Как устроены роботы. Часть 1

Городской робот NASA имеет программно-управляемые камеры и датчики, которые позволяют ему работать автономно в разных условиях. URBIE исследует области, которые могут представлять потенциальную опасность для человека.

На самом базовом уровне, человеческие существа состоят из пяти основных компонентов:

- Структура тела
- Мышечная система для перемещения тела
- Сенсорная система, которая получает информацию о теле и окружающей среде
- Источник питания для активации мышц и датчиков
- Мозг, который обрабатывает информацию от сенсорной системы и управляет мышцами.

Конечно, у нас есть и несколько нематериальных атрибутов, таких как интеллект и мораль, но на чисто физическом уровне они также входят в приведенный выше список.

Робот состоит из тех же самых компонентов. Типичный робот имеет подвижную физическую структуру, какой-либо электродвигатель, сенсорную систему, блок питания и компьютерный "мозг", который управляет всеми этими элементами. По существу, роботы – искусственная версия живой жизни, это машины, которые копируют поведение людей и животных.

В статье далее рассмотрены основные концепции и принципы работы робототехники.

Joseph Engelberger, пионер промышленной робототехники, однажды заметил: "Я не могу определить, что такое робот, но я узнаю его, когда увижу." Если вы рассмотрите все разнообразные типы машин, которые люди называют роботами, можно заметить, что почти невозможно придумать для них всеобъемлющего определения. Есть различные мнения о том, что представляет собой робот.

Вы, наверное, слышали что-то о некоторых из этих известных роботов:

- R2D2 и C-3PO: интеллектуальные роботы в фильмах "Звездные войны"
- Sony AIBO: роботизированная собака, которая обучается через взаимодействие с человеком
- Honda ASIMO: робот, который может ходить на двух ногах, как человек
- Промышленные роботы: автоматизированные машины, которые работают на сборочных линиях
- Человекоподобные андроиды из "Star Trek"
- Battlebots: дистанционно управляемые бойцы
- Марсоходы NASA
- HAL: бортовой компьютер корабля в фильме Стэнли Кубрика "2001: Космическая одиссея"
- Робот-газонокосилка
- Робот в телесериале "Затерянные в космосе"
- Mindstorms: популярной комплект робототехники Лего.

Все эти системы считаются роботами. К этому приводит широкое толкование слова робот. Большинство робототехников (люди, которые конструируют роботов) используют более точное определение. Они отмечают, что роботы имеют перепрограммируемый "мозг" (компьютер), который управляет телом.

Согласно этому определению, роботы отличаются от других перемещающихся машин, таких как автомобили, наличием компьютерного управления. Сегодня многие автомобили имеют бортовой компьютер, но функции его ограничены. Вы контролируете большую часть элементов управления в автомобиле непосредственно через различные механические устройства. Роботы также отличаются от обычных компьютеров своей физической конструкцией - стандартные компьютеры не имеют связанного с ними физического тела.

В следующий раз мы рассмотрим основные компоненты, из которых состоят современные роботы.