Россумский универсальный робот – первый робот, которого назвали роботом. Слово robot, производное от robota (подневольный труд) придумал чешский художник Йозеф Чапек, его брат Карел подхватил идею и в 1921 году использовал ее в своей пьесе «R.U.R.». Которая, между прочим, повествует о восстании человекоподобных роботов против людей-рабовладельцев.
В 1950 году произошло ключевое событие в истории робототехники и научной фантастики – был издан сборник рассказов Айзека Азимова «Я, робот», где автор впервые сформулировал знаменитые Три закона роботехники:
«1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам».
До 1977 года считалось, что симпатии людей способен вызвать только человекоподобный робот. После «Звездных войн» все изменилось. В когорте главных героев космической киносаги – неразлучная парочка дроидов: протокольный «толмач» C3PO и астронавигатор R2-D2. Герои Восстания против Империи и храбрецы. Причем во время совершения подвигов C3PO постоянно ворчит и причитает, а R2-D2 пеняет ему за это.
Не знавший жалости Т-800, Терминатор, казавшийся неуязвимым, был уничтожен слабой женщиной. Во второй раз Терминатор вернулся уже перепрограммированным, чтобы защитить ее сына от еще более ужасного Т-1000. Как жаль, что Т-800 понял, почему люди плачут, всего лишь за минуту до самоуничтожения…
Компания OCP превратила мозг погибшего полицейского Алекса Мерфи в центр управления человекообразным механизмом. Так появился железный парень по имени Робокоп – слуга общества, защитник невиновных и строгий законник. Кстати, в 2014 году состоится премьера римейка самого первого фильма «Робокоп».
Офицер Бишоп на военном космическом корабле «Сулако» оказывается андроидом Бишоп 341-В. Что вызывает враждебность к нему Элен Рипли. Однако последующие события на планете LV-426, которые демонстрируются в фильме «Чужие», заставляют Рипли поверить, что Бишоп строго следует Трем законам. Синтетический человек ведет себя решительно и героически.
Мальчик, который на самом деле оказывается роботом, мечтающим стать человеком? Почему бы нет? Один из самых любимых детских персонажей – Электроник, прошедший «тестовые испытания» в самых трудных «полевых условиях» — в советской средней школе. Да еще и конкурируя с живым оригиналом – Сергеем Сыроежкиным.
Может быть робот и героем с приставкой «анти». Бесподобный образец – Бендер из мультсериала «Футурама». Он пьянствует и курит сигары, ругается, на чем свет стоит, и страдает клептоманией. За время сериала проявил себя отъявленным эгоистом, циником и мизантропом. Зато когда случается ЧП, Бендер первым принимается паниковать.
«Мой мозг размером с целую планету, но мне редко разрешают им пользоваться». Это – робот-параноик Марвин из фильма «Автостопом по галактике». Он – ходячее пособие по изучению маниакально-депрессивного психоза во всех его проявлениях. Героический поступок в фильме Марвин совершает, что называется, не приходя в сознание.
Роботы активно входят в нашу жизнь. Они помогают человеку на сложном производстве, в быту, в учебе. Даже у детей сегодня есть забавные игрушки-роботы, которыми порой увлечены не только сами малыши, но и их родители. Многое кажется нам, людям 21 века, вполне естественным, и мы не задумываемся о его происхождении, хотя зачастую даже самые незначительные вещи имеют увлекательную историю. В данной заметке мы собрали несколько интересных фактов из истории робототехники .
Карел Чапек в своей книге «Россумские Универсальные Роботы» впервые назвал роботами человекоподобные механизмы, занимающиеся тяжелым трудом.
Изначально он хотел назвать их «лаборами» (в переводе с латинского языка «labor»- труд), но решил, что это неподходящее название. По слухам, Карел уже начал впадать в депрессию от того, что никак не мог придумать название своим созданиям. На помощь ему пришел брат, предложивший название «робот»,что в переводе с чешского языка означает тяжелый труд, каторга. Это понятие и укрепилось в большинстве стран.
Легендарный Леонардо за свою жизнь успел оставить свой след во многих научных областях. Не обошел он стороной и робототехнику.. В 1950 году нашли чертежи Леонардо, которые он сделал приблизительно в 1495 году, и воплотили его идею в жизнь. На них была изображена подробная схема робота-рыцаря. Рыцарь управлял руками, двигала головой, мог вставать и садиться и управлять забралом. Доныне остается неизвестно собрал ли изобретатель своего «рыцаря» или нет.
Изобретатель из Америки Д. Уэксли презентовал своего робота на Всемирной выставке в Нью-Йорке. Робот мог совершать простые движение, и даже воспроизводить некоторые фразы.
В 1738 году изобретатель из Франции Жак де Вокансон сконструировал «робота-утку». «Утка», состоявшая более чем из 400 различных деталей, могла махать крыльями, чистить перья клювом, плавать и крякать. Однако самая удивительная её особенность состояла в том, что она могла клевать зерна и «переваривать» их с помощью специальных химических резервуаров, а спустя какое-то время опорожняться.
Современный мир движется вперёд, открывая новые перспективы в науке. Сейчас одной из них становится робототехника.
Пугающие роботы, киборги, андроиды появились на экранах кинотеатров. И в большинстве своём в массовом сознании они стали восприниматься как агрессоры.
Так ли всё обстоит на самом деле?
Слово "робот" по существу своему славянского происхождения. Образовалось оно от чешского robota. Автором является Карел Чапек. Но он вовсе не исследователь. На самом деле это слово прозвучало в его пьесе "R.U.R.". Роботами там назывались синтетические люди-слуги немеханической природы.
Первым, кто попытался заняться андроидами был японец Хироси Исигуро. Он специализируется на построении таких роботов, которые максимально похожих на людей: с реалистичной внешностью, плавной мимикой, голосом. Он назвал их "геминоиды" (от лат. Geminis - близнецы).
Его мечтой является собственный дистанционно управляемый робот, который был бы у каждого уважающего себя человека. Такую идею сравнивают с фантастическим фильмом "Суррогаты". Более того - консультантом этого фильма был как раз Исигуро.
Забавным и крайне взрывным случаем можно назвать такую выходку Исигуро, который попробовал отправить своего андроида вместо себя читать лекцию. Робота, конечно же не пропустили на самолёт, чем очень расстроили его хозяина.
Страх перед человекоподобными роботами изучал японский исследователь Масахиро Мори. Именно он в 1978 году открыл эмпирический закон, известный как "Страшная долина" (Uncanny Valley). По результатам своего опроса он выяснил, что чем больше робот похож на человека, тем привлекательней он нам кажется - но только до определенного момента. Робот, очень похожий на человека, но имеющий разнообразные изъяны, пугает человека, ведь складывается такое ощущение, что перед нами полуживой зомби.
Спад на графике привлекательности, который был построен исследователем, и называется "Страшной долиной". Такое поведение создаёт проблему для разработчиков человекоподобных роботов. Им остаётся только два выхода: делать роботов не очень похожих на человека, например, французский робот NAО, либо делать высококачественных андроидов.
В результате проблем, описанных выше одним из модных направлений современной робототехники стали мягкие роботы. Нет, они не сделаны из ваты. Это роботы с мягкими частями тела, например, роботы-гусеницы. Но чтобы создать таких роботов потребуется время. Нужно максимально приблизить маленький механизм к оригинальному, живому, а также потребуется использование необычных материалов: пластика, резины и даже сплава с эффектом памяти.
Роботы со временем и правда начинают походить на людей, а также и перенимать их хобби. Так, появилась ассоциация робофутбола, которая своей целью провозгласила победу команды роботов над командой людей в 2050 году. Но до этого года ещё далеко, а пока регулярные чемпионаты роботов-футболистов выглядят очень забавно и мило. Игроки двигаются очень медленно, постоянно спотыкаются, роняют друг друга, словно маленькие дети. Но делают они это полностью автономно, а это уже можно назвать крупным успехом.
Большой разработкой последних лет стал двурукий домашний робот от компании Willow Garage. Стоит он прилично - 400 тыс. долл. В 2011 году 11 таких роботов отправились по итогам конкурса в ведущие институты мира, где разработки для него стали открыты для всех желающих. В итоге робота научили приносить пиво из холодильника, открывать дверь, ездить в лифте, играть в бильярд, чего и следовало ожидать от одарённых студентов. Выделился из всех робот, запрограммированный в институте Беркли (Калифорния). Их робот может аккуратно сворачивать и укладывать полотенце, но на это ему требуется 25 минут.
Роботы всё больше становятся доступны обществу. Так, недавно компания "Робототехника без границ" представила нового робота - аналог PR2. Его стоимость всего 35 тыс. долл. Правда, у него всего одна рука и сделан он из более дешевых средств. Остаётся немаловажный вопрос. Зачем он тогда вообще нужен?
В связи с выходом роботов в массы, скоро станет возможным развитие программного обеспечения для них. Так, за последние 5 лет стали возникать специальные операционные системы для роботов - ROS, Urbi, NAO OS. Обычно они основаны на Linux. Пугающим и удивительным становится то, что они включают в себя модули зрения, речи, взаимодействия с механикой робота. Появляются и специальные приложений для роботов - AppStore и Google Market. Осталось только приобрести своего домашнего "питомца".
Как уже было сказано в России робототехнике не уделяется достаточного внимания. Тем не менее, у нас проводится робототехническая выставке в Сколково. Но в этом году на ней не было ни одной сколковской разработки, в основном вели программу иностранные ученые. Может быть власти и обратят внимание на эту отстающую отрасль, однако, в российских вузах продолжается сокращение бюджетных мест на специальности, связанные с робототехникой и искусственным интеллектом. Что ж… может наши учёные из подполья на самом деле днями и ночами трудятся, чтобы в один прекрасный момент удивить весь мир.
Что общего у программиста, занимающегося андроидами, погруженного в психологию и бихевиористику, и инженера, который пишет алгоритмику индустриальных роботов и изучает мехатронику и высшую математику? Оба они занимаются робототехникой - самой востребованной отраслью в ближайшем будущем. Сейчас роботостроение в России - непаханое поле: потребность в разных роботах (промышленных, домашних, мобильных, боевых, антропоморфных) довольно высокая, а специализируются на их производстве всего несколько компаний. Что нужно знать о профессии робототехника и чему начинать учиться уже сегодня, Look At Me узнал у экспертов.
«У создания роботов есть две важных составляющих: инженерные решения и железо, с одной стороны, и обработка данных и софт - с другой. Чтобы быть робототехником, нужно понимать и разбираться в обоих вопросах, там как они одинаково важны. Роботы - это те же самые компьютеры, только с моторами и сенсорами. Думайте о них как об информатике, воплощённой в жизнь. В любом случае, чтобы постигнуть эту науку, вам придётся начать с разработки программного обеспечения, а значит, придётся выучить языки программирования. Например, Python широко поддерживается многими платформами. ROS (Robot Operating System ) сейчас тоже набирает популярность, хотя их создателей Willow Garage больше не существует. Начинающим робототехникам я рекомендую приобрести конструкторы LEGO EV3 или Robotis Bioloid для тренировок, они помогут погрузиться в детали. Добейтесь уверенности при работе с этими конструкторами, разработайте основные алгоритмы (простейшую навигацию, захваты и т. д.). Это даст вам базу. Потом надо обязательно устроиться интерном в робототехническую компанию - там вас научат всему. Кстати, если вы решили учиться робототехнике в американском вузе, то помните, что там основное внимание уделяется машиностроению, а вам никак нельзя забывать про софт.
Сейчас очень много прикольных роботов, но никто их не покупает, потому что на самом деле они не решают важных проблем
Однажды вы почувствуете, что готовы к созданию собственного робота. Это и легче, и труднее всего. Поэтому я всегда советую начинать с необходимости. Возьмите за основу реальную проблему, и пусть ваше устройство решает её. Сейчас очень много прикольных роботов, но никто их не покупает, потому что на самом деле они не решают важных проблем. В тоже время сейчас проблем полно. Займитесь ими, и это приведёт вас к успеху».
«Робототехника - очень широкое понятие, в него входит и разработка программного обеспечения и мобильного софта, и создание сложных инженерных решений, программирование искусственного интеллекта и дизайн. Это очень перспективное направление не только для инженеров и программистов, но и для дизайнеров, маркетологов и даже психологов. Мы живём в интересное время: на наших глазах зарождается абсолютно новый рынок, продукты которого изменят нашу жизнь. Подобное случилось, когда появились, например, персональные компьютеры.
Сегодня я и моя команда работаем над усовершенствованием наших роботов. Мы делаем это, чтобы облегчить жизнь людей, оставить им больше времени для общения с родными и любимыми. Роботы должны заменить нас в рутинной и опасной работе, как уже произошло во многих видах производства. Сейчас нельзя представить нашу жизнь без промышленных роботов, которые занимаются сборкой, сваркой, сортировкой разных продуктов - они оптимизируют предприятия, позволяют сократить расходы и риски.
Помимо промышленных роботов, есть так называемые биоморфные роботы - прообразы животных и насекомых, которые благодаря своим размерам и прочим особенностям могут выполнять особые задачи. Однако антропоморфные роботы, то есть похожие на людей, это наиболее удобный вариант воплощения искусственного интеллекта. Дело в том, что весь окружающий нас быт создан с расчётом на человека: на его рост, особенности анатомии. Поэтому гораздо более выгодно создать машину, способную передвигаться и работать в тех же условиях, что и мы, чем приспосабливать, скажем, робота на гусеничной платформе или на колёсной базе, к человеческому быту. Кроме того, сработал психологический фактор: люди всегда стремились создать себе подобного.
Нужно сразу создавать параллельный мир,
где роботы сосуществуют с людьми
и становятся их помощниками
Сегодня антропоморфная робототехника пока ещё находится в зарождающейся стадии: областей для применения таких роботов много, а нерешённых проблем - ещё больше. Наша компания старается развивать эту отрасль. Мы специально создали экосистему, в которой разработчикам ПО даётся возможность делать приложения для наших роботов, то есть фактически организовали рабочие места для программистов. Кроме того, это хорошо и для потребителя. Покупая нашего робота Alphabot или арендуя его, он получает некую машину, которую можно «приспособить» под конкретные нужды. Здесь можно провести аналогию с App Store. Мы покупаем IPAD, загружаем нужные программы и получаем персонифицированное устройство.
Однако на данном этапе люди ещё не могут свыкнуться с мыслью, что вскоре роботы войдут в нашу жизнь так же плотно, как, например, планшеты. Важно понимать, что мы не призываем разрушить старый мир, а на его руинах что-то создавать. Нет! Нужно сразу создавать параллельный мир, где роботы сосуществуют с людьми и становятся их помощниками. Призываем всех людей присоединиться к такой идеологии и вместе развивать будущее человечества.
В восстание машин, которого многие опасаются, я не верю. Но всегда нужно помнить, что за любой машиной стоит человек. А вот в людях нельзя быть уверенным до конца».
Разработчик автоматизированных систем, программист, преподаватель робототехники, администратор servodroid.ru
«Я стал заниматься роботами ещё в школе, когда меня зачислили в кружок «Радиолюбитель». Там я научился паять, разбираться в схемотехнике и делать простые инженерные конструкции. Когда же я научился читать любые радиоэлектронные схемы, дело дошло до простого робота с парой светодатчиков и реле, по которым он видел, и мог передвигаться. Самое интересное - наблюдать, как «железяка» без человеческой помощи сама, своими силами, что-то делает. После того как я собрал своё первое громоздкое устройство с кучей проводов, залитое клеем и обмотанное скотчем, я влюбился в робототехнику.
В Санкт-Петербурге я учился на программиста, но при этом продолжал заниматься роботами. Я самостоятельно погружался в специальность и считаю, что это лучший путь, и каждый может ему следовать.
Я специализируюсь не только на BEAM-робототехнике, но и на сложных вычислительных системах, комплексах и, конечно же, программном обеспечении. Например, я сотрудничаю с МЧС и занимаюсь роботами для спасательных и разведывательных работ. Но в основном моя любимая часть - это BEAM («биология, электроника, эстетика, механика») . С этого всё начинается: с простейших роботов из доступных компонентов без сложного программирования. Собирая BEAM-робота, мы стараемся подходить к выполнению задачи с разных ракурсов, даже не имея большого числа электронных компонентов и логических цепочек. Собирая такого робота, мы в конце концов можем ткнуть пальцем в любую его часть и рассказать о ней всё от А до Я. Рассказать, как идёт сигнал от фотодатчика, как он обрабатывается микросхемой, и что получается в конце. Мы всегда можем по цепочке выявить причину, из-за которой не работает робот. Это лучшая база для новичков.
Я уверен, что робототехника очень перспективная сфера деятельности. Она позволяет человеку применить практически любые свои знания. Создать робота - это как нарисовать картину, имея в руках не кисть, а паяльник. Каждый раз ты удивляешься тому, что можешь собрать такую чудную конструкцию, а самое важное - найти ей применение».
