Вова (vova_91) wrote,
Вова
vova_91

Category:

10 удивительных роботов, построенных без использования современных технологий

Слово “робот” было придумано Карелом Чапеком в научно-фантастической игре R.U.R. (“Россумские Универсальные Роботы”), чтобы описать искусственного человека. Оно происходит из чешского слова robotnik, означающего “рабочий”.

Современные роботы идут в ногу с цифровой революцией и достижениями в искусственном интеллекте. Но у аналоговых роботов-механизмов, которые подражают человеку или действиям животных, долгая история. Даже если у Вас минимальный интерес к робототехнике, эти древние устройства поразят Вас своей идеей и конструкцией. Спроектированные без помощи электричества и точного оборудования, они — доказательство безграничной креативности человечества.

10. Движущиеся статуи.



Древняя литература переполнена рассказами об искусственных людях. Выделяются среди них истории о движущихся статуях, созданных Дедалом, отцом легендарного Икара. Греки также рассказывают, что бог Гефест подарил королю Крита Миносу гигантского металлического человека по имени Талос, который защищал его королевство. Талос был почти непобедим, и его единственным уязвимым местом была его лодыжка, в которой труба с жидкостью проходила близко к металлической коже. Талос был разрушен, когда лодыжку прокололи, и труба была повреждена.

Истории движущихся статуй из древнего Египта включают одну запись, сделанную священниками Амона приблизительно в 1100 году до н.э. По сообщениям именно робот тогда выбрал следующего фараона, вытянув руку и указав ею на одного из членов семьи. Движущиеся статуи были очень полезны в качестве религиозной пропаганды. В Египте их считали сосудами, с помощью которых перевоплощалась душа.

Эти машины, возможно, были больше, чем просто миф. Рукописные документы указывают, что у древних египтян было достаточно знаний в принципах механики, чтобы построить нецифровых роботов. Стандартный древне египетский робот состоял из тщательно продуманной системы верёвок и шкивов. Также обязательно присутствовало “священное пламя”, которое “оживляло” существо, но на самом деле нагревало и расширяло воздух, таким образом активируя систему.

Этот способ развивался и совершенствовался веками. Древнегреческий изобретатель Ктезибий из Александрии построил аппарат, который можно смело назвать первым паровым двигателем с системой поршней и приводом. Никаких записей самого Ктезибия не сохранилось, но позже древние инженеры неоднократно обращались к его чертежам устройств, которые приводились в движение гидравликой, паром и пневматикой. Технология ограничивалась повторяющимися движениями, но мы можем проследить происхождение роботов ещё до Ктезибия.

9. Коготь.

Грубо говоря, подобное подъёмному крану оружие Архимеда не было роботом, потому что ему был необходим оператор. Но Коготь был предшественником промышленных роботизированных манипуляторов, которые можно найти на современных фабриках. Коготь вытаскивал вражеские суда из воды и опрокидывал их.

Случай его использования был четко зафиксирован летописцами в 213 году до н.э., когда его применили против римских захватчиков Сиракуз. Историк Полибиус описал сцену, когда римские суда приблизились по морю к стенам города. Гигантская рука напала на главное судно, “подняла нос судна из воды и удерживала его вертикально за корму”. Тогда оператор “закрепил машину, чтобы сделать её неподвижной, и затем своего рода спусковым механизмом отбросить шлюпочный якорь и цепь. После чего опрокинутые судна заполнялись паникой и большим количеством морской воды”.

Плутарх добавлял: “Часто можно было наблюдать ужасающее зрелище, когда судно, поднятое из воды на воздух, кружили и трясли, пока все члены команды не слетали с него в различных направлениях, после чего корабль разбивали о стены.”

Работа этого механизма основывалась на принципах двух законов Архимеда — закона рычага и закона плавучести. Эти знания использовали для вычисления количества силы, требуемой, чтобы опрокинуть судно.

