Серия «Узнай мир»

Составитель серии «Узнай мир» В. А. Карачёв

Иллюстрации С. В. Смирновой

© В. А. Карачёв, текст, оформление обложки, иллюстрации, 2015–2016

© В. А. Карачёв, составление серии, 2000–2016

Это было давно. Тогда я в первый раз подошел к двери с табличкой «Лаборатория роботов». Открыл дверь и увидел странные руки, свисающие откуда-то сверху. Нет, то были руки не человека, а робота. Беспомощно висели они, отделенные от «туловища» – металлического шкафа, стоявшего в углу. К рукам от шкафа тянулись провода.

И вдруг эти суставчатые руки зашевелись, задвигались. Робот получил задание собрать разбросанные по полу пластмассовые кубики и сложить их в коробку.

Одна из рук заходила над столом, начала поиск. Она слегка дрожала, как будто нервничала. Наконец находит. Берет кубик и относит в коробку. Идет за вторым. Задача, однако, усложняется. На пути руки ставят вертикально шахматную доску. Но робот не теряется. Рука подошла к клетчатой стенке совсем близко и «перешагнула» через нее.

Далее, по новому заданию, робот собрал детскую пирамидку из разноцветных кружочков. Разыскал их на столе и нанизал на деревянный колышек. Причем не в беспорядке нанизал, а сначала надел самый большой кружок, а потом все меньшие и меньшие.

Я понимал, что и кубики, и пирамидка – так, для показа. В действительности робот был предназначен для работ куда более серьезных. Но об этом наш рассказ впереди, и начнется он со времен давным-давно минувших.

В начале позапрошлого века на улицах Петербурга можно было встретить бодрого веселого старичка, совершенно седого. Он не признавал извозчиков, всегда ходил пешком и до конца своей жизни (а прожил он почти сто лет) не нуждался в очках. Это был Антон Маркович Гамулецкий, человек в столице весьма известный.

Перепробовав множество профессий, Гамулецкий в 1827 году открыл на Невском проспекте для всеобщего обозрения «Храм очарований, или Механический, физический и оптический кабинет». А еще его называли «кабинетом замысловатых механических вещей и разного рода редкостей».

Человекоподобные автоматы середины ХIХ века поражали и поражают до сих пор своей сложностью. Автомат «Оркестр»

Автомат, также изготовленный в позапрошлом веке, умел играть в шахматы

Чудеса начинались уже на устланной бархатным ковром парадной лестнице. Над верхней площадкой ее висела большая позолоченная фигура женщины. Самое удивительное, что она была никак не прикреплена, а висела свободно. «Сто лет я трудился, – говорил Гамулецкий, – чтобы найти точку расположения, вес магнита и железа, дабы удержать фигуру в воздухе».

Посетители подходили к дверям, ведущим в «кабинет». У дверей стояли механические слуги. Встречая гостей, они кланялись и казались совсем живыми.

Стоило присесть на диван, как раздавалась приятная музыка. В тот же момент открывались двери соседней комнаты, и оттуда выходил слуга-автомат, курчавый негр, «чистой крови африканец». Он ставил на стол поднос с напитками и удалялся.

Чудеса продолжались. Механический петух вскакивал на перекладину и хлопал крыльями. В углу лаяла автоматическая собака. Черная кошка-автомат мяукала и выгибала спину.

Но больше всего поражала бронзовая голова «чародея». Она лежала на столе, и с нею можно было разговаривать, задавать вопросы и получать ответы на четырех языках: русском, английском, французском и немецком.

Удивительно, что голова не была привинчена к столу. Ее разрешалось брать в руки и переносить с места на место, что нисколько на ней не отражалось. Как это было сделано, неизвестно…

«Кабинет» Антона Гамулецкого пользовался у жителей Петербурга большим успехом. Впрочем, не только у них. «Сей кабинет, – писал современник, – удостоен был посещения разных иностранных принцев и знаменитых особ. И все они были, можно сказать, совершенно очарованы».

Автомат «Фокусник» показывал загадочные фокусы

Да, Антон Гамулецкий действительно был поразительным мастером по части изобретения и изготовления различных автоматов, в том числе и человекоподобных. И это в те далекие времена, когда не существовало не только электроники, но даже электротехника находилась в начале своего пути. Говоря современным языком, он явился пионером (да еще каким!) робототехники (и, добавим, иллюзионного искусства) в России.

Следует сказать, что Гамулецкий не был первым изобретателем и строителем человекоподобных автоматов. Их пытались создать задолго до него. Но не станем погружаться в глубь веков, а лучше вспомним предшественника русского изобретателя, замечательного французского механика Жака Вокансона.

Французский механик, создатель первых сложных автоматов Жак Вокансон

Он родился в 1709 году в бедной многодетной семье перчаточных дел мастера. Жак рано увлекся механикой, открыл свою мастерскую и занялся изготовлением различных сложных механизмов вроде необыкновенных часов, хитроумных игрушек и автоматических музыкальных инструментов. Но больше всего известности ему принесли автоматическая утка и автомат-флейтист.

Внешне механическая утка Вокансона была похожа на настоящую. Она могла передвигаться по земле и плавать, крякать, бить крыльями, пить воду, клевать зерна и даже их «переваривать», как все живые утки.

Устройство знаменитой автоматической утки Вокансона

Еще сложнее был устроен автоматический флейтист ростом со взрослого человека, созданный Жаком Вокансоном в 1738 году. Он мог исполнять 12 разных мелодий. Как и живой флейтист, перебирал пальцами по кнопкам флейты. При вдувании воздуха движения его губ были тоже вполне естественными.

Продолжателями дела Жака Вокансона стали необычайно талантливые мастера Пьер и Анри Дро – отец и сын. Они жили в Швейцарии, стране часов и часовщиков.

Пьер Дро, построивший удивительных механических «людей»

Дро тоже были часовщиками из деревни Шо-де-Фон, где все от мала до велика были заняты производством часов.

Много лет Дро-старший изготавливал обыкновенные часы: карманные и настольные. Затем начал делать особенные, с «сюрпризом», с механическим театром, в котором разыгрывались какие-нибудь сценки.

Однако на этом Пьер Дро не остановился. Он задумал сделать автомат в виде механического «человека». Работа над автоматом заняла около двух лет.

Наконец весной 1772 года автомат был готов. Он представлял собой фигуру темноволосого курчавого мальчика, сидящего на мягком табурете перед маленьким столиком. Автомат назывался «Писец». И правда, мальчик макал гусиное перо (металлических перьев тогда еще не существовало) в чернильницу и, наклонив голову, красивым почерком писал слова и предложения.

Механизм писца состоял из шести тысяч деталей: шестеренок, валиков, рычажков. В движение он приводился пружиной, как и часы.

Год спустя Дро-отец построил автоматического рисовальщика. Тут ему уже помогал сын Анри. За рисовальщиком последовала механическая музыкантша, игравшая на клавесине.

Музыкантша Пьера и Анри Дро. Играя, она «дышала» и следила глазами за движениями своих пальцев по клавишам

Писец, созданный Пьером Дро. Мальчик-автомат мог писать целые предложения ровным почерком, правильно расставляя знаки препинания и делая переносы

Расстегнув сзади одежду писца, можно было убедиться, какой сложный механизм скрывается в его «теле»

Автоматы отца и сына Дро стали известны на весь мир. Пережив множество приключений, они все же сохранились и ныне находятся в Музее изящных искусств города Невшателя в Швейцарии.

Позже автоматов, подобных тем, что создали Пьер и Анри Дро, появилось много. И они уже никого особенно не удивляли. А чему удивляться? Ведь их механизм был тем же часовым, только измененным, приспособленным для другой цели.

Кто-то назвал их андроидами, что в переводе с латинского означает «человекоподобные». Но потом вместо слова «андроид» стали чаще использовать другое: «робот». Когда же и как оно появилось? О, это целая история.

Весной 1920 года знаменитый чешский писатель Карел Чапек написал свою самую известную и самую необыкновенную пьесу с коротким названием «RUR», то есть «Россумские Универсальные Роботы».

Братья Чапеки: слева – Карел, справа – Йозеф

В пьесе шла речь о том, как на далеком острове Россума появилась удивительная фабрика, на которой изготавливались не автомобили и станки, а… искусственные люди. Точнее сказать, машины с человеческим обликом, бесчувственные, но достаточно сообразительные, чтобы выполнять любую работу.

Этих странных рабочих создал ученый Россум – чудак и мечтатель. На своем острове он изучал обитателей моря и неожиданно открыл вещество, из которого можно было сделать искусственный живой организм.

И Россум начал соревноваться с природой, например, сделал искусственную собаку. Но тут появился его племянник, человек холодный и практичный. Он быстро сообразил, что из «теста», полученного дядей, нужно лепить не животных, а рабочие машины, наделенные разумом.

Афиша пьесы Карела Чапека «RUR», поставленной в Нью-Йорке

Спустя несколько лет фабрика «RUR», построенная Россумом-младшим, выпускала уже тысячи умных рабочих машин. Их собирали на конвейере, а затем продавали на заводы, фабрики и шахты. Постепенно эти «недочеловеки», лишенные желаний и потребностей, сами собой начали совершенствоваться, становиться все более и более похожими на людей. Пьеса заканчивается восстанием человекоподобных машин. Они уничтожают людей, давно утративших способность трудиться, и устанавливают на Земле свою власть.

Замысел пьесы уже сложился, осталось лишь придумать название человекообразным машинам. Однажды писатель зашел к своему брату Йозефу, художнику. Тот как раз стоял у мольберта и грунтовал холст.

– Йозеф, – сказал Чапек, – кажется, у меня возникла идея новой пьесы.

– Какой? – не оставляя холст, спросил Йозеф.

И Карел коротко рассказал брату сюжет своей пьесы.

– Но я не знаю, как назвать эти искусственные существа.

– Назови их роботами, – сквозь зубы бросил брат.

В переводе с чешского «робот» означает «принудительный труд», «тяжелый труд».

Сцена из пьесы «RUR»

Пьеса «RUR» впервые была поставлена в 1921 году в Праге, а потом шла в театрах многих стран. И слово «робот» стало привычным и широко распространенным.

Вот какие часы изготовил однажды Пьер Дро. Их украшали пастушок с флейтой и собачка (маленькие роботы). Каждый час пастушок сигналил игрой на флейте. Собачка охраняла корзинку с красными яблочками. Стоило взять яблочко, как собачка принималась громко лаять. Да так правдоподобно, что на ее лай откликались живые собаки.

Первые башенные часы были установлены в 1335 году в итальянском городе Милане. Но самыми знаменитыми стали часы Страсбургского собора во Франции. Особенно поражало театральное представление роботов-автоматов, которое начиналось ежедневно ровно в полдень. Недаром эти часы называли «непревзойденным чудом механики».

