трехмерных шестеренок, без которых трудно представить себе какой-либо механизм. Нанотрубки на рисунке почти целиком состоят из углерода, а точнее из замкнутых графитовых слоев. Обратите внимание на выступы по бокам трубок: именно они выполняют функции зубьев, превращающих нанотрубки в шестерни.
В нанобиотехнологическом центре университета Корнела, например, создали гитару длиной в 10 микрон, то есть размером с красную кровяную частицу. На ней даже можно играть, возбуждая колебания в струнах лазерным лучом.
Ученые из Дании смогли построить на основе нанотрубок нанотранзистор, переключающийся всего лишь одним электроном. А это серьезный шаг к созданию первого молекулярного компьютера. На 2005 год назначены первые опыты, и уже весной мы сможем узнать об их результатах.
Шагающий наноробот
Двое химиков из Нью-Йоркского университета впервые в мире создали прямоходящего двуногого наноробота. В качестве исходного материала Надриан Симан и Уильям Шерман воспользовались мелкими фрагментами двухцепочечных и одноцепочечных молекул ДНК.
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный ножками из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
Чтобы понять, как движется робот, посмотрим на схему. Он ступает по особым опорам, тоже изготовленным из ДНК, которые вытянуты вдоль ДНК-вой молекулы-дорожки.
Нанороботы играют в шахматы
Недавно был создан первый наноробот, умеющий играть в шахматы. Робот различает белые "фигуры" от черных за счет их магнитных свойств. При приложении внешнего поля робот случайно "выбирает" одну из фигур своего цвета (белого) и передвигает ее на несколько клеток. Пока робот не умеет различать разные виды фигур и выбирать траекторию движения в зависимости от этого, однако это сейчас уже является предметом исследования ученых. За черные пока приходится играть человеку. Он же решает и исход поединка - момент, когда один из королей попадает в матовую ситуацию.
На данный момент этот робот имеет реальные шансы стать прототипом первого думающего наноустройства.
А немецким учёным удалось заставить молекулы самостоятельно собираться в заранее заданные структуры. «Инструкцию» по сборке они зашифровали в форме молекул.
Примерно так нанороботы будут собирать себе подобных в будущем.
Ученые из института имени Макса Планка и Технологического института Карлсруэ Клаус Керн и Марио Рубен впервые смогли воочию наблюдать процесс самоорганизации и упорядочения молекулярных объектов на поверхности. Как говорят сами исследователи, им удалось реализовать «инструкции по сборке», заложенные в конфигурации используемых молекул.
Самосборка молекулярных структур и их упорядочение, наблюдавшееся в ходе опыта, может пролить свет на процесс возникновения и эволюции жизни на нашей планете. Кроме того, процесс самостоятельной сборки наноструктур открывает большие перспективы для применения в катализе, микро- и наномеханике, химии и физике поверхности.
Доктор Анирбан Бандиопадьхях из Национального института материаловедения в Японии создал химический «мозг», способный управлять нанороботами.
Данный химический «мозг» имеет размеры всего в 2 нанометра, и состоит он из 17 молекул дюроквинона, DRQ (2,3,5,6-tetramethyl-1–4-benzoquinone), каждая из которых может функционировать как отдельное «логическое устройство», а вся система может работать как процессор, выполняющий за один такт 16 инструкций и способна кодировать свыше 4 миллиардов комбинаций.
Одна такая молекула похожа по форме на кольцо с четырьмя спицами, которые могут по отдельности занимать несколько различных положений (можно интерпретировать как двоичные нули и единицы).
16 молекул DRQ также составляют кольцо, с 17-й молекулой в центре, и вместе формируют молекулярную машину,
Переключая центральную молекулу с помощью сканирующего туннельного микроскопа, остальные 16 будут работать как ведомые логические механизмы.
Но зачем это нужно? Учёные и медики связывают большие надежды с исцелением больных при помощи гипотетических наноботов, способных доставлять лекарства к строго заданной цели или выполнять некие "осмысленные" действия в потоке крови. И здесь один из ключевых вопросов — контроль над столь крошечными молекулярными машинами.
Будем надеяться, что данная разработка не будет использоваться учеными в разрушительных целях.
Так же ученые полагают, что искусственный интеллект достигнет уровня развития человеческого мозга к 2029г.
По их мнению, человечество стоит на таком уровне развития, что в скором будущем в мозг и другие органы человеческого тела будут установлены "нанороботы", которые будут улучшать его интеллектуальные и физические способности, действуя в непосредственном контакте с нейронами и другими клетками организма. Таким образом, люди и роботы "станут единым целым".
По мере того как разумный Искусственный Интеллект воплощается в реальности, будут вырабатываться более убедительные и чёткие критерии его определения. И в какой-то момент человечество просто придёт к консенсусу о том, что созданный нами машинный разум уже разумен, хотя мы и не сможем точно указать, в какой момент это произошло.
Исследователи высказывали мнение, что в течение 20-50 лет роботы смогут получить гражданские права. В таком случае, помимо прав у роботов будут и определенные обязанности, такие как участие в выборах, уплата налогов и, возможно, обязательная служба в армии. Общество, со своей стороны, будет обязано заботиться о своих новых "цифровых гражданах".
Если робот разовьется и станет самостоятельным, он легко обеспечит своим родителям сытую и беззаботную старость. Сможет ли робот сделать это? Сможет. Потому что, в отличие от человека, будет иметь возможность не только познавать, но и совершенствовать себя.
Роботы - наше продолжение...
или погибель...