У нас нет прямых доказательств, что Архимед фактически построил это супероружие, и древние отчёты, возможно, преувеличили его мастерство, даже если устройство когда-либо использовалось. Но недавние эксперименты инженеров доказали, что Коготь технологически возможен даже для того времени.

8. Служанка Филона.

реческий изобретатель Филон Византийский, который умер приблизительно в 220 до н.э., был также известен как “Механикус” из-за его впечатляющих технических умений. Большая часть информации о нём содержится в единственной сохранившейся работе, состоящей из 9 книг, “Компендиум механики”. Он жил после Ктезибия и продолжал исследования своего предшественника в области гидравлики и пневматики.

Пятая книга, “Пневматика"” (трактат об устройствах, управляемых воздушным потоком или гидравлическим давлением), описывает робота-женщину, которую создал Филон. Она держала кувшин вина в правой руке. Когда в левую руку помещали бокал, она наливала в него вино, добавляя воду при желании хозяина. Через сложную сеть ёмкостей, трубок и креплений, которые взаимодействовали с помощью системы противовесов, давления воздуха и вакуума, Филон построил робота, который мог делать полезную работу вместо того, чтобы просто использоваться на религиозных церемониях.

Но доступность рабского труда делала таких роботов ненужными. Робототехника должна была ждать более позднего времени, чтобы реализовать свой полный потенциал. Работа Филона повлияла на следующее поколение учёных, особенно Герона Александрийского. Его идеи, пронесённые через века, вдохновили исламскую науку в времена Средневековья.

7. Программируемый робот Герона Александрийского.

Герон Александрийский (10-70г.) был, вероятно, самым великим изобретателем древних времён. Он первым изобрел монетные диспенсеры со святой водой (прототип современного торгового автомата), автоматические двери и «aeolipile», который использовал энергию пара за 1700 лет до парового двигателя Джеймса Уатта. Но одним из самых удивительных созданий Герона был первый программируемый робот, который он создал в 60 году н.э.

Устройство было трехколёсной телегой, которая перевозила других роботов на сцену, где они выступали. Падающий вес натягивал веревку, завязанную вокруг двух независимых осей телеги. Используя ориентиры оси, Герон мог программировать курс и направление робота заранее. Но трение могло стать проблемой, таким образом, машине нужна была гладкая поверхность, чтобы двигаться.

Программист Ноэль Шарки из университета Шеффилда считает эту основанную на верёвке систему управления эквивалентной современному двоичному кодупрограммированию. Старомодные перфокарты действовали по тому же самому принципу.

6. Рыцарь и лев Леонардо.


При обсуждении древних роботов неизбежно появляется вопрос: «А гений Леонардо да Винчи интересовался роботами?» Зная гений Леонардо, не удивительно, что он баловался наукой об искусственных людях и животных.

Леонардо изучил работы Герона и объединил знания учёного с собственными знанием анатомии, обработки металлов и инженерии, чтобы создать собственных искусственных существ. С его пониманием механики человеческого тела и движения животных (кинезиология), Леонардо сконструировал механические модели мышц и суставов. И как говорят историки, несколько недостающих страниц старинной рукописи Леонардо “Atlanticus” (от 1497 года), возможно, содержали раздел о робототехнике.

Для театрализованного представления в Милане, Леонардо построил бронированного рыцаря, способного двигаться абсолютно без посторонней помощи. Посредством шкивов, весов и механизмов рыцарь мог сидеть, стоять, двигать головой и снимать щиток. Используя фрагментарные описания, которые удалось сохранить, робототехник Марк Росхайм воссоздал рыцаря в 2002 году. Автоматизированные механизмы Леонардо были так эффективны, что они даже послужили вдохновением для собственных роботов Росхайма для НАСА.

Другим изобретением Леонардо был лев, представленный королю Франции Франциску I в 1515 году, который мог самостоятельно ходить. Когда он останавливался, его грудь открывалась, демонстрируя букеты цветов. В 2009 году лев был воссоздан по сохранившимся рисункам Леонардо.

