|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Домашні роботи. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Сьогодні створюються роботи, здатні виконувати багато функцій, властиві людині. Насамперед, йдеться про автомати, запрограмовані на виконання низки механічних операцій, що вимагають, однак, деяких інтелектуальних зусиль. Так, у Таїланді розробили модель першого у світі робота-охоронця. Управління машиною здійснюється за допомогою пароля через Інтернет. Пристрій обладнано відеокамерами стеження і сенсорними датчиками, здатними реагувати на предмети, що рухаються, і перепади температури. Крім того, робот забезпечений вогнепальною зброєю, яку може застосувати у разі потреби. Зрозуміло, що всі дії металевого охоронця залежать від команд оператора.
А у США робот замінює медсестру. Механічний асистент на ім'я Ліл Джеф працює у нью-йоркському госпіталі "Гора Сінай". До його обов'язків входить розносити та подавати лікарям інструменти. Спеціальний навігаційний пристрій дозволяє Джефу рухатися у правильному напрямку. Вміє він і розмовляти, хоча в його лексиконі лише кілька фраз - "Дякую", "Візьміть, будь ласка, інструменти". Якщо ж у його механізмі виникає проблема, він кричить: "Я застряг, викличте оператора!" Оригінального робота винайшов американський вчений Стюарт Вілкінсон. Автомат заряджається енергією завдяки... їжі. Він складається із трьох контейнерів, керованих двигуном, усередині якого знаходиться мікробіологічне середовище з бактерій. Переробляючи їжу, бактерії виділяють теплову енергію, що перетворюється на електрику. Чим більше у продуктах білків та вуглеводів, тим більше виділяється енергії. Сам Вілкінсон під час експериментів "годував" робота цукром, але м'ясо, на його думку, сприятиме ефективнішій роботі. До речі, робот, який від "народження" носить ім'я Gastronome, при демонстрації отримав прізвисько Ням-Ням. А глядачів, які зібралися на показ, найбільше цікавило питання: чи не може машина цього класу виявитися небезпечною для людини? Що, якщо, вичерпавши запас енергії, вона надумає поласувати оператором? Реальність перевершує найсміливіші очікування фантастів: у роботів і справді все як у людей. Навіть розмноження! У створена комп'ютерна система, здатна без втручання людини відтворювати роботів. Автори винаходу - Ход Ліпсон та Джордан Поплак з Массачусетського технологічного інституту. Завдання системи – відтворити найпростішу модель механізму, здатного горизонтально перемішатися у просторі. На початковому етапі комп'ютер розробляє тисячі віртуальних проектів, що імітують процеси еволюції рослинного та тваринного світу, потім вибирає оптимальний варіант та необхідні компоненти. Інформація передається на автоматичну установку, що безпосередньо займається складанням механізму. Ще недавно про використання побутових, домашніх роботів можна було прочитати лише на сторінках фантастичних романів. Але час іде, технології розвиваються, і все, що ще вчора здавалося нездійсненною мрією, сьогодні стає реальністю. Деякі з домашніх роботів можуть виконувати різні функції, інші призначені для якоїсь конкретної роботи. Багатофункціональний домашній робот R100 розроблений у центральній дослідній лабораторії японської фірми NEC. Його оснастили засобами для розпізнавання візуальних зображень, голосу та можливостями спілкування через Інтернет. Подібний робот здатний впізнавати окремі особи, сприймати голосові команди і переміщатися по дому, оминаючи такі перешкоди, як столи та стільці. За твердженням представників фірми, робот цієї моделі здатний впізнавати різних членів сім'ї і навіть запитувати, чим може допомогти. За рахунок вбудованих засобів для доступу до Інтернету R100 повідомляє про отримання електронної пошти. Можливості робота у журналі "Комп'ютер-прес" аналізує Олексій Федоров: "Давайте розглянемо основні можливості R100, "мозок" якого представлений процесором Intel 486DX4 з тактовою частотою 75 МГц. Зір робота реалізовано на основі двох відеокамер, що дозволяють йому обходити перешкоди, обчислювати відстані до предметів і впізнавати людей. Для розпізнавання плану квартири та об'єктів знаходяться в ній у нерухомому або рухомому стані, R100 використовує стереоскопічну відеообробку сигналів, що надходять на камери в реальному часі.Ті ж відеокамери дозволяють йому впізнавати і запам'ятовувати обличчя.За допомогою програмування можна задати роботу імена знайомих йому людей, і в цьому випадку він буде вітати членів сім'ї Крім цього вбудовані відеокамери дозволяють роботу переміщатися слідом за людиною, яка з ним розмовляє. Стереоскопічна відеообробка сигналів, що надходять на камери, дозволяє R100 переміщатися по кімнатах зі швидкістю 60 сантиметрів в секунду, уникаючи зіткнення з різними перешкодами, які зустрічаються на його шляху. Чує R100 трьома спрямованими мікрофонами, що дозволяють визначити напрямок звуку чи голосу. Наприклад, якщо покликати робота, він повернеться до кличе обличчям. Мікрофони також служать для розпізнавання мови обсягом тих слів, які зберігаються у пам'яті робота. Крім мікрофонів робот оснащений шістьма надчутливими датчиками, які дозволяють йому негайно зупинитися при виявленні якогось близького предмета або при наближенні людини. Робот здатний вимовляти ваше ім'я, відповідати на запитання, що задаються йому, повідомляти про отримання електронної пошти і навіть читати електронні повідомлення і танцювати під музику". Почуттями, звичайно, робот не має. Тим не менш, R100 здатний розпізнавати як дотики до датчиків, розташованим у його голові, так і їх тип: погладжування, ляпанців та інше, на що він реагує відповідним чином. Робот може реагувати на зміни температури, освітленості, зміни часу доби та ємності заряду власної батареї, оскільки вбудовані сенсори допомагають роботу вимірювати температуру та яскравість світла. У R100 розпізнавання мови та аналіз відеоінформації здійснюється персональним комп'ютером. До нього робот підключений радіоканалом. У наступних моделях робот буде оснащений власним бортовим комп'ютером. Програмне забезпечення робота складається з набору модулів, що розширюються: контролер механіки, засіб для запису зображень, управління сенсорами, бібліотека рухів і апарат прийняття рішень. Усі програмні модулі не залежать один від одного та легко оновлюються. Можливості робота можуть бути розширені за рахунок додавання нових програмних модулів. Робот, оснащений камерами та мікрофонами, здатний записувати відео та відтворювати їх на екрані телевізора. При необхідності R100 може також включати та вимикати телевізор, світло та іншу побутову техніку. За відсутності господарів робот контролює будинок. Якщо робот виявляє щось незвичайне, він негайно фіксує це на відеокамеру і може надіслати дані за вказаною адресою електронної пошти. Коли роботу нема чим зайнятися, він тиняється по дому, вітаючись з людьми, яких зустрічає по дорозі, або насвистуючи якусь мелодію. Якщо такі вільності вам не подобаються, то всі ці функції можна відключити. Тоді R100 буде тихо сидіти в кутку, поки його хтось не покличе. Коли заряд акумуляторів стає низьким, R100 кличе на допомогу господарів. Інший робот, якого називають Кай (Cye), розроблений американською фірмою "Robotics Inc". На відміну від свого японського побратима він не настільки багатофункціональний і може виконувати деякі монотонні операції. Cye розміром 40x25x40 сантиметрів здатний керувати бездротовим пилососом, доставляти звичайну пошту та виконувати інші операції, наприклад, "допомагати" в збиранні посуду, розносити напої тощо. Фірма "Електролюкс" розробила робот-пилосос. У він випускається під маркою Eureka. Цей компактний робот, діаметр якого дорівнює сорока сантиметрам, виконує лише одну операцію, зате робить це дуже ретельно. Цьому сприяють потужний процесор, вбудоване програмне забезпечення та система датчиків. Робот працює так. В першу чергу робот вивчає периметр кімнати, запам'ятовує всі об'єкти, які можуть зустрітися на шляху. Наступна його дія - збирання пилу. Робот обходить периметр кімнати, а потім перетинає її у випадковому порядку. У міру роботи пилосос обходить меблі, електричні шнури, а також забирається в кути, недоступні звичайному пилососу. Кругла форма пилососа дозволяє йому ніколи не губитися в кутах, під диванами та інших важкодоступних місцях. До того ж його м'які краї не псують меблі.
Робот-пилосос може працювати цілу годину без заряджання. Після чого його треба помістити на спеціальну підставку, де він заряджається протягом двох годин. На сьогоднішній день ця модель є повністю автономною. Проте "Електролюкс" не збирається зупинятися на досягнутому. У фірмі вже розглядається можливість створення досконалішої версії робота-пилососа з керуванням через комп'ютер по радіоканалу. Шведська фірма "Хускварна" створила робот-газонокосильник Solar Mower, який живиться сонячною енергією. Він має вбудовані полікристалічні осередки, що отримують енергію та заряджають нею вбудований акумулятор. Робот може стежити за газоном протягом усього сезону, підтримуючи заданий рівень трави. Для того, щоб електронний газонокосильник не "захоплювався", периметр газону відзначається спеціальним кабелем, на наявність якого реагують датчики робота. Стрижка газону виконується горизонтальними переміщеннями вздовж заданого периметра з урахуванням клумб та дерев. Роботом можна керувати і радіоканалом зі спеціального пульта. Схоже, скоро кануть у Лету часи, коли діти задовольнялися плюшевими іграшками та різними різновидами Барбі. Ймовірно, і інтерактивні ляльки, що говорять, скоро втратить популярність. Новий час, нові іграшки. На зміну приходять "цифрові створіння", невідомі електронні звірятка. Процес підвищення інтелектуального рівня колись завжди покірних іграшок розпочався давно. Але по-справжньому світ інтелектуальних іграшок розколовся надвоє після появи електромеханічного песика "Айбо" AIBO – абревіатура від Artificial Intelligence Robot (робот із штучним інтелектом), яка також співзвучна японському слову "супутник, дружок". Кого є це диво техніки, визначити складно - західна преса однозначно називає японський винахід собакою, а представники виробника - фірми "Соні" спробували переконати, що це "скоріше лев, ніж собака". Перший обмежений тираж електронних собачок AIBO ERS-110 (5000 штук) наприкінці 1999 року був повністю розпроданий лише за 18 хвилин. Дуже швидко, враховуючи, що кожен грайливий собачка коштував не мало не багато - дві з половиною тисячі доларів.
"За великим рахунком, AIBO - це розвиток ідеології "тамагочі", тільки "в натуральну величину", - пише в журналі "Комп'ютер-Прес" Володимир Богданов. - Цуценя "розуміє" ставлення господаря і поступово перетворюється на дорослого пса (не фізично, а емоційно).У лапи "Айбо" вбудовані датчики, а спеціальна камера та інфрачервоні сенсори дозволяють цуценяті дотримуватися дистанції і не натикатися на стіни. пес виявляє вилянням хвоста і зеленим блиском світлодіодних очей. Як і будь-якому цуценяті, AIBO для початку доведеться "підрости" і багато чого навчитися. Першу добу йому доводиться вчитися просто ходити і сидіти, але, на щастя, росте щеня не щодня, а щогодини (що не під силу білковим собачкам). На другий день електронне щеня вже впевнено ходить і вчиться грати у м'яч. А при збереженні активного способу життя за 4 місяці щеня перетворюється на цілком зрілого собаку. Взагалі інженери "Соні", за відгуками собаковласників, досягли воістину чудових результатів - створили ілюзію еволюції цуценя, успішно зімітували "характер" AIBO та алгоритми підстроювання під конкретного господаря. AIBO "навчається" методом батога і пряника. Якщо його за щось хвалять, він прагне повторювати ці дії, і навпаки. Розробники із "Соні" навіть стверджують, що через часті закиди цуценя може образитися або впасти в депресію. Недарма над AIBO працювала команда з колишніх розробників нейромереж. Заряду літій-іонних акумуляторів щеняті вистачає на 1,5 години. Господар може дати команду AIBO за допомогою тонового пульта дистанційного керування: AIBO, наприклад, починає танцювати або грати з рожевим м'ячиком. Розробники постаралися, щоб електронний собака достовірно виконував кульбіти, притаманні "білковим" цуценятам, - чухання, перекидання на підлозі та інші. У електронного цуценя є 18 моторів, що виконують роль суглобів, і шість встановлених емоцій (радість, смуток, агресія, здивування, страх і почуття ворожості). Крім інфрачервоних датчиків в очах AIBO є сенсори в подушечках лап і мікрофони у вухах. Рівновагою цуценя управляє вбудований гіроскоп, а спеціальний температурний датчик не дозволить AIBO перегрітися у спекотну погоду. Особливо зворушливо відбувається зустріч Айбо з роботами попередніх модифікацій - "собака" починає виляти хвостом і непідробно радіти. Інстинктами та умовними рефлексами Айбо управляє 64-розрядний мікропроцесор. Відомості про зовнішній