Как роботы помогают человеку

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ИСТОРИИ

Слово "робот" впервые придумал известный чешский писатель и драматург Карел Чапек. Герою его пьесы «RUR» («Россумские универсальные роботы») инженеру Россу удалось изобрести сложную машину (робота), которая могла выполнять все работы человека. «Робот» по-чешски: «работник», «рабочий». После экранизации этой пьесы и показа фильма в СССР слово «робот» вошло в русский язык в качестве названия для машины, подобной человеку и выполняющей за него работу.

Идея, однако, совсем не так нова, как может показаться.

В 1495 году Леонардо да Винчи спроектировал механического рыцаря, который, впрочем, никогда не увидел полей сражения. Лишь в XVIII столетии появились первые заводные механизмы, подражавшие живым существам. Например, французский математик Жан де Вокансон в 1738 году построил андроида, игравшего на флейте.

Один из первых роботов был построен американским инженером Венсли в 1925 году. Автор дал ему имя мистер Телевокс («теле» — по гречески «далекий», «вокс» — латинский «голос»), потому что этот робот был способен отвечать на команды, поданные голосом человека.

Айзек Азимов в романе «Хоровод» (Runaround, I942) предложил для использования слово «робототехника» и сформулировал так называемые законы робототехники, которые стали непреложными для многих писателей

Разновидности роботов

Предлагаем вам небольшую экскурсию в мир робототехники.

Роботы бывают всякие разные: игрушечные, человекообразные, промышленные, военные, бытовые и т.д.

С развитием робототехники определились 3 разновидности роботов: с жёсткой программой действий; управляемые человеком-оператором; с искусственным интеллектом (иногда называемые интегральными), действующие целенаправленно ("разумно") без вмешательства человека. Большинство современных роботов (всех трёх разновидностей) - роботы-манипуляторы, хотя существуют и другие виды роботов (например, информационные, шагающие и т. п.). Возможно объединение роботов первой и второй разновидностей в одной машине с разделением времени их функционирования. Допустима также совместная работа человека с роботом третьего вида (в так называемом супервизорном режиме).

Применение роботов

Роботы захватывают все больше и больше сфер человеческой жизни – они становятся уже не просто бесполезными игрушками, созданными, чтобы подтвердить, насколько далеко шагнула инженерная мысль, и не забавы ради. Роботы начинают дополнять, а иногда и вовсе замещать людей в их деятельности. Робототехнические достижения делают жизнь человека проще, современнее и, конечно же, экологичнее.

К настоящему времени функциональные роботы продолжают развивать­ся и уже способны не только самостоятельно передвигаться (Cart, Genghis, Shadow Biped), но и взбираться по лестницам и переносить грузы (Asimo, Honda), играть на музыкальных инструментах (Partner), изображать домаш­них животных (Aibo, iCybic), собирать образцы породы на Марсе (Sojourner), обеспечивать работу международной космической станции (SSRMS), а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ ИЗ ИСТОРИИ

Первый беспилотный летательный аппарат был реализован в 1935 году на примере полноразмерного биплана De Havilland DH82B «Queen Вее». На нем был установлен радиоприемник и сервопривод управления, размещенный на заднем сидении. В последствии был использован как живая мишень на учебных стрельбах из зенитных установок с целью подготовки артиллеристов. Всего было построено 380 самолетов De Havilland DH82B «Queen Вее» . Термин «беспилотник» зародился благодаря именно этому историческому событию.

В конце 2012 года, Крис Андерсон, уходит с поста главного редактора журнала «Wired», чтобы посветить себя дронам в компании 3DRobotics Inc. Позднее в стенах этой компании был впервые написан уникальный код универсального полета АРМ, на базе которого был реализован известный автопилот высокого класса - Pixhawk. На текущий момент компания специализируется в области БПЛА и реализует свои передовые решения в таких сферах как фото и видеосъемка, строительство, коммунальные услуги, телекоммуникационные услуги, а так же в обеспечении общественной безопасности.

В конце 2013 года, известная публичная компания «Amazon» одна из первых начала использовать коммерческие беспилотники для доставки продаваемой продукции.

Позже в 2016 году эту идею поддержали: Политехнический университет Виргинии и Государственный институт совместно с холдингом Alphabet Inc на примере тестового проекта «Wing», целью которого являлось реализовать доставку купленных в интернете товаров либо предметов первой необходимости с помощью дронов.

Разновидности и возможности дронов

По типу управления дроны бывают:

• управляемые автоматически
• управляемые оператором с пункта управления (ДПЛА)
• гибридные

По количеству двигателей:

Основа любого мультикоптера — это двигатели, закрепленные на раме, и полетный контроллер, управляющий их работой. Чтобы набрать высоту при движении стика газа на пульте управления, коптер наращивает обороты на всех двигателях. Для полета вперед передние винты начинают крутиться с меньшей тягой, чем задние, за счет чего и происходит движение. Аналогичным образом происходит полет назад и вправо-влево. Чтобы развернуть аппарат вправо, нужно увеличить обороты левосторонних винтов, а правосторонних — настолько же уменьшить. Обо всех этих движениях пилоту не нужно заботиться самостоятельно: это делает за него полетный контроллер. На регуляторы оборотов он посылает сигналы — в зависимости от команды, которую пилот выбирает на пульте управления.

• Трикоптеры

Три двигателя, как правило, располагаются на концах Y-образной рамы. Это самые простые и самые дешевые мультикоптеры. На этом их достоинства заканчиваются: их полет неустойчив, вес полезной нагрузки маленький. При отказе хотя бы одного двигателя они падают на землю и разбиваются — впрочем, как и квадрокоптеры. Иногда к этой группе относят аппараты с шестью двигателями на раме такой же формы — тогда двигатели располагаются в два ряда, один над другим. Это позволяет увеличить подъемную силу, но не решает проблему неустойчивости.

• Квадрокоптеры

Четыре двигателя, которые в классическом варианте располагаются на квадратной раме. Полезная нагрузка возрастает на треть по сравнению с аналогичным трикоптером. Полет квадрокоптеров более устойчивый и длительный (за счет емкости более мощного аккумулятора или за счет более экономного режима работы моторов).

• Гексакоптеры

Шесть двигателей закреплены на Н-образной или Ж-образной раме. Конструкция достигает довольно больших размеров. Еще более увеличивается вес полезной нагрузки. Как и октокоптеры, они могут летать даже с вышедшим из строя двигателем. Из минусов — высокая цена.

• Октокоптеры

Аппараты с большим количеством двигателей (8 в октокоптерах, 10 и т. д.) широкого распространения не получили по трем причинам:чем больше двигателей устанавливается, тем габаритнее получается конструкция; они требуют большого количества энергии, и любой аккумулятор на них быстро разряжается; с увеличением количества двигателей увеличивается стоимость дрона.

Наибольшее распространение среди дронов получили квадрокоптеры. Ранее считалось, что этот вариант, как и трикоптер, не подходит для полетов с профессиональной видеокамерой (из-за падений даже при одном поврежденном двигателе). Однако новое поколение квадрокоптеров, таких как Phantom 3 и 4, опровергает это мнение. Они показывают высокую надежность, а трехосевой электронный стабилизатор обеспечивает стабильное положение камеры даже при сильных порывах ветра.

Применение дронов

Дроны уже зарекомендовали себя как перспективное направление в оборонной промышленности и отличные помощники при съемке масштабных событий с высоты. Однако область их применения постоянно расширяется.

Теперь дроны получили широкое гражданское применение, начиная от поисково-спасательных операций, наблюдения, мониторинга погоды, трафика, тушение пожаров, в личных целях, бизнесе с акцентом на фото и видео съемку, в сельском хозяйстве и даже в службах доставки грузов.