Во Франции, в городе Дижоне можно увидеть Жакемаров. Так называются башенные часы. У них нет ни циферблата, ни стрелок – только колокол, рядом с которым стоят роботы Жакемары: муж, жена и мальчишка, их сын. Когда наступает очередной час, Жакемары ударяют молотками по колоколу. Мальчишка же отбивает четверти часа.

В конце XVIII века вельможа Лев Нарышкин купил за границей железного «человека», робота «Корнелия». Увы, в механическом «человеке» что-то испортилось. Приглашенный итальянский мастер Бригонций, как ни бился над сложным автоматом, починить его так и не смог. Это сделал наш знаменитый механик Иван Петрович Кулибин.

В конце 20-х годов прошлого века конструкторы роботов получили в свое распоряжение электронные лампы, различные реле, электрические моторы, радио. Стало возможным сделать роботов слышащими, видящими, говорящими и даже отвечающими на вопросы.

Большую известность получил тогда робот «мистер Телевокс» американского инженера Венсли. Название робота было составлено из двух слов: греческого «теле», что значит «далекий», и латинского «вокс» – «голос». Это была большая панель с укрепленными на ней электрическими и электронными приборами.

Венсли не собирался делать своего робота человекоподобным, но все-таки шутки ради разместил панель внутри плоского «туловища» с квадратной головой.

Электрический «человек», робот «мистер Телевокс». Рядом – его конструктор, инженер Венсли

«Телевокс» обладал слухом и управлялся с помощью звуковых сигналов. По свистку он зажигал в комнате свет, открывал окна и двери, пускал в ход вентилятор и пылесос. Позже Венсли научил своего робота произносить несколько фраз, заранее записанных на киноленте, как в звуковом кино.

Конечно, в наше время такой робот уже не интересен, но в те годы выглядел удивительно.

Как уже было сказано, робот «Телевокс» на человека был мало похож, но другие изобретатели, современники Венсли, старались сделать своих роботов именно человекоподобными.

В 1928 году в Англии демонстрировался робот «Эрик». Журналист, видевший «Эрика», писал: «Нас впустили внутрь обширной палатки. В ней ничего не было, кроме небольшого помоста и сидевшего на нем серебристого существа. Это был робот „Эрик“.

Знакомство с роботом «Эриком». Создатели робота – инженер Реффель и капитан Ричардс – поместили на его груди надпись «RUR», как будто он взят из пьесы Карела Чапека

Но вот на помост выходит человек в синем костюме и сообщает, что он – инженер, построивший робота.

– Сейчас Эрик пробудится, – говорит инженер.

В тот же миг глаза робота засверкали.

– Встань, Эрик! – приказал инженер.

Робот, оттопырив металлические руки, медленно поднимается, словно сильно усталый человек.

– Дамы и господа, – обратился ведущий к публике, – Эрику можно задавать вопросы, но, пожалуйста, только простые.

Все молчали. Я оказался самым храбрым. Резко спрашиваю:

– Который час, Эрик?

Он поворачивает ко мне свою железную голову с огнями в глазах и громко произносит:

– Три часа пятьдесят две минуты».

Публика осмелела. Робота стали спрашивать и другие зрители. «Эрик» отвечал, называл время, даты, числа.

Робот «Альфа» профессора Мэя был куда тяжелее своих предшественников и умел значительно больше

Четыре года спустя, в 1932 году, у «Эрика» появился собрат, робот «Альфа» английского профессора физики Гарри Мэя – гигант весом две тонны! Он умел вставать, садиться, двигать руками, говорить, стрелять из револьвера. Распоряжения ему отдавались голосом.

Еще один робот прошлого века – «Мотомэн Электро», построенный фирмой «Вестингауз». Он умел ходить, говорить, считать, отличать красный цвет от зеленого

И это только часть роботов, электрических «людей», созданных более 80 лет назад.

Маленький Норберт Винер был ребенком исключительных способностей, из тех детей, которых называют вундеркиндами. Он научился читать в четырехлетнем возрасте. В семь лет написал свой первый научный трактат. В одиннадцать поступил в университет и закончил его за три года. В 18 лет получил степень доктора философии по математической логике. Он свободно говорил на 13 языках!

Основоположник кибернетики Норберт Винер

Когда разразилась Вторая мировая война, Норберт Винер, желая помочь в борьбе с фашизмом, начал разрабатывать математическую теорию наведения зенитных орудий на воздушные цели. И тут он понял нечто важное, а именно: управляет ли орудием человек или автоматическое устройство, делают они это одинаково. В сущности, оба стремятся к одному и тому же: уменьшить разницу между тем, как снаряд летит к цели, и тем, как он должен лететь.

Раздумывая над своими наблюдениями, Винер все тверже убеждался в том, что законы управления везде одни и те же, они всеобщи. Неважно, кто или что чем-либо управляет, автомат ли рулем корабля или мозг человека – руками и ногами. Машина и человек в этом отношении ничем не отличаются друг от друга.

Об этом он написал в своей книге, ставшей знаменитой, «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине». В то время Винер был уже известен как автор выдающихся математических работ.

Знаменитая книга Норберта Винера о кибернетике, переведенная на русский язык

Надо сказать, что слово «кибернетика» давно существовало, и Винер был далеко не первым, кто его использовал. Оно произошло от древнегреческого «кибернетес», что в переводе на русский язык обозначает «рулевой», «кормчий», «управляющий». Значительно позже термин «кибернетика» применил французский физик Андре Ампер, обозначив так общественную науку об управлении государством. Винер же назвал кибернетикой науку об управлении, где бы оно ни происходило: в технике, биологии, физиологии, в человеческом обществе, везде.

Французский физик Андре Ампер

Мысль о «родстве» человека с машиной некоторым показалась обидной. Кое-кто даже поспешил назвать кибернетику лженаукой и высмеивал ее. Но это, безусловно, не могло остановить развитие кибернетики. А оно шло чрезвычайно быстро. Новая наука вдруг сблизила такие далекие, как представлялось раньше, логику и биологию, языкознание и электронику, экономику и генетику, психологию и теорию автоматов. Она породила жгучие вопросы: возможен ли искусственный разум, смогут ли машины стать умнее человека, и что произойдет потом?

Первые плоды кибернетики. Так выглядела одна из первых электронно-вычислительных машин «ENIAC»

Но какое же отношение кибернетика имеет к роботам? Да самое непосредственное. Создать разумного робота без кибернетических теорий нельзя. Сказать по-другому, разумный робот будущего – это и есть сама кибернетика.

Первые кибернетические роботы были сделаны английским нейрофизиологом Греем Уолтером. Неторопливостью, горбатыми панцирями они напоминали черепах. Уолтер так и называл их – черепахами. А кроме того, у каждой было свое имя. Одну звали «Эльмер», другую – «Эльзи».

Грей Уолтер руководил научной лабораторией, в которой изучалась работа нервной системы и мозга. Обычно ученые-физиологи проводят свои опыты на животных. Изучают их поведение, реакции, рефлексы – условные и врожденные.

Уолтер пошел другим путем. Он решил создать искусственное животное, робота. Нервы заменить проводами, мозг – электроникой, мускулы – электромоторами, глаза – фотоэлементами, лапы – колесами и понаблюдать за поведением такого упрощенного, самодельного «организма».

Создатель кибернетических черепах Грей Уолтер

Природное животное время от времени требует пищи, значит, и рукотворное тоже должно в определенный момент испытывать «голод». Для электронных черепах «пищей» служило электричество. Если они были сыты, то медленно ползали по комнате. При встрече с препятствием – стулом, креслом, диваном – обходили его и двигались дальше.

Когда же аккумуляторы их разряжались – начинали поиск кормушки, электрических контактов, возле которых горела лампочка. Она служила черепахам приманкой, как запах колбасы для живой собаки. Заметив лампочку, черепаха двигалась прямо «в столовую». Насытив электричеством свои аккумуляторы, она снова отправлялась гулять по комнате до нового обеда.

Грей Уолтер, его жена и маленький сынишка наблюдают за поведением искусственной черепахи

Позже появилась еще одна черепаха – «Кора». Уолтер снабдил ее слухом. А главное, она отличалась свойством, которое делало ее еще больше похожей на животное. У «Коры» вырабатывался условный рефлекс, если в моменты столкновений с препятствием раздавался свисток. Вскоре только по свистку она старалась обойти препятствие, которого на самом деле не было. То есть искусственные черепахи обладали способностью действовать не по заранее заданной программе, а как реальные животные, с учетом окружающей обстановки.

Уолтер «паяет» новую рукотворную черепаху

А так электронная черепаха выглядела со снятым панцирем

Одна из уолтеровских черепах имела прозрачный панцирь, так что работа ее механизмов была вся на виду

Поведение роботов-черепах заинтересовало и других ученых. Они тоже начали строить искусственных зверьков, изучать их характер и образ жизни. Американский кибернетик Эдмунд Беркли собрал искусственную белку, которая, двигаясь по комнате, собирала шарики, «орехи», разбросанные по полу, и относила их в свое гнездо. Соотечественник Беркли, математик Клод Шеннон изготовил электронную мышь, отыскивавшую путь в запутанном лабиринте. А французский физик Альбер Дюкрок – лисиц «Барбару» и «Джоба». Они задавали ему такие «спектакли», играя друг с другом, что он только диву давался.

Калужский инженер Б. Н. Гришин создал робота под названием АРС, то есть автоматического радиоэлектронного секретаря. Рабочий день АРСа начинался рано. Первым делом он будил своего хозяина. Потом включал запись утренней зарядки. Напоминал инженеру о предстоящих делах. Оставшись дома один, принимал телефонные звонки.

Робот «Плео» называют самым «живым» из всех существующих роботов. Это маленький, зеленый, очень симпатичный динозаврик. Его особенность в том, что он живет сам по себе: бродит по комнате, обходит препятствия, пугается, засыпает, словно котенок, если взять его на руки. При этом он непрерывно развивается, учится.

В США, Англии, Новой Зеландии можно купить «умную» куклу «Аманду». Она так и называется «Умная Аманда». Действительно, кукла говорит, видит, слышит, узнает свою «маму». Более того, она изменяет выражение лица при «ощущении» чувств радости, огорчения, испуга. «Аманда» знает свои вещи: платье, зубную щетку, расческу.

Аппарат английского ученого Росса Эшби называется гомеостатом. Это четыре коробки с электронной начинкой, соединенные проводами. Гомеостат ведет себя как живой организм. Если его вывести из равновесия, он стремится вернуться в прежнее состояние. Вот так и живой организм всегда стремится к равновесию, гомеостазу.

Роботам, как и людям, нужны органы чувств. Как же без них они смогут действовать самостоятельно, приспосабливаться к внешним условиям? В технике органы чувств роботов называются сенсорами. Слово «сенсор» в переводе с латинского как раз и означает «чувство», «ощущение».

Человек имеет глаза, и роботу необходимо зрение. Кожа наша необыкновенно чувствительна, и робот должен иметь сенсорные датчики, чувствующие прикосновения. Для некоторых специальных роботов может понадобиться и слух, и обоняние, и даже чувство вкуса.

Рука робота, покрытая чувствительной искусственной кожей, способна удерживать хрупкое яйцо без риска уронить его или раздавить

Сверх того, у роботов могут быть и такие органы чувств, какими люди не обладают. Например, радары, позволяющие с помощью радиоволн видеть на больших расстояниях. А это очень важно для роботов передвижных, мобильных, особенно инопланетных.

Искусственная кожа для роботов настолько чувствительна, что реагирует даже на легкое прикосновение бабочки

Сенсоры также сообщают оператору о состоянии и поведении лунохода или марсохода, о том, что происходит вокруг него, каков рельеф местности. Без такой обратной связи никакое управление невозможно.

На очувствленной руке («кисти») робота до десятка сенсоров. Одни посылают в его компьютер сведения о работе механизмовруки, другие извещают о положении схватываемого предмета, третьи – о контакте с ним

Зрение роботов называется техническим. Устройство его сложно. Обычно робот снабжается не одной, а двумя телекамерами, создающими объемную, стереоскопическую, картинку. Это позволяет лучше рассмотреть, что увидел робот, например инопланетный. «Мозгом» технического зрения является, конечно же, компьютер, в который стекаются и в котором обрабатываются сигналы телевизионных «глаз».

Надо заметить, что, разрабатывая техническое зрение и другие органы чувств для роботов, инженеры-конструкторы стремятся как можно больше перенять у природы, у животных и человека. Для чего работают рука об руку с физиологами и психологами.

Разработана система технического зрения, дающая возможность роботу не просто видеть с помощью 3D камер, но и понимать, что он увидел, выделить нужное из многих объектов

Чтобы создать новый сенсорный датчик, от его конструкторов требуются большая находчивость и незаурядное остроумие. Вот один пример. Ученые Калифорнийского университета в американском городе Беркли разработали чувствительную кожу для роботов. Эта удивительная кожа сплошь покрыта электронными приборами, микроскопическими транзисторами. Стоит слегка коснуться этой кожи, как возникает электрический сигнал.

Подобно нашей коже, искусственная тоже чувствует самые легкие прикосновения, веяние даже слабого ветерка. Ученые доказали это на опыте. В качестве «испытателей» использовались обыкновенные комнатные мухи. Кожа чувствовала и посылала электрические сигналы, даже когда на нее садилась муха весом всего 20 миллиграммов (то есть две сотых грамма), причем чувствовала почти мгновенно. Руки роботов, покрытые такой сверхчувствительной кожей, смогут выполнять самую деликатную, требующую особой осторожности, работу.

Роботов по их возможностям принято делить на поколения. Роботы первого поколения действуют строго по заданной программе. Понятно, что использовать их можно только на простых работах, при неизменной обстановке вокруг них.

Тысячи промышленных роботов трудятся над изготовлением автомобилей

Роботы второго поколения значительно сложнее. Они имеют органы чувств, сенсоры. Такого робота уже не смутит, если детали, которые он должен брать и переносить, расположены в беспорядке. Нужную он сам отыщет среди других.

Наконец, еще более совершенны роботы третьего поколения. Они не только очувствлены, но и понимают словесные приказы.

Речь идет о роботах, которые получили название промышленных, то есть работающих на заводах. А таких сейчас больше всего.

Роботы неутомимы, им не нужны ни обеденный перерыв, ни отпуска

Первые промышленные роботы появились в середине 50-х годов прошлого века в США. Тогда, в 1954 году, инженер Девол взял патент на робот-погрузчик. Его рука-манипулятор работала по программе, записанной на перфоленте. Девол организовал и первую в мире компанию по производству роботов.

Почти все современные промышленные роботы – первого и второго поколений. Их сотни тысяч, неутомимых и послушных тружеников. Они выгодны в массовом производстве какой-либо продукции, где действия повторяются многократно, постоянно, изо дня в день.

Например, на автомобильных заводах роботы производят сборку, сварку, окраску, транспортировку автомашин. Тот темп, с которым работает, скажем, робот-сборщик или робот-сварщик, ни один самый выносливый рабочий выдержать не сможет.

Это робот сварщик. Его дело – дуговая сварка деталей

В отличие от человека, роботы не отвлекаются от дела ни на секунду, усталость им неведома, монотонные, однообразные движения не утомляют. Роботы могут работать и там, где человеку находиться опасно для здоровья.

А этот мощный робот может найти применение в самых разных областях. Ему под силу перенести и кузов автомобиля, и тяжелую бетонную лестницу

Для роли погрузчика достаточно робота первого поколения, простого манипулятора. А вот для сборки автомобилей необходимы роботы намного сложнее устроенные, по крайней мере второго поколения. Здесь роботам нужны «глаза», необходимо техническое зрение, о котором мы уже рассказывали, а также – чувство осязания. И в наше время на больших заводах можно увидеть огромные цеха, где роботы одни, без подсказки выполняют сложные работы по изготовлению автомобилей.

Робот, предназначенный для сортировки и отбраковки изделий и образцов. Он обладает техническим зрением и способен быстро и безошибочно различать предметы, даже движущиеся по конвейеру

Рука этого робота предназначена для паллетирования, то есть для захвата и переноса паллета, поддона, с какими-нибудь продуктами

Очень важное свойство промышленных роботов – их способность учиться, другими словами, переходить на работу по новой программе. Опытный оператор переключает систему управления роботами в режим записи. Взяв руку робота, например сварщика, он проводит ее по всему пути. Проводит, а система управления автоматически записывает новую программу движения. После этого можно уже ручаться, что рука робота будет действовать правильно, точно по новой программе.

Многим роботам для работы нужны руки. Часто им достаточно одной руки. Но есть и двурукие, и трехрукие, и даже с большим числом рук. У промышленных роботов рука заканчивается либо рабочим инструментом (сварочной горелкой, распылителем краски, сверлом), либо схватом, аналогом кисти руки человека.

Понаблюдайте за своими руками – подвижными, гибкими, ловкими. Нисколько не преувеличивая можно сказать, что человеческая рука – чудо природы. Неудивительно, что до сих пор не удалось создать искусственную руку столь же совершенную.

Робот с двупалым схватом, похожим на плоскогубцы или пинцет. Бывают схваты для переноски очень тяжелых деталей, а есть с миниатюрными «щипчиками» для крохотных деталек

У руки робота до 10 степеней свободы, то есть до десятка видов движения. Она может опускаться и подниматься, поворачиваться в разные стороны, вращать схватом, удлиняться и укорачиваться. А вот у человеческой руки этих степеней свободы чуть ли не в три раза больше! К счастью, для большинства роботов достаточно иметь схват не столь сложно устроенный, как кисть человеческой руки. Чтобы взять и перенести какую-нибудь деталь, хватает и двух пальцев. Такой схват напоминает плоскогубцы.

Оригинальный схват в виде мячика из латекса. Когда из него выкачивают воздух, он плотно охватывает деталь и прочно ее удерживает

Типов схватов придумано много. Есть схваты совершенно беспалые – присоски. Ими удобно переносить хрупкие предметы, вроде листов стекла. Для того чтобы брать стальные детали, применяются электромагнитные схваты. Есть и вовсе диковинные, такие, как клейкие, накалывающие, навинчивающие.

Тоже мягкий и осторожный схват с ребристыми резиновыми щупальцами, сгибающимися под давлением воздуха

Бывает, что необходимы схваты с пальцами, очень напоминающими человеческие, но сделанныеми из пластмассы. Когда в них поступает под давлением воздух, они изгибаются и плотно, но бережно обхватывают, назовем для примера, электрическую лампочку.

А что же движет руку робота, какие такие «мышцы»? Нередко приводами служат электрические моторы. Широко применяются и пневматические, в которых движущей силой служит сжатый воздух. А для мощных промышленных роботов обычно используют давление жидкости, масла. Такой привод называется гидравлическим.

Схват в виде «пальцев» из пластмассы. Они сгибаются при подаче в них воздуха

Но все эти приводы уступают природным мускулам. Искусственные тяжелее и по отношению к своему весу слабее живых. Теперь все чаще говорят об искусственных мышцах. Это резиновые трубки, вставленные в другие, тонкостенные, из пластика. Когда в резиновые подается воздух, они, раздуваясь, расширяют и пластиковые. Те уменьшаются в длине и действуют на руку робота.

Мобильным роботам, движущимся по земле (а теперь уже и по другим планетам), необходимы, кроме рук, и «ноги», движители. Чаще всего это колеса или гусеницы. Но есть уже и шагающие роботы, и даже бегающие. Особенно трудно было создать двуногих роботов, твердо стоящих на двух ногах и всегда сохраняющих равновесие.

В одной из английских школ с учениками младших классов занимается робот по имени «Кэти». Роботом управляют два учителя. Один следит за движением «Кэти», а другой, скрытый от глаз ребят, говорит за робота. «Кэти» учит безопасности в разных жизненных случаях, дома и на улице. И эти уроки кажутся ребятам интереснее обычных.

В Арктике прошел испытание робот, способный передвигаться в толще льда. Он предназначен для поиска жизни во льдах Марса и спутника Юпитера Европы. Робот похож на артиллерийский снаряд длиной полтора метра и диаметром 10 сантиметров. Внутри – приборы. Он внедряется в лед, расплавляя его своим горячим наконечником.

Японские ученые разрабатывают «сверхчувствительного» робота, который, как и человек, способен нервничать и даже при этом потеть. Робот реагирует на дуновение холодного ветра, а также на рассказанные ему страшные истории. Создатели столь чувствительного робота наделили его также чувством радости и чувством испуга.

Во французском городе Орлеане появился удивительный зоопарк. В нем демонстрируют не только разных животных, но и необычных роботов. Они представляют собой светящиеся щупальца, которые отвечают на прикосновения посетителей зоопарка, играют с людьми. Но могут и не ответить, если человек им почему-то не понравится.

С тех пор как родилось радио, а это произошло в самом конце позапрошлого века, военные задумались, а нельзя ли применить радиоволны для управления на расстоянии боевой техникой? Опыты показали, что это возможно. Так появились экспериментальные роботы-танки, роботы-самолеты и даже роботы-корабли.

Разумеется, первые боевые роботы были несовершенными, ненадежными. И все же они участвовали в боевых действиях. Во время Второй мировой войны немцы применили самодвижущиеся мины-роботы «Голиаф».

Немецкая самоходная мина-робот «Голиаф» времен Второй мировой войны

Для управления этими маленькими, почти игрушечными танками радио даже не потребовалось. Двигаясь на гусеницах, робот-мина тянул за собой длинный провод. Затея эта провалилась. Никакой серьезной роли немецкие роботы не сыграли. Они оказались слишком легкоуязвимыми.

Настоящие боевые роботы появились значительно позже, на совсем другом уровне техники, в век компьютеров и микроэлектроники. Тогда-то и стало возможным создать боевые машины, способные вести бой по радиосигналам операторов или даже самостоятельно.

Американский робот-сапер «Гермес»

Американские военные утверждают, что боевые роботы обойдутся дешевле, чем подготовка, снаряжение и содержание нынешних армий. Они уверены: первое поколение военных роботов будет готово к применению в самые ближайшие годы. Пока о роботах-солдатах речь не идет, но в секретных конструкторских бюро и научных лабораториях разных стран уже разрабатываются электронно-механические солдаты недалекого будущего.

Российский робот «Боевая точка», вооруженный несколькими видами оружия

С появлением боевых роботов, заявляют военные специалисты, войны станут совсем другим, изменится все: армия, ее численность, состав, командование войсками. Ведь управлять роботами – это совсем не то, что командовать солдатами.

И боевые роботы все больше и больше заявляют о себе. Так во время войны в Афганистане в войсках США насчитывалось более двух тысяч роботов. Солдаты любили говорить: «С нами Бог и роботы». Один из этих роботов называется «Гермес». Он предназначен для поиска мин в туннелях и пещерах.

Российский боевой робот – пулеметно-гранатометный комплекс «Платформа-М»

«Гермес» совсем невелик по размерам и весит всего 14 килограммов. Снабжен рукой-манипулятором и телекамерами. Все увиденное немедленно передавал оператору, сидящему вдали, в безопасности. «Гермес» сохранил жизнь сотням солдат. Теперь понятна их благодарность этому роботу-саперу.

У американцев есть военный робот на гусеничном ходу, боевая платформа, как его называют. Робот оснащен спутниковой связью, средствами ночного видения и, конечно, оружием.

Израильский военный робот, предназначенный для ведения разведки и уличных боев

Есть подобная платформа и в российской армии. А скоро в наших вооруженных силах появятся специальные подразделения боевых роботов, что сделает армию боеспособнее и современнее.

На дне Тихого океана, вблизи берегов США и Канады, расположена настоящая «страна роботов». Одни роботы – неподвижные автоматические станции. Другие – плавающие под водой. Наконец, третьи – ползающие по морскому дну.

Удивительная «подводная страна» занимает огромную территорию размером 500 на 1000 километров. Роботы собирают сведения о всех процессах: геологических, физических, химических, биологических и других, происходящих в океане, на его дне и даже глубже, под океанским дном.

Роботы-карпы использовались в испанском порту Хинон для контроля за утечками нефти из судов и подводных нефтепроводов

Но мировой океан занимает более двух третей поверхности нашей планеты. Как охватить приборами весь этот безбрежный простор? Возникла идея создать «рой» маленьких шарообразных подводных роботов. Сотни таких шаров, размером с футбольный мяч, будут не просто висеть под водой неподвижными буйками, а начнут путешествовать в океанских глубинах и сообщать важные научные данные. С помощью этого «роя» океанологи надеются больше узнать о морских течениях, температуре и солености морской воды, о давлении на разных глубинах.

Робот-рыба. Запущенная в реку или озеро, она незамедлительно сообщит о загрязнении воды

Ученых беспокоит таяние льдов в Арктике. Оказалось, что тайны этого явления скрыты в глубинах Северного Ледовитого океана. Выяснилось это при помощи робота-дельфина, созданного учеными Калифорнийского технологического института. Робот имеет вытянутое, как у дельфина, тело с небольшими крыльями-плавниками по бокам. Наполненный водой, балластом, искусственный дельфин ныряет на глубину до двух километров, в теплые слои океана.

Роботы-шары – исследователи морских глубин

Измерив температуру морской воды, концентрацию в ней солей, скорость и направление течений, робот-дельфин освобождается от балласта и всплывает на поверхность. Плавники помогают ему подняться точно в заданном месте.

Эти дельфиноподобные роботы, плавая вместе с живыми дельфинами, засняли их естественное поведение. И дельфины охотно принимали роботов в свою стаю

Этот подводный робот установил, что в океанских глубинах время от времени возникают мощные водовороты. Они-то и являются источником энергии, вызывающей таяние шельфовых ледников.

Европейские инженеры сконструировали робота-рыбу длиной полтора метра, очень похожую на большую живую. Предназначен этот робот для слежения за чистотой воды в морях, озерах и реках. Рукотворная рыба снабжена специальными приборами, чутко реагирует на появление в воде вредных веществ и сообщает об этом экологам.

Российский подводный робот «Моби Дик» будет погружаться на глубину до 2000 метров, производить видеосъемку, брать образцы донного грунта и выполнять другие научные исследования

Для роботов в морях и океанах работы предостаточно. Одна английская компания использует их для поиска подводных кладов. В Южной Корее построен робот, помогающий проводить спасательные работы при морских катастрофах. В Канаде создали робота-пилу для удаления деревьев, затопленных при строительстве гидроэлектростанций. А в России разработан проект робота для добычи нефти в суровых Арктических морях.

Дронами называются беспилотные летательные аппараты, сокращенно БЛА. А еще их можно назвать воздушными роботами, управляемыми с земли по радио.

Беспилотники теперь есть во многих странах. Скорость их, высота и продолжительность полета, а также грозная боевая сила растут от года к году. Дроны уже способны не только вести разведку, находясь на большой высоте, но и сами, вооруженные ракетами и бомбами, совершать боевые налеты.

Наземная команда готовит дрон «Глоуб Хок» к полету

База управления беспилотниками может находиться недалеко от места боевых действий, а может располагаться за тысячи километров от него, даже на другом континенте.

В настоящее время больше всего беспилотников в военно-воздушных силах США – свыше семи тысяч. При этом около половины из них совсем небольшие, с размахом крыла всего около метра. Они запускаются прямо с руки. Однако, несмотря на свои столь небольшие размеры, эти микродроны служат замечательными разведчиками и корректировщиками.

Боевой беспилотник в тренировочном полете производит пуск ракеты

Но есть и очень крупные дроны. Назовем стратегический беспилотник «Глоуб Хок» («Всемирный Ястреб») весом 14 тонн и с размахом крыла почти 40 метров, большим, чем у «Боинга 737» – огромного воздушного лайнера. Его реактивный двигатель позволяет лететь со скоростью 570 километров в час на высоте до 20 тысяч метров. Вооружение «Ястреба» – ракеты и бомбы с лазерным наведением. На его счету несколько мировых рекордов. В частности, рекорд по продолжительности полета: более 30 часов без посадки.

Российский разведывательно-ударный беспилотник «Дозор-600»

Хорошие беспилотники есть в Израиле. Создателями наших дронов были прославленные авиаконструкторы А. Н. Туполев и С. А. Лавочкин.

Для увеличения продолжительности полета дроны могут дозаправляться в воздухе от пилотируемых самолетов-заправщиков или от таких же беспилотных аппаратов. Несколько лет назад немецкий беспилотник, взлетев с военной базы в Калифорнии, пересек Атлантический океан и совершил посадку в Германии. Длительность беспосадочных полетов может быть многократно увеличена, если крылья дрона покрыть панелями солнечных батарей. Один из беспилотников с двигателем, работавшим на солнечной энергии, продержался в воздухе целую неделю!

Маленький российский дрон «Груша» запускается с руки и служит корректировщиком артиллерийского огня

Новейшие БЛА имеют вид летающего крыла. Они построены по так называемой технологии «стелс», что делает их почти невидимыми для радаров.

Но разве только самолеты могут быть беспилотниками? Нет, конечно. Есть уже и роботы-вертолеты, в том числе и квадракоптеры – вертолеты с четырьмя винтами, а также роботы-дирижабли.

Российский беспилотный вертолет ведет наблюдение за нашими морскими границами

Созданы и гражданские дроны: для участия в спасательных операциях, охраны лесов, контроля за состоянием нефте- и газопроводов, картографии.

17 ноября 1970 года на поверхность Луны был доставлен удивительный аппарат – космический робот «Луноход-1». Он работал почти год и за это время проехал по Луне более десяти километров. Была выполнена огромная научная программа.

«Луноход-1» – первый внеземной мобильный робот

Так началась эпоха роботов-планетоходов. На очереди был Марс, таинственная и суровая планета. Радиосигнал до нее приходит с задержкой, самое меньшее, в три-четыре минуты. Столь велико расстояние от Земли до Марса. Это затрудняет управление марсоходом с Земли.

Космический робот, робонавт, в отсеке МКС. Пока еще безногий, но уже действующий

Первый марсоход высадился на «красную планету» 4 июля 1997 года, американский аппарат «Соджонер» («Посетитель») – маленькая шестиколесная тележка. Он «прожил» на Марсе меньше трех месяцев и смог передать 550 фотоснимков, а также сделать 15 химических анализов марсианских камней и грунта.

Когда пишутся эти строки, на Марсе работают целых три марсохода, три инопланетных робота: «Спирит» («Воодушевление»), «Оппортьюнити»(«Перспектива») и «Кьюриосити» («Любопытство»).

Марсоход «Кьюриосити», сообщивший немало нового о «красной планете»

Существует ли или существовала (пусть и давно) на Марсе жизнь? На этот главный вопрос и должны ответить самоходные марсианские роботы.

Ни луноход, ни марсоходы облика человека не имеют. Но в космосе уже появились и такие роботы, которые своим внешним видом очень напоминают людей. Их стали называть робонавтами.

В 2011 году в экипаж космического корабля «Дискавери», стартовавшего к Международной космической станции, входил… робот, вернее, робонавт. Конечно, никто не собирался заменять космонавтов роботами. Робот должен был служить помощником космонавтам, разгрузить их от рутинной, однообразной работы, связанной с обслуживанием станции. Прибывший на МКС робонавт имел только голову и верхнюю часть туловища. Его ноги были доставлены на станцию немного позже.

Робоновта, как и космонавта, к состоянию невесомости надо приучать…

Снабженный органами чувств, робонавт мог выполнять все движения человека, обладал слухом и техническим зрением. Он имел руки с пятью пальцами.

Со временем робонавты станут полноправными «коллегами» космонавтов, особенно при работе вне станции. Им ведь не нужны кислород для дыхания и сильная защита от радиации.

Но кроме робонавта, на МКС находился еще один робот, японский: маленький (высотой всего 34 сантиметра) симпатичный Киробо. Он говорил и отвечал на вопросы, причем на нескольких языках.

Забавный, общительный японский робонавтик Киробо в состоянии невесомости

Когда японский космонавт Коити Ваката, работавший на станции, сказал, обращаясь к только что прибывшему роботу: «Я очень ждал тебя, Киробо» – робот, немного подумав, ответил: «Я тоже давно хотел вас увидеть». А на вопрос о том, какой подарок он хотел бы получить на Рождество, сказал, что давно мечтает об игрушечной ракете.

Разработан робот для обнаружения мин в прибрежных морских водах. Он небольших размеров и весит чуть больше килограмма. Робот первым начинает поиск. При обнаружении признаков минных полей туда для проверки посылают специально обученных дельфинов. И только после этого для осмотра и подрыва мин отправляются саперы.

Проверка износа мостов (наличия трещин, ржавчины и пр.) – работа весьма трудоемкая. Но оказалось, что в этой работе большую помощь могут оказать роботы в виде беспилотных квадракоптеров (четырехвинтовых вертолетов). Они, летая под мостом, своими чувствительными датчиками сигнализируют о всех повреждения моста.

В Швеции с успехом прошли испытания беспилотных автомобилей. В них управление передано бортовому компьютеру. Это не только удобно, но и снизит число дорожных происшествий. Автомобиль-робот сам заметит пешехода, неожиданно появившегося на проезжей части, и вовремя затормозит. Может и припарковаться самостоятельно.

«Лунный пингвин». Так американцы назвали свой космический робот, предназначенный для исследования поверхности Луны. Он имеет четыре ноги и ракетный двигатель. Главная особенность его в том, что он способен перескакивать с одного места на другое. Передвигаясь таким образом, робот сможет быстро осмотреть большую территорию Луны.

Но если роботы так умело работают на заводах, то, наверное, их можно использовать и в сельском хозяйстве, на животноводческих фермах, в полях и садах? Увы, сделать это оказалось не просто. На заводах роботы окружены машинами, там работа не зависит от времени года и погоды, а на полях и фермах все по-другому, вокруг живая природа. Иметь роботу дело с животными и растениями куда сложнее, чем с кузовом автомобиля на заводском конвейере.

Между тем роботы могут быть использованы в сельском хозяйстве во многих случаях: при сборе плодов и овощей, в борьбе с сорняками, в обслуживании животных на фермах, при погрузочных и разгрузочных работах. Роботы-трактористы, роботы-поливальщики, роботы-комбайнеры – профессии тоже подходящие для роботов.

Робот для сбора апельсинов. Осмотрев дерево с висящими на нем фруктами, он пускает в ход восемь рук и аккуратно снимает каждый апельсин

И подобные роботы уже имеются. Вот пример: израильские инженеры создали робота для сбора арбузов. Он цепляется к трактору и едет за ним, внимательно осматривая поле при помощи видеокамер. Бортовой компьютер оценивает размеры и спелость арбузов. И если те достаточно спелые, механическая рука срезает их и отправляет в бункер. Робот редко ошибается и работает быстро, тратя на подбор одного арбуза не более двух секунд.

А датские конструкторы решили еще более трудную задачу: разработали робота, который среди посевов распознает и удаляет сорняки. Он узнает их по внешнему виду, исходя из 15 различных признаков. Вырвать же сорняк и удалить – уже, как говорится, дело техники.

Робот-агроном удаляет сорняки, борется с болезнями растений, вносит удобрения, поливает. При движении по полю он использует космическую навигацию

Австралийские овцеводы давно пришли к выводу, что для стрижки овец ничего лучше робота и придумать невозможно. Робот сам ловит овцу, размещает и удерживает ее в специальном станке. Затем в дело вступает стригущая машинка. Проходит минута, другая – и овцу, тщательно обстриженную, выпускают на свободу.

Свой сельскохозяйственный робот, оснащенный солнечными батареями, австралийские инженеры назвали «Божьей коровкой». Робот следит за ростом овощей, защищает их от вредителей и сорняков

Такой странный, шарообразный робот разработали испанские ученые. Он применяется для исследования почв. А форма позволяет ему легко передвигаться по любому полю

Но самого необыкновенного робота-животновода построили московские инженеры и ученые. Это самодвижущийся робот под два метра ростом, двурукий, перемещается на колесиках, но в его фигуре угадывается что-то человеческое. Да он и умеет многое: убирать помещение фермы, мыть окна и стены, следить за «климатом» в коровнике.

Его органы чувств совместно с отличной памятью позволяют ему различать и узнавать животных, кормить коров и следить за их здоровьем.

Мобильный животноводческий робот МАР-1, созданный московскими инженерами: 1 – блок очувствления; 2 – схват; 3 – блок управления и связи; 4 – силовой блок; 5— система навигации; 6 – блок электропитания

Или вот еще один интересный робот. Он предназначен для укладки яиц в поддоны. Робот осторожно берет своими мягкими «пальцами» сразу тридцать яиц и укладывает их в ячейки поддона. Пока он берет следующую партию яиц, быстро подходит другой, пустой поддон. И так повторяется бессчетное число раз. Только за один час робот укладывает около 20 тысяч яиц.

Робот-хирург. Это трудно представить. Между тем по всему миру уже работают две с половиной тысячи роботов-хирургов. Только за последние десять лет они произвели более полутора миллиона операций.

Медицинские роботы стали незаменимыми помощниками врачей. Есть уже роботы-стоматологи, роботы-окулисты, роботы-массажисты, роботы-психологи.

Роботизированная хирургическая система, или, проще сказать, многорукий робот-хирург «Да Винчи»

Медицинские роботы постепенно заменяют собой медсестер, сиделок, нянь. Оказалось, что они ничуть не хуже могут ухаживать за больными, проявить внимание и заботу.

Ныне никого не удивляет, что медицинские роботы позволяют врачу осмотреть больного, находясь за тысячи километров от пациента, в другом городе, а то и в другой стране. При этом робот поможет также поставить точный диагноз.

Среди роботов-хирургов самой совершенной «роботизированной хирургической системой» по праву признается робот под названием «Да Винчи». Он был создан в США в конце 90-х годов прошлого века.

Что же эта система собой представляет, как устроена? Хотя саму операцию выполняет именно робот, однако он делает это под руководством и наблюдением врача-хирурга, сидящего вдали от пациента, за специальным пультом. На трехмерном мониторе врач видит оперируемый участок с многократным увеличением. Робот-хирург – это стойка с четырьмя руками-манипуляторами, расположенная у операционного стола. В руках робота – особые хирургические инструменты.

Операционная. Справа – медицинская сестра готовит робот «Да Винчи» к работе. Слева, у пульта – врач-хирург

Врач во время операции до пациента даже не дотрагивается. Он только руководит движениями рук робота-хирурга. При этом компьютер системы устраняет случайные ошибки врача и преобразует его команды в точные движения хирургических инструментов «Да Винчи».

Специалисты по робототехнике уверены, что к 2020–2025 годам большую часть хирургических операций будут проводить роботы, причем делать это точнее, лучше и безопаснее, чем врачи-хирурги.

А этот маленький японский робот может круглые сутки служить надежной сиделкой у постели больного

Как уже было сказано, медицинских профессий у роботов немало. Раньше пациентов успокаивали врачи-психологи. Теперь с этим успешно справляются и специальные роботы. Роботы-физиотерапевты помогают после болезни быстрее возвратиться к нормальной жизни. Роботы-фармацевты занимаются приготовлением лекарств и при этом никогда не ошибаются.

Медицинский робот так называемого «удаленного присутствия», позволяющий врачу консультировать пациента на расстоянии

Необычный медицинский робот создан в Японии. Он – робот-симулятор, предназначенный для отработки врачами навыков лечения заболеваний. Симулятор может изображать больного человека, страдающего той или иной болезнью. При этом робот реагирует на воздействие врача почти так же, как и заболевший человек. Он даже может выразить на своем лице ощущение боли, застонать и охнуть.

Медицинские роботы не только ухаживают за больными, но и способны при необходимости и перенести заболевшего

Слово «экзоскелет» – греческое и в переводе означает «внешний скелет».

Физические возможности человека – его сила, прочность тела, выносливость – ограничены. Но есть способ значительно увеличить их. Для этого нужно окружить тело человека внешним стальным скелетом, а также снабдить это устройство двигателями во много раз мощнее человеческих мускулов. При этом умение сохранять равновесие, управление всеми действиями рук и ног должны остаться за человеком, а способность развивать огромные усилия передается внешнему скелету и его моторам. Можно сказать, что в результате получится удивительное соединение робота и человека.

Приводы этого экзоскелета закреплены лишь на ногах. Тем не менее «грузоподъемность» человека он увеличивает на полсотни килограммов

Первая попытка была предпринята в 60-х годах прошлого века в США. Был создан экзоскелет под названием «Хадимэн», то есть «Крепкий (сильный) человек». С надетым «Хадимэном» даже обычный человек мог легко поднять груз весом более 100 килограммов. При этом сам он затрачивал усилие всего в четыре с половиной килограмма.

Солдат с надетым зкзоскелетом приобретает огромную силу и может переносить самое тяжелое оборудование

И все же конструкция первого экзоскелета оказалась неудачной, так как механизм его весил почти 700 килограммов, да и система управления им была далека от совершенства. Но со временем экзоскелеты становились все лучше, послушнее, легче. Где же они нашли применение?

В первую очередь в армии. Экзоскелет может сделать солдата сверхсильным, сверхвыносливым. А защищенного еще и стальной броней – почти неуязвимым.

Очень нужны экзоскелеты спасателям при разборе завалов после землетрясений и других катастроф. Спасатель в экзоскелете сможет легко поднимать тяжелые глыбы.

Российский экзоскелет под названием «Экзоатлет». Он был создан специально для спасателей

Наконец, экзоскелеты крайне необходимы людям, которые после несчастного случая, болезни или в силу преклонного возраста не могут ходить.

Но как экзоскелет узнает, когда человек хочет поднять или опустить руку, сделать шаг, наклониться? Это ему подсказывают датчики, размещенные на теле человека. Они посылают нейронные сигналы, биотоки, возникающие в напрягающейся мышце. Следом включаются приводы, двигатели экзоскелета (электрические или гидравлические), и небольшое усилие человека превращается в мощную силу робота.

Внешний скелет может быть сделан лишь для кисти руки. И тогда она приобретает небывалую силу

Бывают экзоскелеты только для нижней части тела. Они разгружают ноги человека. Но это тоже очень важно при длительной ходьбе, при подъемах на гору, а также на заводах, где рабочим-сборщикам приходится подолгу стоять на ногах.

В нашей стране разработано несколько типов экзоскелетов. Один из них называется «Экзоатлет». У него нет приводов, тем не менее всю нагрузку он берет на себя, и человек с таким пассивным, как он называется, экзоскелетом почти не чувствует веса даже самого большого груза.

Трудно назвать такое дело, такую профессию, где роботы не смогли бы проявить себя. К примеру, есть профессия дегустатора. Это человек, обладающий необыкновенно тонкими обонянием и вкусом. Его задача – определять достоинства и недостатки продуктов, в частности вин.