5. Молящийся монах.

Джанелло Торриано был одним из выдающихся итальянских часовщиков 16-го века. Он поступил на службу к императору Карлу V в 1529 году и отправился с ним в монастырь в San Yustre после сложения полномочий Чарльза в 1555. Торриано попытался облегчить депрессию императора, создавая небольших роботов.

Торриано делал миниатюрных солдат, участвующих в сражении на обеденном столе. Он, по сообщениям, вырезал небольших птиц из древесины и заставил их летать по комнате. Одного робота всё ещё можно увидеть в музее Kunsthistorisches в Вене. Он больше не работает, но, по сообщениям, мог делать небольшие шаги прямо или по кругу, играть на лютне правой рукой и поворачивать голову.

Смитсоновский Институт, между тем, хранит работающего робота, приписываемого Торриано — это 39-сантиметровый Молящийся Монах. Робот из дерева и железа ходит по квадратной траектории, бьёт по груди правой рукой, поднимает и опускает чётки левой и время от времени целуя их. Он может повернуться и кивнуть головой, закатить глаза и тихо бормотать молитвы губами.

Легенда гласит, что, когда Дон Карлос, несовершеннолетний сын Филипа II, лежал при смерти от травмы головы, полученной при падении, Филип и вся Испания молились о чуде. Кости монаха по имени Диего де Алькала, который был мёртв в течение века, были помещены около мальчика. Той ночью монах явился Дону Карлосу, уверив его, что он выздоровеет. Дон Карлос действительно пришёл в сознание и вылечился. Благодарный Филип поручил Торриано создать фигуру монаха. Это техническое чудо было ответом Филипа на чудо божественное. Сан-Диего в Калифорнии также назвали в честь Диего де Алькалы.

4. Каракури-нингё.

Любовь японцев к роботам длится уже не первый век. Первые японские роботы были созданы во время Периода Эдо (1603–1868). Их называли каракури-нингё (“механическая кукла”), и они были сделаны из дерева, ниток и винтиков. Японцы также использовали Западную технологию часового механизма.

Наиболее распространёнными были “зашики каракури”, маленькие домашние роботы, которые предназначались для развлечения. Некоторые каракури даже могли подавать чай гостям. Подобно механизму Филона для служанки-робота, каракури можно было активировать, поместив чайную чашку ей в руку. Как с телегой-роботом Герона, приспосабливаемая верёвка позволяла программировать куклу.

Также были “даши каракури”, которые использовались во время религиозных фестивальных процессий, во многом как и движущаяся статуя Ктезибия. Эти роботы разыгрывали древние мифы и легенды. Наконец, “бутай каракури” или театральные куклы напоминали статуи Герона Александрийского. Японцы были так впечатлены работой этих миниатюрных актёров, что их коллеги люди пытались подражать их движениям, а не наоборот.

3. Флейтист.


Вольтер назвал гения механики Жака де Вокансона “новым Прометеем” за его умение даровать жизнь неодушевлённым материалам. Когда он был ребенком, Жак изучил церковные часы, пока ждал свою мать после исповеди. Жак запомнил все их части и смог воссоздать дома. Пока рос, он экспериментировал с роботами. Однажды Жак заболел, и в бреду он мечтал о механическом флейтисте. Как только он выздоровел, он начал создавать робота.

Продемонстрированный 11 февраля 1738, флейтист казался нереальным роботом, потому что флейта является одним из самых сложных инструментов даже для живых людей. Звуки производятся не только с помощью ловкости пальцев и дыхания, но и с посредством определённого количества воздуха и того, как флейтист складывает губы. Но Жаку де Вокансону удалось сконструировать робота, который мог играть 12 различных мелодий. Он создал механизмы, подражающие каждой мышце, вовлечённой в игру на флейте.