світ та програми зберігаються, природно, у платівці флеш-пам'яті ємністю 8 Мбайт. Поки щеня не вміє підніматися вгору сходами, бігати і багато іншого. Але основний недолік - іграшка не може виявляти щиру відданість, розуміти господаря та відчувати його настрій. Втім, додаткове програмне забезпечення Айбо дозволяє "навчати" цуценя новим трюкам та обмінюватися "характерами" з іншими шанувальниками електронного собаківництва. Крім процесора IDT MIPS RISC та 8-мегабайтної платівки флеш-пам'яті для зберігання програм щеня обладнано 16 Мбайт вбудованої пам'яті, датчиками дистанції, тиску, прискорення та температури, вбудованими мікрофоном, динаміками, ПЗЗ-відеокамерою. Важить песик приблизно 1,3 кілограма. Доступні забарвлення - сріблястий і чорний металік. Нещодавно з'явився Айбо ERS-210 – це модифікація "першого покоління" ERS-110 та ERS-111. Але навіть те, що нова Айбо коштує майже вдвічі дешевше за свого попередника, не робить його доступним товаром. Проте у Японії починається чергова істерія. З'являються товари із символікою Айбо – одяг, аксесуари для мобільних телефонів та комп'ютерів, а також щомісячний журнал та сайт в Інтернеті. Створено навіть спеціальну платну службу для власників електронного собаки, які цікавляться, наприклад, чому їхній вихованець при команді "сидіти" почав радісно скакати по підлозі. А наприкінці 2000 року у головних містах Японії було проведено виставки, присвячені Айбо. Крім Айбо створено цілу низку інших електронних вихованців. Наприклад, електронне кошеня Тата задумане японською корпорацією "Мацушита електрик" не просто як іграшка, але і як терапевтичний засіб для людей похилого віку. На думку фахівців, одним із найперспективніших проектів у цій галузі конструювання та моделювання Robokoneko (по-японськи - "робот-кошеня"): самонавчається (еволюціонує) робота зі штучним інтелектом. Робот-кошеня має володіти не тільки досконалою механікою, а й штучним мозком, що складається з 16000 нейромережевих модулів. Кошеня - проміжний проект у рамках створення штучного мозку CAM-Rain потужністю один мільярд штучних нейронів. Для порівняння: у людському мозку 14 мільярдів нервових клітин, із яких використовується близько чотирьох відсотків. 16000 штучних нейромодулів кошеня побудовано на базі програмно конфігурованих мікросхем FPGA. Швидкість еволюції "котячого мозку" - 100 мільярдів оновлень за секунду. Як вважає Володимир Богданов: "Побутові роботи для розваг і прототипи побутових роботів-помічників, що демонструються широкою аудиторією, - це, на мій погляд, жалюгідні відлуння тих рішень, які створюються у військових лабораторіях. Міні-роботи, що літають розміром з муху, керовані підводні роботи-риби, електронні літаючі птахи-розвідники - все це вже далеко не фантастика, саме в галузі створення роботів військового призначення зосереджують потужні наукові ресурси країни, що не заперечують можливості техногенних воєн у майбутньому, досить крамольними залишаються приклади міні-роботів. із серіалів типу "Секретні матеріали" або LEXX. Однак конверсія багатьох ідей подвійного призначення в найближчі п'ять років повинна призвести до появи масових моделей нових господарських роботів. Але насамперед "вершки" знімуть найдешевші фірмові рішення (30-100 доларів) та імітації в стилі тих же собачок AIBO або котів Тата (згадайте, як стрімко поширилися підробки під тамагочі). Епоха ж масових роботів-помічників (подібних до NEC R100) настане і зовсім років через 10. На той час їх ціна досягне розумного рівня, а якість реалізації голосового інтерфейсу стане цілком прийнятною. Саме такі побутові роботи мені найбільше до вподоби. Навіть якщо ці "ваньки" вмітимуть лише знімати електронну пошту або за першим покликом з усіх коліс бігти вмикати телевізор - це вже багато. А так, дивишся, років через 30 з'являться і перші однозначно безхвості "моделі для розваг", за якими ганявся ще Харрісон Форд у фільмі "Бритве, що біжить по лезу"". Автор: Муський С.А.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Мікроконтролер Toshiba із вбудованим попереднім драйвером для керування електродвигунами ▪ Теорію лазерів можна переглянути ▪ Нове сімейство мікроконтролерів USB на M8
▪ розділ сайту Цивільний радіозв'язок. Добірка статей ▪ стаття Людина-звір. Крилатий вислів ▪ стаття Назви яких валют походять від заходів ваги? Детальна відповідь ▪ стаття Фірміана проста. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Сірника-Фенікс. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page