А вот японские инженеры объявили о создании первого в мире робота-дегустатора сыров. Он очень точно определяет их качество и предназначен для использования в домашних условиях.

В городе Перми на улицах дежурит робот-полицейский. Он разговаривает с прохожими, разъясняет правила поведения в общественных местах

Своим тонким «нюхом» он мгновенно выявляет, сколько в сыре воды, белков, жиров и пр. А кроме того, предупредит, если обнаружит в сыре чрезмерное, вредное для здоровья количество жира или сахара. Одним словом, не только дегустатор, но и домашний врач.

Есть роботы-полицейские и в столице Японии Токио

А теперь перенесемся в Египет к знаменитым пирамидам, гробницам фараонов. Пирамиды не раз исследовались учеными, но загадки все равно еще есть. В частности, по-прежнему загадочен узкий туннель в пирамиде фараона Хеопса, сооружении высотой почти 140 метров. Человек в столь тесный туннель пробраться не может. Но это под силу специальному роботу. И такого робота археологи, исследователи величайшей из пирамид, получили. Он снабжен, кроме видеокамер, еще и радаром, способным видеть сквозь каменные стены толщиной в несколько метров.

Офисный мобильный робот создан в одном из американских университетов. Он может принести обед, газеты, оказать и другие услуги

Однако подобные роботы нужны не только исследователям древностей. В одном американском университете была сформирована целая команда роботов-спасателей. Они могут обнаруживать людей под завалами рухнувших зданий. Приборы роботов чувствуют тепло, дыхание и даже пульс человека, находящегося под бетонными плитами. Роботы-спасатели всегда в готовности.

В московском аэропорту «Внуково» появился робот в облике приветливой девушки «Леночки». Она помогает пассажирам, дает справки, шутит и даже читает стихи

Можно сказать точно: не поздоровится бандиту или хулигану, если он встретится с роботом-полицейским. Такие полисмены есть в американском штате Калифорния. Они среднего роста, но солидного веса, более 130 килограммов. Разумеется, роботы-полицейские снабжены видеокамерами и за одну минуту способны запомнить до 300 номеров проезжающих мимо автомобилей.

В аэропорту японского города Осака роботы помогают авиапассажирам. Одни, посмотрев поданный им билет, провожают пассажиров к стойке регистрации. Другие служат носильщиками. Третьи терпеливо и вежливо отвечают на все вопросы.

Робот становится другом, если быть рядом с ним с самого детства

Это лишь в первый момент удивляют роботы-официанты ресторана в Бангкоке, столице Таиланда. Потом к ним быстро привыкают. А какими замечательными собеседниками могут быть роботы для одиноких пожилых людей! Появилось даже выражение «персональный робот», то есть умная домашняя машина, такая же индивидуальная, как и персональный компьютер.

В Голландии построен робот-компаньон. Как утверждается в описании его, при разговоре он смотрит на собеседника, слушает и отвечает на вопросы. Он даже в знак согласия кивает головой. Робот распознает выражение лица своего владельца, поворачивается, следя за ним, ходящим по комнате. Сам же робот перемещаться не может.

В Германии появился «умный» ковер, действующий в паре с пылесосом-роботом. Последний работает под управлением интеллектуального ковра, покрытого приборами, чипами. Если пылесос встретит препятствия, допустим человека, он обойдет его, но по команде ковра снова вернется туда, когда запыленный участок освободится.

Американские инженеры разрабатывают космическую станцию для посадки на астероид. Но возник вопрос: как же планетоход сможет перемещаться там? Сила тяжести на небольших астероидах ничтожна, колеса и гусеницы тут не годятся. Было решено сделать робот в виде куба, который будет просто перекатываться по астероиду.

Есть подвижные роботы, специально приспособленные для доставки небольших грузов. Груз помещают в предназначенную для этого камеру в корпусе робота, и он отправляется в путь по городу. Движется робот-перевозчик совершенно самостоятельно, сигналя о себе гудками. Сам же он безошибочно находит адрес заказчика груза.

Маленькие и малюсенькие роботы к своему названию получили приставку «мини». Но для чего нужны такие крохи, которые и в руки взять трудно, а то и невозможно?

Таких японских минироботов можно разместить на ладони до двух десятков. Глаза их выразительно моргают. Роботы двигаются и выполняют более 60 разных команд

Чтобы ответить на этот вопрос, сошлемся на примеры. Инженеры нескольких стран Европы сообща создали робота размером не больше обыкновенной мухи. Эта электронная муха «питается» солнечной энергией и полностью самостоятельна.

Понятно, создать робота весом всего 40 миллиграммов (то есть четыре сотых грамма) – не просто. Тем более, что робот-муха был в двух вариантах: летающем и плавающем. Первый предназначался для проверки чистоты воздуха в помещениях, а второй – для исследования воды в реках и озерах. Внутри каждого из этих лилипутов конструкторы ухитрились разместить целую химическую лабораторию.

Прыгающий робот под названием «Блоха» устроен так, что при падении на любую сторону он непременно опять становится на колеса и продолжает движение

Но муха для современной робототехники существо достаточно крупное. Есть минироботы куда меньших размеров. Вот хотя бы такой, американский, с корпусом длиной не более миллиметра. Но создатели миллиметрового миниробота на нем останавливаться не собираются. В их планах роботы размером не больше крупинки соли, но тоже сообразительные и автономные. Дело для них, несомненно, найдется. Ведь при таких крошечных размерах им открыт путь в самые труднодоступные места.

Японский робот-трансформер «Куратас» весит четыре тонны. Двигается он со скоростью 10 километров в час и, как положено трансформеру, владеет различными видами оружия

Антиподами минироботов являются роботы «макси», то есть большие, даже огромные. Они строятся для развлечений, для показа на различных праздниках, выставках, ярмарках. Несомненно, самым поразительным является робот-гигант под названием «Робозавр».

Вот он, «Робозавр» – пожиратель автомобилей и самолетов

Он был придуман и построен одним изобретательным и предприимчивым американцем, который смекнул, что на показе диковинного робота можно зарабатывать хорошие деньги. Столь злобного робота до «Робозавра» еще не существовало. Высотой он с трехэтажный дом и весит он более 25 тонн. Приспособлен этот странный робот лишь для того, чтобы рвать, крушить и жечь старые автомобили и самолеты, подаваемые ему на растерзание. Робот хватает своими мощными клешнями очередную «жертву», мнет, рвет ее и, дыхнув огнем, со всего размаха швыряет на бетонную площадку.

Очень возможно, что в будущем такие чудовищные максироботы появятся в вооружении армий разных стран

Изобретатель «Робозавра» оказался прав: зрелище в самом деле пришлось американцам по вкусу. На это захватывающее шоу приходят тысячи зрителей в тех городах и городках, в которых побывал «Робозавр». А объехал он, можно уверенно утверждать, почти всю Америку.

Этот робот-гигант встречал посетителей выставки вооружений, устроенной в 2014 году в Южно-Африканской Республике (ЮАР)

В Японии построен максиробот весом в четыре тонны для игры в пейнтбол (когда роботы обстреливают друг друга шариками с краской). Создатели этого большого робота мечтают устроить первый чемпионат мира по пейнтболу для роботов-гигантов.

Греческое слово «нанос» означает «карлик». От этого слова и произошла приставка «нано», означающая одну миллиардную часть любой меры длины. Скажем, один нанометр в миллиард раз меньше метра.

Медицинский наноробот с руками-манипуляторами и сенсорными, чувствительными, щупальцами

Мы привыкли к другим размерам и потому не можем отчетливо представить эту сверхмикроскопическую величину. Мир наночастиц совершенно непохож на привычный нам. При наноразмерах свойства веществ поразительно меняются. Вот хотя бы золото: оно из желтого превращается в красное, оранжевое, зеленое.

Эрик Дрекслер – автор многих работ, посвященных нанотехнологиям и нанороботам

Способы производства и применения наноматериалов называются нанотехнологиями. А еще это – целая наука, основателем которой стал американский ученый Эрик Дрекслер. Он утверждал, что, манипулируя атомами и молекулами, можно искусственно получить из них все что захотим: любой материал, любой продукт, любую вещь. Это будут делать наноскопических размеров машинки, или нанороботы. Ученый назвал их ассемблерами, что в переводе с английского значит «сборщики».

Они должны быть подвижными, иметь, как и большие роботы, механические руки-манипуляторы и действовать по заданной им программе. Но поскольку число атомов и молекул огромно, то и нанороботов-ассемблеров потребуется великое множество – миллиарды и даже больше, триллионы. Изготовлением же ассемблеров займутся специальные нанороботы, репликаторы.

Нанороботы будут циркулировать в кровеносной системе, занимаясь «ремонтом» заболевших клеток

Нанороботы изменят многое, в том числе и работу заводов. Все, что сегодня делается из готовых природных материалов, они будут собирать прямо из атомов и молекул.

Настоящий переворот произойдет и в сельском хозяйстве. Нанороботы изменят его до неузнаваемости. Уже не потребуется выращивать растения на полях и фрукты в садах.

Роль нанороботов в медицине также будет огромной. Появится наномедицина. Попав в организм человека с помощью обычного укола (ведь масса наночастиц похожа на некий раствор), они смогут останавливать процесс старения, бороться с инфекциями, доставлять лекарства точно «по адресу».

Наноробот подходит к заболевшей клетке, чтобы начать ее лечить

Однако не все обстоит столь благостно. Сам Дрекслер предупреждал о страшной угрозе, которую он назвал «нашествием серой слизи». Он имел в виду массу нанороботов, вышедших из-под контроля людей и начавших лавинообразно размножаться.

Тогда они с огромной скоростью стали бы использовать в качестве строительного материала для себя все что есть вокруг, и остановить этот скоропалительный процесс человечество просто не сможет. Не все ученые согласны с Дрекслером. Они надеются, что каким-то образом удастся избежать этого ужасного финала и заранее предусмотреть меры надежной защиты. А потому на ученых, занимающихся нанотехнологиями, лежит огромная ответственность.

Минироботы словно предназначены «от природы» для того, чтобы работать разведчиками. У всех стран есть свои спецслужбы, разведка. А для нее нужна особая техника, притом созданная на основе самых последних достижений науки. И лучше всего для этого подходят маленькие, незаметные аппараты, действующие по тайным командам издалека, а еще лучше – автономно. Вот такими аппаратами и могут служить и уже служат минироботы.

Поразительно, каких только роботов-шпионов не придумано на сегодняшний день! Американские инженеры разработали робота-червя. Он может бесшумно ползать подобно живому червяку, способен пролезть через самую узкую щелку. Но в отличие от червя природного, в этом необыкновенном роботе скрыта крохотная видеокамера. Червяку-шпиону нужно лишь незаметно заползти на территорию противника, а передать секретные сведения в «центр» уже будет не сложно.