Через систему мехов, труб и весов, Жак смог управлять воздухом, идущим через проходы. Он спроектировал губы, способные открываться, закрываться и перемещаться назад и вперёд. Металлический язык регулировал поток воздуха и создавал паузы. Робот Жака фактически дышал.

Проблема Жака с пальцами состояла в том, что даже при том, что рычаги совершали правильные действия, деревянные пальцы были просто слишком жёсткими, чтобы создавать правильные звуки. Чтобы смоделировать реальные пальцы, Жак оснастил их деревянные аналоги настоящей кожи, чтобы сделать их мягкими.

Жак де Вокансон создал и других роботов, самый известный из которых - это утка, которая очищалась после еды. Но в отличие от флейтиста, утка была больше забавой, чем реальной попыткой имитации функций живого существа.

2. Писатель.

В Музее искусства и истории Нешателя к западу от Бёрна, Швейцария, трёхлетний босой мальчик сидит за столом из красного дерева, сочиняя письма с пером гуся в правой руке. На первый взгляд похоже, что очаровательная игрушечная кукла является предком современного компьютера. Присмотритесь, и Вы увидите, что его глаза следят за его работой. Он встряхивает перо после погружения в чернильницу.

Спроектированные часовщиком швейцарского происхождения Пьером Жак Дро в конце 1770-х, 6000 изготовленных на заказ запчастей писателя работают дружно, чтобы создать полностью программируемого пишущего робота. Мальчик заводится рукояткой, которая запускает главные движущие силы. Он может написать любой текст до 40 букв и четырёх строчек. Его програмный системный диск позволяет ему писать без какого-либо внешнего вмешательства. Писателя даже можно прервать посреди строчки и изменить программу.

Жак Дро всегда удивлял своими роботами. При короле Испании Фердинанде VI люди были убеждены, что его создания были результатом колдовства. Чтобы избежать обвинения в колдовстве, конструктор пригласил Великого инквизитора исследовать своего робота и его внутренние механизмы, чтобы убедиться, что он движется с помощью естественных средств.

Писатель является автором одного из трёх роботов, построенных с 1767 до 1774. Другими двумя, менее сложными, является роботы "леди Музикиэн" и чертёжник. Делает эти роботы особенными миниатюризация основных механизмов. Все механизмы, которые управляют роботами, находились в пределах их тел, а не на предмете мебели, сопровождающей устройство, как было обычно. Эта миниатюризация сделала синхронизацию всех частей более трудновыполнимой задачей, и поэтому даже спустя 200 лет эти роботы не перестают удивлять.

1. Мальчик-художник.

Демонстрируемый в Институте Франклина в Филадельфии робот, изобретённый два века назад, называется “Мальчик-художник” и он продолжает традиции чистого механического волшебства, начатого роботом-писателем. Мальчик-художник был шедевром ещё одного швейцарского часовщика, Анри Мелларде.

Он просто ошеломляет своей сложностью. Вращение медных кулаков точно управляет невероятно живыми движениями рук. Это не просто вопрос простой геометрии, как перемещение руки вдоль осей x, y и z. Представьте, что этот робот может с легкостью прочертить абсолютно прямую диагональную линию. Робот может то, на что не каждый человек способен.

Робот может создать рисунок приблизительно за три минуты. Невероятная точность достигается деталями, которые были сделаны в основном вручную. Кулаки обладают чрезвычайной постоянной памятью и позволяют роботу написать три стихотворения (два на французском языке и одно на английском) и сделать четыре рисунка, включая рисунок китайского храма.

Несколько более простых механизмов управляют движениями глаз и головы. В доказательство того, что это не просто робот умеющий водить кистью и глазами, мальчик в какой-то момент прекращает писать, поднимает голову и пристально смотрит вдаль, как будто думая, что писать дальше. После он опускает голову снова и рука возобновляет работу.


источник



Tags: текст
Subscribe
Buy for 30 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments