От маяка до хирурга. Как эволюционируют роботы?

Современные роботы не только заменяют людей на производстве и собирают компьютеры, смартфоны, автомобили - да все что угодно. Электронные машины уже стали полноценными помощниками в быту - вспомните робот-пылесос, без устали чистящий комнаты. А еще они помогают хирургам делать операции, ученым - покорять космос, военным - сражаться. «АиФ-Юг» рассказывает, с чего все начиналось.
От маяка до хирурга. Как эволюционируют роботы?
Фото: АиФ – ЮгАиФ – Юг
Задолго до
Человек пытался создать себе механического помощника с давних времен, поэтому первые прообразы современных роботов появились еще в Древней . Например, еще до нашей эры на Фаросском маяке «служили» четыре позолоченные женские фигуры. Днем они горели в лучах солнца, а ночью ярко освещались, так что всегда были хорошо видны издалека. В светлое время суток механические дамы через определенные промежутки времени поворачиваясь, отбивали склянки, а ночью издавали громкие звуки, предупреждая мореплавателей о близости берега. В двенадцатом веке уже нашей эры арабский ученый и изобретатель Аль-Джазари сконструировал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.
В конце пятнадцатого века сделал детальные чертежи механического рыцаря, который умел сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Чертежи эти нашли только в середине прошлого века, но до сих пор неизвестно, пытался ли Леонардо построить механического человека или только занимался теоретическими изысканиями.
В XVI-XVIII веках в Европе начался бум автоматонов - заводных механизмов, внешне напоминающих человека или животных и способных иногда выполнять достаточно сложные движения. В Смитсоновском институте, например, есть «испанский монах» - 40-сантиметровый человечек, который умеет гулять, ударять себя в грудь правой рукой и, кивая головой, подносить к губам деревянный крест и целовать его. Считается, что этот механизм создал механик Хуанело Турриано для императора Карла V примерно в 1560 году.
С начала XVIII века пресса начала трубить о машинах с «признаками разума» - они выступали на площадях, в цирках, собирали сотни зевак. Но практически всегда оказывалось, что все это было мошенничеством - внутри «умных» машин оказывались либо люди, либо дрессированные звери.
Век расцвета
За двадцатый век роботы проделали огромный путь - от непонятных игрушек до полноценных помощников человека. Хотя два важных для робототехники изобретения сделали еще в конце девятнадцатого столетия - русский инженер и математик Пафнутий Чебышев придумал «стопоход» - механическую машину, превращающую круговое движение в своеобразные шаги. А в 1898-м показал катер с дистанционным управлением. Тогда ни Чебышев, ни Тесла не могли представить, что их задумки будут массово использоваться в робототехнике.
Дальше - больше. В 1927 году американский инженер Уэнсли сконструировал для Всемирной выставки управляемого голосом робота «Мистера Телевокса». Он был внешне похож на человека и мог выполнять элементарные голосовые команды. В 1928 году на выставке Британской ассоциации инженеров по моделированию посетителей приветствовал робот «Эрик». Тогда же под руководством доктора Нисимуры Макоты появился первый японский робот - «Естествоиспытатель», который мог с помощью электропривода двигать руками и головой.
Не отставали и наши соотечественники - школьник Вадим Мацкевич в 1936 году создал первого советского робота В2М. С начала 30-х годов появляются конструкции, внешне напоминающие человекоподобные существа, способные выполнять простейшие движения рук и воспроизводить фразы по команде человека. Вообще 1936 год стал поворотным в развитии науки вообще, и вычислительной техники, в частности. Именно тогда английский математик придумал «абстрактную вычислительную машину», которая стала одним из теоретических истоков вычислительной математики, а позднее - кибернетики и робототехники.
Использовать роботов в промышленности начали в 50-х годах прошлого века - именно тогда, во время работы с атомной энергетикой, появились манипуляторы, которые копировали движения рук человека, находящегося в безопасном месте. В 1954 году американец Джордж Девол создал двухтонный промышленный манипулятор, который использовали для отливки металлических деталей. Механизм справлялся с работой быстрее и точнее любого человека, первым это оценили в , затем присоединились «Chrysler» и .
В конце шестидесятых роботы-маляры и сварщики стали вытеснять с автомобильных производств людей. Машины учились с помощью камер выбирать детали, сортировать их. В 1968 году японская компания Kawasaki по американской лицензии собрала своего первого промышленного робота. А через некоторое время Япония стала мировым лидером в роботостроении - в начале XXI века Страна восходящего солнца стал первой по экспорту промышленных механизмов.
Что делают машины?
Любое современное производство невозможно представить без промышленных роботов - они собирают ракеты и лепят пельмени, паяют микросхемы и делают конфеты, летают в космос и ныряют под воду, воюют и играют с детьми. А еще они помогают оперировать - мечта Леонардо да Винчи о механическом человеке не сбылась, зато в честь великого итальянца назвали робота-медика. Аппараты Da Vinci в 2014 году начали работу в краевой клинической больнице и краевом онкологическом диспансере. За это время с помощью робота в крае провели более тысячи операций.
«Система «Да Винчи» - это многокомпонентное устройство, обеспечивающее трехмерное изображение операционного поля и высокую точность передачи движений хирурга на манипуляторы робота, - рассказали в краевом . - С его помощью можно проводить сложнейшие лапароскопические операции. Во время таких хирургических вмешательств врач управляет действиями робота дистанционно, манипулируя инструментами с помощью джойстика и 3D-изображения на экране».
Недавно с помощью Да Винчи краснодарские хирурги удалили огромную опухоль с почки, сохранив сам орган.
«Как правило, при таком расположении злокачественного новообразования проводится удаление органа, но, учитывая возраст пациента и начальную стадию заболевания, на врачебном консилиуме решено было провести органосохраняющую малоинвазивную операцию с помощью робота Да Винчи, - объяснил главный внештатный онколог краевого минздрава . - Специалисты онкоурологического отделения диспансера в ходе операции также использовали миниатюрный датчик УЗИ, который позволил точно и качественно провести все необходимые манипуляции».
На международной космической станции людям помогает робонавт. В активно используют роботов-пожарных. Например, МУПР (мобильное устройство пожаротушения роботизированное) может работать в сильно задымленных помещениях, где людям находиться нельзя. Машина оборудована видеокамерой, ярким фонарем, тепловизором и устройством для поиска людей под завалами. Обнаружив очаг возгорания, он может сам потушить его, выпустив мощную струю воды.
В армиях многих стран, в том числе и российской, с каждым годом становится все больше роботов - разведчиков, боевых, строителей переправ и т.д. В этом году приняло на вооружение боевой многофункциональный робототехнический комплекс на гусеничном ходу «Уран-9». Небольшой броневик без экипажа вооружен 30-миллиметровой пушкой и четырьмя противотанковыми управляемыми ракетами.
Одним словом, современные роботы умеют практически все.
18+