Робот-шпион комар подглядывает и подслушивает

Еще более диковинно выглядят разведывательные роботы, внешне очень напоминающие комаров. Обнаружить их трудно, практически невозможно. В них тоже установлены сверхминиатюрные видеокамеры и микрофоны для подглядывания и подслушивания. Но роботы-комары могут быть не только шпионами, но и убийцами, если снабдить их жалом и достаточным запасом смертоносного яда. Как известно, колибри – самая маленькая птица из всех существующих, размером чуть больше шмеля и весом в полтора грамма. Летает своеобразно. Вращая крылышками, может повиснуть в воздухе рядом с цветком и добыть из него нектар. Искусственная колибри очень похожа на живую, но отнюдь не такая безобидная. Она – разведчик. Этот миниатюрный летающий робот был создан в США по заданию военных. Рукотворная колибри так же, как и природная, двигает своими маленькими крылышками, так же виртуозно маневрирует в полете, временами зависая в воздухе.

Искусственный паук – робот-разведчик

Рукотворную колибри не отличить от живой

Еще один американский робот-разведчик называется блохой. Нет, на блоху он нисколько не похож и намного крупнее. Это тележка на четырех колесиках. Назван же он так потому, что способен перепрыгивать через препятствия высотой до десяти метров. Внутри тележки – видеокамера, электроника и выдвижная толчковая нога (вот секрет способности высоко прыгать).

Этот летающий робот, похожий на ступку, позволяет заглянуть в любое окно отдаленного здания

«Летающая ступка» – так можно назвать робота-разведчика, также созданного за рубежом. Это своеобразный маленький вертолет. Высота его сантиметров 40, диаметр в самой широкой части – сантиметров 30. Управляется «ступка» по тонкому проводу. Робота можно подвести к зданию и заставить заглянуть внутрь, например через открытое окно. Он может это делать и ночью – то есть в самое подходящее время для робота-разведчика.

Надеюсь, вы еще не забыли черепашек английского ученого Грея Уолтера, их любопытное поведение, так напоминающее повадки живых черепах? После Уолтера было построено много роботов в облике различных животных. Появился целый кибернетический зоопарк. Но все-таки самым замечательным роботом стала собачка по имени «Айбо».

Она была создана известной японской компанией «Сони» в 1999 году и с тех пор много раз изменялась, улучшалась, усложнялась. «Айбо» умеет ходить, бегать и прыгать, понимает словесные команды, распознает голос и лицо своего хозяина.

Настроение искусственной собачки может изменяться в зависимости от той обстановки, в которую она попадает. Соответственно меняется и ее поведение. Она любопытна, умеет играть со своими собачьими игрушками, чувствует голод и сама подзаряжается электричеством.

Собачка-робот «Айбо»: слева – насторожилась, справа – играет с мячом

«Айбо» – робот абсолютно автономный. Она способна учиться на опыте и развиваться. Эта чудесная собачка известна на весь мир. По разным странам уже продано сотни тысяч этих забавных и умных зоороботов.

Ученые Гарвардского университета создали робота-пчелу для опыления фруктовых деревьев. «Пчела» имеет двигатель, чип и устройство беспроводной связи

Инженеры пришли к выводу, что робот для переноски тяжести лучше всего делать с ногами. Такой робот может пройти там, где колеса и даже гусеницы застрянут, – шагающим. Вот почему иностранные военные заказали робота-носильщика, ходящего на четырех ногах. В результате появился известный теперь робот «Биг Дог» («Большая Собака»).

Роботы-собаки «Биг Дог» бегают по площадке, подчиняясь сигналам оператора

Он и в самом деле похож на крупного пса, но только безголового. «Биг Дог» может, послушно следуя за человеком, нести на себе мешки весом в 150 килограммов. Двигается он со скоростью быстро идущего пешехода.

Во время испытаний робота-собаку заставляли идти по грязи, снегу, льду, взбираться по крутому каменистому склону. И он покорно шел, не зная усталости.

Робот мог садиться и самостоятельно вставать, мог прыгать и бегать. Удивительно, что «Биг Дог» не терял равновесия даже при сильных толчках сбоку. Только шарахнется в сторону, покачнется, но устоит.

Вслед за «Биг Догом» появился робот-гепард. Многие знают, что живой гепард – это огромная дикая кошка. Она – рекордсмен по скорости бега среди животных. Искусственный гепард мало похож на свой стройный прототип, да и скорость у него намного ниже. Однако двигается он так же, как и гепард живой, перемежая бег с высокими прыжками.

Робот-гепард бегает почти так же, как и природный. На рисунке – разные моменты бега и прыжков робота

Сначала искусственного гепарда испытывали на беговой дорожке в помещении, где он развил рекордную скорость (для роботов) в 30 километров в час. Год спустя железный гепард вышел «на свободу». Признаться, жутковато смотреть, как, подобно живому, электронный гепард стремительно бежит скачками, сгибая и разгибая спину.

Два голландских художника изобрели робота для… щекотки. Он состоит из небольшого шарика с нейлоновыми щупальцами. Шарик свисает с потолка на тонких проводках и соединен с компьютером. Человек ложится лицом вниз, шарик опускается, достигает спины и по командам компьютера начинает приятно и разнообразно щекотать.

Ученые Гарвардского университета создали робота, который подобно хамелеону может изменять свою окраску в зависимости от цвета окружающей среды: либо сливаться с нею, либо, напротив, резко выделяться. Создатели необычного робота говорят, что механику его движения они скопировали с обитателей морей – осьминогов и каракатиц.

По сообщению Американского управления по исследованию космоса, «НАСА», разработан специальный робот-паук, который будет использоваться для изучения небесных тел: планет, Луны, астероидов. Он размером с ладонь, имеет шесть ног, но в будущем количество их может увеличиться до 12. Размеры робота тоже могут возрасти.

В Центре науки и приключений английского города Ротерема регулярно демонстрировалась сцена охоты роботов на роботов с целью заполучить энергию из аккумуляторов побежденных. Один из роботов бежал через лазейку в заборе. К счастью, кто-то из прохожих, заметив это, задержал беглеца и возвратил в Центр приключений.

В конце 2003 года японская компания «Тойота», выпускающая замечательные автомобили, объявила, что собирается всерьез заняться разработкой человекоподобных роботов. Прошло два с половиной года, и стало известно: компанией создан робот, играющий на трубе.

Оркестр из роботов, играющих на духовых инструментах

«Ну и что тут особенного? – удивитесь вы. – Вон, больше 270 лет назад у механика Вокансона был автоматический флейтист, отлично игравший, а часовщики Дро построили музыкантшу».

На сцене – танцующие роботы, веселая троица фирмы «Сони»

Это правда. Более того, можно привести и другие примеры. Но все музыкальные роботы прошлого были механизмами, способными воспроизводить лишь то, что было «записано» на их музыкальных барабанах.

Робот-трубач компании «Тойота» выступает вместе с симфоническим оркестром

Другое дело – современный робот-трубач. В его электронной памяти может содержаться множество музыкальных произведений. Он ходит на двух ногах. Движения его рук, головы, всего туловища – естественны. Это уже не механическая кукла, а интеллектуальный робот.

Пока публика восторгалась искусственным трубачом, компания «Тойота» создала куда более сложного человекоподобного робота. Он тоже музыкант, скрипач. Держа скрипку под подбородком, робот скользит смычком по струнам и перебирает гриф инструмента гибкими пальцами. Играет хорошо.

Каждая рука робота-скрипача имеет по 17 сочленений, контролируемых компьютером. Именно это позволяет роботу играть на таком сложном музыкальном инструменте, как скрипка.

Создать робота-скрипача было намного труднее, чем разработать робота, играющего на трубе

Робот-скрипач впервые появился в 2010 году на Всемирной выставке в Шанхае. Он исполнил старинную китайскую мелодию, и его игру заслуженно назвали «шедевром кибернетического исполнения».

На разработку робота-скрипача компания потратила около трех лет. За это время искусственный трубач успел освоить игру и на других духовых инструментах. Появились также робот-ударник и робот-дирижер. Последнему было доверено дирижировать, ни много ни мало Токийским симфоническим оркестром, исполнявшим Пятую симфонию Бетховена!

Робот « Азимо» – дирижер

С японскими инженерами соперничают немецкие. Они собрали удивительную музыкальную группу, играющую в стиле хеви-метал. В ее составе нет ни одного человека, только роботы.

После таких замечательных достижений танцующие роботы уже не кажутся чем-то из ряда вон выходящим. Значительно сложнее оказалось сделать из роботов драматических артистов, но и это удалось осуществить. Японский драматург и режиссер Орица Хирато написал и поставил пьесу, в которой вместе с живыми актерами играют и роботы. Герои спектакля в исполнении роботов, как и люди, переживают и радость, и страх, и чувство обиды. Может быть, так и произойдет на самом деле, когда умные роботы начнут жить рядом с нами?

Пожалуй, даже фантасты не додумались рассказать в своих романах о спортивных соревнованиях роботов. А в жизни такие соревнования уже проходят, в частности чемпионаты мира по футболу, и участвуют в них десятки команд. Первая игра состоялась летом 1997 года в Японии. А когда в июле 2002 года предстоял шестой по счету мировой футбольный чемпионат роботов, в японском городе Фукуока собралось более трех тысяч робототехников и ученых из 35 стран мира. Они обменивались опытом и говорили о том времени, когда роботы будут играть в футбол не хуже людей. Оптимисты уверены: в 2050 году уж точно будут.

Начало футбольного матча. У кого окажется мяч?

Но почему только в футбол? Инженеры сибирского города Томска работают над созданием роботов-хоккеистов. Искусственных хоккеистов разработали и в США.

Робот-велосипедист так устойчив, что его велосипед не падает, даже когда стоит на месте

Не за горами те времена, когда роботы будут ставить рекорды в легкой атлетике. Первыми научили робота бегать японские ученые. Их небольшой робот, ростом всего 60 сантиметров и весом в семь килограммов, пробегал за минуту 14 метров (в час это значит более 800 метров), одним словом, трусцой.

Робот-велосипедистка ухитряется ездить на одном колесе по узкому бревну

Прошло не так уж много времени, и в 2011 году в японском городе Осака были проведены первые соревнования по марафонскому бегу среди роботов. Проходили они на крытом стадионе. Круг за кругом роботы-бегуны преодолевали дистанцию 42 километра 195 метров. Из пяти участников забега выдержали это тяжелое испытание лишь двое. Самый быстрый робот достиг заветного финиша только через 54 часа 57 минут. Люди пробегают марафонскую дистанцию значительно быстрее. Но это пока.

