top of page

Краткая  история робототехники

spopo.jpg

История развития и становления робототехники взаимосвязана с возникновением механики и логически из нее вытекает. Первые труды по механике были созданы в Древней Греции – прародительницы всех наук. В этом государстве впервые, появились механические устройства, сконструированные для выполнения практических заданий и развлечений.[1]

Первый античный робот: механический голубь Архита Тарентского

Первые робототехнические устройства появились еще во времена древней Греции. Древнегреческий изобретатель зодчества Архит Тарентский в Ⅴ веке до н. э. сконструировал голубя, материалом для изготовления которого послужило преимущественно дерево. [1]

palomaArchytas.jpeg
640px-Archytas_of_Tarentum_MAN_Napoli_Inv5607.jpg

Он запустил игрушку в небо с помощью паровой катапульты. Когда давление в котле повышалось, голубь взлетал и на паровой тяге мог пролететь несколько сотен метров.[1]

Робот-служанка Филона Византийского

филона.jpeg

Еще один известный греческий изобретатель Филон Византийский написал множество научных трудов по механике. В описании Филона находим упоминание женщины-слуги, наливающей вино из кувшина в стакан, который крепился к её руке. Внутри у служанки был установлен механизм, перегоняющий воду и вино из резервуаров по специальным трубкам. Механизм активировался, когда кто-то ставил пустую чашу в свободную руку. [2]

Робот расцвета мусульманской науки

Робот Аль -Джазари «слоновые часы», сконструированный в 12 веке, являются самыми знаменитыми часами времен расцвета мусульманской науки. Эти часы состояли из индийского слона, египетской птицы- феникса, восточных фигур людей и китайских драконов.[3]

Unknown_Artist_-_The_clepsydra_has_the_elephant_This_is_a_medieval_Muslim_invention_consis

В них применялся сложные технические решение с применением воды. Механизм этих часов представлял собой чашу с отверстиями, расположенный в резервуаре с водой, который находился в животе слона. Через каждые полчаса чаша наполняясь, погружался в воду, что приводил в движение металлические шарики. Нити идущие от трона на спине слона в свою очередь, вызывали различные сложные движение. В протяжении дня, когда получасовой цикл движений этих сложных механизмов заканчивался, чаша автоматически поднимался на поверхность и процесс начинался снова. [3]

​

Леонардо да Винчи и его вклад в историю робототехники

Оставил свой след в деле роботостроения и Леонардо да Винчи. Он разработал чертеж человекоподобного робота в 1495 году. В найденных документах изображён каркас робота-рыцаря, который запрограммирован выполнять человеческие движения.[4]

рыцарь.jpg
чертеж.jpg

Он обладал анатомически правильной моделью челюсти, мог сидеть и ходить, двигать руками, поднимать забрало, размахивать мечом. Внутри было две системы — программируемый контроллер обеспечивал работу рук с помощью троса и шестерёнок, а ноги работали за счёт кривошипно-шатунного механизма. Некоторые исследователи утверждают, что рука робота могла рисовать. В записях также сказано, что поверх каркаса должна быть надета рыцарская броня. [4]

Деревянный жук Джона Ди

Ученый из Англии Джон Ди продолжил идею по разработке летающих механизмов и создал деревянного жука, способного подниматься в воздух. [5]

жук.jpeg

Автоматический монах

​

В XVI—XVIII веках в Западной Европе получило значительное распространение конструирование автоматонов — заводных механизмов, внешне напоминающих человека или животных и способных иногда выполнять достаточно сложные движения.[6]

9253851j3w.jpg

В коллекции Смитсоновского института имеется один из наиболее ранних образцов таких автоматонов — «испанский монах» (примерно 40 см в высоту), способный прогуливаться, ударяя себя в грудь правой рукой и кивая головой; периодически он подносит находящийся в его левой руке деревянный крест к губам и целует его. Считается, что этот автоматон был изготовлен примерно в 1560 году механиком Хуанело Турриано для императора Карла V. [6]

Альбом Виллара де Оннекура

Виллар де Оннекур – автор «Книги рисунков», ныне хранящейся в парижской Национальной библиотеке. Этот дневник архитектора поры «классической» готики, образная фиксация его опыта и мыслей, создан около 1235 г. В небольшой книге на 33 пергаменных заключено очень много полезного для каменщиков и плотников, скульпторов и архитекторов. Обведенные пером контурные рисунки и надписи к ним позволяют оценить объем теоретических и практических знаний тех великих мастеров, которые возводили готические соборы.[7]

