Но для того, чтобы машина могла сравниться с человеком, она должна была иметь целый набор качеств, присущих живому индивидууму. Машинное зрение, чувствительные манипуляторы, при помощи которых робот может выполнять те или иные операции, подвижность всего устройства или его частей. А еще робот должен обладать возможностью воспринимать вводимые в него команды и выполнять операции в соответствии с выработанной оператором программой.
Самыми примитивными роботизированными системами мы можем считать станки с программно-числовым управлением (ЧПУ). Сегодня без них трудно представить современное производство. Это, конечно, не роботы из фантастических романов, но станки с ЧПУ позволяют работать с высокой точностью, как говорят, 24/7, без перерывов на обед и усталости. А наиболее совершенные из них могли бы обладать функцией самосовершенствования и самообучения. Многие эти функции стали возможными только с появлением мощной вычислительной техники, при миниатюризации электронных компонентов, с созданием бионических материалов и устройств.
В качестве доказательств достаточно привести такой пример. Ученые Северо-Западного университета в штате Иллинойс (США) создали самого маленького на сегодняшний день управляемого робота. Его размеры по всем измерениям не превышают 0,5 миллиметров. Несмотря на такую миниатюрность, робот может ходить, прыгать, поворачиваться и изгибаться. Причем все это делается без внешнего питания от электричества или гидравлики.
Внешне робот-малютка напоминает краба с восемью лапками. Благодаря им устройство и осуществляет движения. Лапки робота могут сокращаться до десяти раз в секунду. Как же управляется такой представитель семейства роботов? Ученые нашли оригинальное решение. Оказалось, что один из сплавов с эффектом памяти деформируется при помощи тончайшего слоя из стекла. При нагревании металл возвращает свою первоначальную форму, а при остывании стеклянное покрытие заставляет его снова деформироваться. Из-за невероятно тонкой пластинки из такого композита нагрев и остывание происходят почти мгновенно. Это и позволяет роботу совершать крошечные шажки. Нагрев малютки осуществляется лазером. Причем робот совершает движение именно в сторону луча.
Разработчики считают, что такой робот может быть использован как в промышленности для ремонта или сборки сложных конструкций, так и в медицине для остановки кровотечений или удаления опухолей. Правда, с лечением могут возникать трудности – а как помещать в тело пациента манипулятор с лазером?
А какой самый большой в мире человекоподобный робот? Тут вовсю постарались японские инженеры. Видимо, им не давали покоя фильмы об ископаемом динозавре Годзилла или роботах-трансформерах, на историях о которых выросло не одно поколение детей во всем мире. В Йокогаме создали двадцатиметрового шагающего монстра Гандама. Он весит свыше двадцати тонн и может двигаться в разных направлениях. Правда, при этом Гандам не может выполнять никакую работу. Вот почему многие исследователи считают этого монстра просто-напросто анимированной скульптурой. За движение робота отвечают 24 мощных исполнительных механизма, которые дают Гандаму 24 степени свободы (о том, что это такое, будет ясно из дальнейшего повествования). Скептики, проанализировавшие конструкцию и механизмы гиганта, пришли к неутешительному заключению, что самый большой шагающий робот – на самом деле всего лишь имитация, движение которой осуществляется за счет внешних поддерживающих конструкций.
Во многих странах мира прохожих развлекают левитирующие дервиши, весь секрет зависания над землей которых заключается в хитроумной металлической опоре, которая маскируется в складках одежды. Как это похоже на феномен Гандама…
Однако оставим пока эти примеры для других, пусть они изучают их и выносят свой вердикт. Давайте лучше пройдемся по пыльным тропинках человеческой истории, чтобы понять, откуда появились идеи создания роботов, зачем мыслители Древнего мира пытались поверить алгеброй гармонию, какие технические изобретения трехтысячелетней давности сегодня используются в самых современных роботах.
Глава 1
Ab ovo, или Родословная роботов
Умели древние римляне емко выражать свои мысли! Чего стоит знаменитое: veni, vidi, vici – пришел, увидел, победил, – три слова, которыми Гай Юлий Цезарь уведомил своего друга Гая Мация в Риме о победе, одержанной им над Фарнаком, сыном Митридата Понтийского в августе 47 года до н. э.