Робомобиль на трассе гонки. В кабине никого, кроме электроники

Осваивают роботы и другие виды спорта: прыгают в длину и высоту, есть роботы-штангисты, роботы-альпинисты, стрелки из лука, гимнасты и, понятно, шахматисты.

Есть и роботы-боксеры. Причем соревнования проводятся практически по тем же правилам, что и среди людей. Правда, роботы-боксеры пока не автономны, ими управляют тренеры, как и боями без правил, которые продолжаются до полного выхода из строя одного из участников боя.

Бой роботов-боксеров тяжелого веса

Первая гонка беспилотных робомобилей состоялась в 2004 году между американскими городами Лос-Анджелесом и Лас-Вегасом протяженностью в 400 километров. И большинство робомобилей выдержали 10-часовую гонку.

Шесть лет спустя произошло еще более интересное событие: олимпийские игры для человекоподобых роботов. Они проводились в Китае по 16 видам спорта: футболу, боксу, борьбе, легкой атлетике, гимнастике и др. Известно, что в 2020 году в Японии состоятся летние Олимпийские игры, но одновременно с ними там же пройдут и олимпийские игры для роботов. Электронные спортсмены снова начнут борьбу за первенство.

Сделать робота человекоподобным – давняя мечта роботостроителей. Таких роботов, как уже говорилось, называют андроидами.

Согласно старинной легенде, первый андроид был создан ученым Альбертом Великим, жившим около 800 лет назад. Повторяю, это – легенда. Создать настоящего андроида в те далекие годы было еще невозможно. Другое дело сейчас. Современные андроиды могут и говорить, и рассуждать, и двигаться на двух ногах.

Самым знаменитым андроидом нашего времени стал японский «Азимо», разработанный фирмой «Хонда». Считается, что свое имя он получил в честь писателя Айзека Азимова.

Сегодня « Азимо» – один из самых совершенных андроидов

Робот «Азимо», высотой 130 сантиметров и весом около 50 килограммов, похож на космонавта в белом скафандре. Лицо закрыто черным светозащитным стеклом. Он уверенно стоит и ходит на двух ногах. Может без остановки подниматься по лестнице. Распознает различные предметы, откликается на собственное имя. При помощи восьми микрофонов различает звуки и чувствует, откуда они пришли. Оборачивается на неожиданный громкий звук, например, при падении на пол тяжелого предмета. Увидев знакомого человека, «Азимо» обращается к нему по имени.

Компания «Хонда» приставила двух роботов « Азимо» для обслуживания посетителей своего главного кафе

Вот такой этот японский андроид. А далеко от него находится другой, по имени «Ибн Сина». Он создан группой ученых Объединенных Арабских Эмиратов. Робот назван в честь средневекового ученого Абу Али ибн Сины, более известного как Авиценна.

Это первый в мире человекоподобный робот, говорящий на арабском языке. Он отвечает на вопросы. По лицу может определить настроение собеседника.

Арабский робот «Ибн Сина» в аэропорту перед вылетом в Эр-Рияд

У «Ибн Сины» большая седая борода. Одет он так, как одевались богатые жители древней Бухары: в белую тунику и шелковый халат с золотыми узорами, на голове – тюрбан.

Зимой 2010 года «Ибн Сина» совершил путешествие из Дубая в Эр-Рияд, столицу Саудовской Аравии. Не один, правда, а в сопровождении своего главного создателя, профессора Николаоса Мавридиса.

Наряду со словом «андроид» иногда можно слышать и другое: гиноид. Это тоже человекоподобный робот, но только в женском обличье.

Созданная в США женщина-робот, гиноид, «Валерия». Она умеет говорить и отвечать на вопросы

А в научно-фантастических романах нередко фигурируют киборги. Так сокращенно называются кибернетические организмы, живые, разумные существа, содержащие в своем теле ряд электронных и механических частей.

Голова робота-женщины без кожного покрова и волос. Видны подвижные части лица и глаза-телекамеры

Если разобраться, то почти каждый из нас немного киборг, поскольку люди все чаще пользуются разными протезами, имплантатами, очками, слуховыми аппаратами и тому подобным. Одним словом, как это ни странно звучит, человек все больше и больше становится похожим на киборга из научно-фантастических романов.

В Пекинском аэропорту пассажиров встречает и развлекает группа из четырех веселых роботов. Внешне они напоминают животных: рыбу, медведя панду, тибетскую антилопу и змею. Дети могут поиграть с роботами, а взрослые прослушать сотни рекламных предложений и другую полезную информацию на китайском и английском языках.

Во время Олимпийских игр в Сочи болельщиков приветствовал робот-инопланетянин «Титан». Двухметрового роста гость Олимпиады, якобы прилетевший из другой галактики, разыгрывал перед зрителями настоящие спектакли. Рассказывал о своем космическом путешествии, позировал перед телекамерами, пел и общался с публикой.

Инженер Джимми Ор из японского университета Васеда создал робота, который легко делает мостик, шпагат и другие гимнастические упражнения, демонстрируя необычайную гибкость. Как рассказывал Ор, на мысль создать настолько гибкого и ловкого робота его натолкнули наблюдения за миногой, верткого и гибкого существа.

В Канаде придумали оригинальный способ учебы для детей, которые по каким-либо причинам не могут посещать школу. Вместо школьника на уроке находится робот с видеокамерой и монитором. Благодаря этому ученик не только все прекрасно видит и слышит, будто сам находится в классе, но и отвечает на вопросы учителя.

Даже то, что умеют современные роботы, вызывает удивление и кажется чудом, но можем ли мы назвать эти машины действительно разумными, и что такое разум или, иначе, интеллект? Вопрос этот далеко не простой. Бесспорного ответа на него до сих пор нет. Сведения, которые обильным потоком ежесекундно поступают в наш мозг из окружающего мира, из книг, с телеэкранов, от других людей, есть информация. За информацией мы постоянно обращаемся к нашей памяти. И, наверное, можно сказать так: разум, интеллект – это способность перерабатывать информацию, распознавать, обучаться, запоминать, принимать правильные решения, творить, делать открытия. Способна ли на это машина с ее электронным мозгом?

Алан Тьюринг – талантливый математик, предложивший тест на разумность

Известный английский математик Алан Тьюринг придумал способ, тест, как определить, в самом ли деле машина думает, разумна ли она. «Представьте, – говорил он, – что вы переписываетесь, не зная с кем: с электронной машиной или человеком. Если по ответам нельзя понять, кто отвечает – машина или человек, то машину нужно признать разумной». Этот способ определения разумности получил название «теста Тьюринга».

Человеческий мозг – сложнейшая кибернетическая «машина»

Не требуется даже, чтобы все 100 процентов экспертов признали преодоление «теста Тьюринга», достаточно и 30 процентов. Но и этого добиться долго никому не удавалось. И вдруг летом 2014 года произошло историческое событие. Русские программисты Владимир Веселов и Евгений Демченко создали компьютерную программу, которая позволила-таки выдержать, казалось, непреодолимый тест (через 65 лет после того, как он был предложен), правда, на уровне разговора с 13-летним мальчиком, школьником из Одессы Женей Густманом. Треть членов специальной комиссии не смогли определить, когда отвечал Женя, а когда – компьютер.

Евгений Густман, одесский школьник, принявший участие в проверке разумности компьютера

Большинство ученых не сомневаются, что роботы станут по-настоящему умными, и даже называют сроки создания искусственного интеллекта между 2030 и 2050 годами.

Благом ли это будет для людей? Ведь люди никогда не видели других существ умнее себя, и никто не может точно сказать об опасности искусственного интеллекта.

Английский физик-теоретик, профессор Стивен Хокинг

Очень известный английский астрофизик Стивен Хокинг считает, что создание искусственного разума станет огромным событием в жизни человечества, но может оказаться и последним. Дальше процесс развития разумных машин станет уже неуправляемым.

Российский физиолог, академик Петр Кузьмич Анохин

Другие ученые придерживаются другого мнения. Академик Петр Кузьмич Анохин об искусственном разуме писал: «Я думаю, мы должны быть готовы к заботам, о которых, вероятно, пока еще не имеем представления, но отказаться от исследований в данной области только поэтому было бы просто абсурдно».

Более 80 лет назад, как уже об этом рассказывалось, английский инженер Гарри Мэй создал робота, названного «Альфой», андроида, который, кроме всего прочего, умел метко стрелять из револьвера. На одном из публичных показов произошел сбой, и рука робота повернулась вдруг не в сторону мишени, а наставила оружие в упор на одного из зрителей. Мэй бросился к «Альфе» и своей рукой закрыл дуло револьвера. Прозвучал выстрел. Изобретатель был ранен, но, к счастью, легко. На следующий день газеты вышли с сообщением: «Робот впервые восстал против своего создателя!»

Ну, а в самом деле, не произойдет ли то, что предсказывал еще писатель Карел Чапек – восстание человекоподобных роботов? Когда они станут разумными, не потребуют ли для себя тех же прав, которыми пользуются люди? Не случайно в США уже сейчас существует «Общество по защите прав интеллектуальных роботов».

Сегодня превосходство человеческого мозга перед электронным огромно, но человек пасует, когда требуется быстро сделать «в уме» сложные расчеты. Между тем компьютер справляется с этим за доли секунды. Если же и разум роботов будет сильнее человеческого, то станут ли они подчиняться приказам человека?

Американский писатель-фантаст Айзек Азимов – автор законов для роботов

Американский писатель Айзек Азимов придумал три правила, три закона для роботов. Если вы читали его научно-фантастический рассказ «Хоровод», то, конечно, помните, что робот по имени Спиди был запрограммирован как раз в соответствии с этими законами.

Во-первых, он не мог причинить вред человеку или допустить, чтобы кто-то другой попытался это сделать. Во-вторых, Спиди повиновался командам человека, если они не противоречили первому закону. В-третьих, робот заботился о собственной сохранности и безопасности до тех пор, пока это не приходило в противоречие с первыми двумя законами.

Но обеспечат ли эти правила Азимова защиту человека в мире разумных машин? Основоположник кибернетики Норберт Винер писал: «Много раз я слышал утверждение, что обучающиеся машины не могут подвергнуть нас каким-либо опасностям, потому что мы сможем выключить их, когда захотим. Но действительно ли сможем?»

Книга Айзека Азимова с рассказом «Я – робот»

И правда, при огромной быстроте работы компьютера легко проглядеть тот момент, когда надо бы нажать на выключатель. И, разумеется, команды умным машинам надо давать абсолютно точные. А от ошибок никто не застрахован.

Ученые и конструкторы прилагают большие усилия для создания нового поколения роботов – невозмутимых двойников человека.

Предсказывать будущее – дело неблагодарное. Редко, когда такие предсказания сбывались. Вот и в случае с умными роботами остается лишь надеяться, что люди справятся со всеми трудностями и опасностями, найдут и в том далеком, непредсказуемом мире свое достойное место.