Сборник
Роботы: эволюция. Технический прогресс наглядно
Глава вторая
Механика, творящая чудеса
В Средние века в Европе начинается подлинный расцвет наук, среди которых выделяются физика, математика и механика. И здесь нельзя не упомянуть гения Средневековья – Леонардо да Винчи.
Леонардо да Винчи досконально изучал строение человека. И в его скульптурных, и в живописных работах воссоздано с анатомической точностью тело. Благодаря знанию внутренних органов, он создал механического рыцаря, закованного в латы, который мог управляться с оружием. Вместо мышц и связок механик использовал знакомые ему шестерни и приводы, которые применялись во многих механизмах. Они позволяли рыцарю двигать руками и ногами, поворачиваться в разные стороны.
История свидетельствует, что в Древнем Китае, почти за полтора тысячелетия до нашей эры, мастер Ян Ши, прозванный «ремесленником», создал для увеселения императорской семьи механическую копию самого императора в натуральную величину. Огромная кукла могла двигаться и даже издавать некоторые звуки. Это было первое подобие искусственного создания, идея которого затем была воплощена в конструкции роботов.
С развитием механики, появлением математических формул для описания физических явлений и действий появилась возможность более точного копирования движений живых существ. И в этом деле весьма преуспевали часовых дел мастера, которые много экспериментировали с разного рода устройствами.
В Италии, Франции, Германии стали появляться механизмы, сконструированные в форме животных или людей. К замечательным изобретателям эпохи Возрождения относятся работы Иуанелло Торриано. Он трудился над изготовлением часовых механизмов. Доскональное знание механики позволило ему сконструировать в 1540 году женщину, играющую на мандолине.
Еще одно из знаковых имен – Пьер Жаке-Дро, швейцарский часовщик, чьи творения изумляли почтенную публику. Он создал десятки сохранившихся по сей день «автоматонов». Это были антропоморфные (человекоподобные) роботы – художник, музыкант, каллиграф.
Но все же настоящую промышленную революцию в Англии и Голландии совершили не роботы, а ткацкие станки и паровые машины.
В 1785 году англичанин Эдмунд Картрайт получил патент на механический ткацкий станок. Усовершенствовав станок суконщика Джона Кея, Картрайт основал прядильную фабрику и принялся за дальнейшее совершенствование прядильных механизмов. Ткачество стало очень прибыльным делом.
А создание первой паровой машины Джеймса Уатта перевернуло взгляды на использование силы пара. Один за другим начали появляться пароходы, паровозы, паровые приводы станочного парка или локомобили, которые значительно облегчали труд сельскохозяйственного работника.
В 1920 году знаменитый человекоподобный механизм, робот, начал свою литературную жизнь. Сам термин «робот» прижился в научно-технической среде. Его в огромном количестве стали употреблять и писатели-фантасты, и серьезные ученые, и инженеры-конструкторы. В литературе тему роботов развил американский писатель Айзек Азимов, а сборник рассказов «Я, робот» принес ему всемирную известность.
И все же, мне кажется, особо значимым событием стал феномен школьника из Ростова-на-Дону Вадима Мацкевича.
Глава третья
Пример пионера Вадима Мацкевича
В 1936 году в Париже открылась Всемирная промышленная выставка. Здесь был экспонат, который буквально вызвал ажиотаж, – робот. Он был высотой в 120 сантиметров, управлялся по радио и мог выполнять восемь простейших движений. Робот двигал руками и ногами, частями тела.
Юным героем Всемирной выставки стал пионер Вадим Мацкевич, а его робот, названный «В2М», расшифровывался просто – «Вадим Викторович Мацкевич». На изготовление робота Вадим потратил два года, двенадцать листов дефицитного в то время нержавеющего металла и несколько импортных подшипников.
Снимки Вадима с роботом в Париже облетели весь мир, и это подстегнуло творческих людей. Но должно было пройти свыше полувека, прежде чем робототехника смогла выйти на промышленную дорогу.
В 1939 году компания «Вестингауз», известная своими электротехническими и железнодорожными устройствами и механизмами, построила робота «Электро». Он мог ходить и говорить, обладая запасом в 700 слов, крутил головой и махал руками, шевелил губами и пальцами. И даже различал цвета, уверенно выбирая между красной и зеленой лампочкой.
И только в более поздние годы, с развитием вычислительной техники и появлением миниатюрных электронных компонентов, появилась возможность разрабатывать роботов, которые могли бы делать общественно полезную работу. Роботы становились непременными участниками производственных процессов, и функционал этих механизмов вплотную подошел к возможностям человека.
Роботизированные механизмы оказались незаменимыми при выполнении опасных для здоровья человека работ. Чтобы максимально обезопасить работу ученых физиков, работавших с радиоактивными элементами, Рэймонд Гоерц, работающий в комиссии по атомной энергетике в США, в 1951 году спроектировал механический телеуправляемый манипулятор для действий с радиоактивными веществами, исключающий непосредственный контакт с ними человека.
Другим направлением в развитии робототехники стала крупная машиностроительная промышленность. Несколько лет спустя после появления манипулятора Гоерца был создан первый промышленный робот «Unimate». Он использовался для сварки и литья на заводах компании General Motors.