El0TZH4XYAAdvZT.jpg

Механизм в виде Девы Марии

мария.jpg

В средневековье были распространены  «религиозные» автоматы, которые использовались на праздниках и в церковных ритуалах. Особенно часто встречались автоматоны Девы Марии. Одним из таких автоматов была la Virgen de los Reyes — деревянная фигура Марии и младенца, способная артикулировать и поворачивать голову. Внутри Марии и младенца тоже установлены часовые механизмы.[8]

Японские куклы Каракури

Каракури-нингё — это заводные механические куклы, которые изготавливались в эпоху Эдо (1603-1868) .В переводе с японского «каракури» – это «сложное механическое устройство», а «нинге» («кукла») обозначается двумя японскими символами и означает «человек» и «форма».[9]

Рисунок1.jpg

Самый известный домашний робот - «Чахакоби нингё».Робот был создан для обслуживания гостей во время чайной церемонии. Когда хозяин ставил чашку с чаем на поднос, робот разворачивался и относил её к гостю. Когда тот допивал чай и возвращал кружку на поднос, робот доставлял её обратно хозяину. «Чахакоби нингё» можно было программировать — хозяин мог заранее установить место, где автомат должен развернуться.[4]

Интересный образец японского роботостроительства — «Юми-ири-Дойи»

Рисунок2.jpg

Ещё один  японский инженер Танака Хисасиге создал японского робота «Юми-ири-Дойи» примерно в 1840 году.«Юми-ири-Дойи» — это маленький лучник, расположенный на подставке высотой 30 см. Робот берёт стрелу из колчана, натягивает тетиву и стреляет в цель. Он повторяет это действие четыре раза, пока в колчане не заканчиваются стрелы. Автомат устроен так, что один раз из 10 приходится на промах, это сделано для большей реалистичности.[8]

Знаменитая «механическая утка» Жака де Вокансона

В 1738 году французский механик Жак де Вокансон  создаёт андроидов, принесших ему всемирную славу.

Рисунок3.jpg
Рисунок4.jpg

Шедевром Жака Вокансона была кукла в виде утки, которая умела ходить, плавать, крякать, отряхивать крылья.Утка умела заглатывать зерна и даже переваривать пищу. В её брюшке находился сосуд с химическими реактивами, которые разлагали зерна.[10]

Пьер Жаке-Дроз и его куклы-автоматоны

Рисунок5.jpg

В начале 1770-х годов швейцарский часовщик Пьер Жаке-Дро (Pierre Jaquet-Droz) спроектировал невероятную вещь для своего времени. Мастер создал автоматона — программируемого андроида в образе мальчика-писателя, способного выводить гусиным пером слова и предложения до 40 символов.

После «Мальчика» Дро вместе с сыном Анри сделал еще две куклы — «Рисовальщика» и «Музыкантшу». «Рисовальщик» почти ничем не отличался от «Пишущего мальчика». Он также сидел за деревянной конторкой, одетый в красный камзол, штанишки и белую рубашку с жабо. Однако «Рисовальщик» писал не фразы, а рисовал карандашом на бумаге собачку и подписывал свой рисунок — «Моя Туту».

Рисунок7.jpg
Рисунок6.jpg

Музыка тоже была настоящей – она не была записана и не проигрывалась музыкальной шкатулкой: кукла в самом деле касалась пальцами клавиш инструмента, изготовленного по специальному заказу и состоящего из 24 труб. [11]

Поэт-автоматон Анри Мелларде

Рисунок8.jpg

В 1805 году изобретателем Анри Мелларде бал изобретен автоматон, который писал стихи на французском и английском.[12]

Рисунок9.jpg

Герберт Телевокс

Современным «папой» робота принято считать американского инженера Роя Уэнсли из корпорации Westinghouse Electric Company. «Герберт Телевокс» появился на свет в 1928 году и представлял собой человекоподобную машину. Он мог открывать двери и окна, реагировал на команды.[13]

Главным отличием изобретения Уэнсли от автоматов являлась способность робота реагировать и отвечать на команды, сообщаемые ему по телефону. При этом робот не был подключен к линии напрямую – он, благодаря встроенному микрофону, аналогично человеку, слушал приказания.[14]

Рисунок10.jpg
Рисунок11.jpg

Средство бескровного решения конфликтов

Рисунок13.jpg

Профессором Арчи Кемпионом на Международной колумбийской выставке представлен опытный образец робота Boilerplate.

Робот был задуман как средство бескровного решения конфликтов — иными словами, это был опытный образец механического солдата. Робот существовал в единственном экземпляре, но у него была возможность осуществить предложенную функцию — Boilerplate неоднократно участвовал в боевых действиях.

24 июня 1898 года механический солдат Boilerplate Арчи Кемпиона впервые участвует в бою, во время атаки обратив противника в бегство. [15]

Электро, умнейший робот Всемирной выставки 1939 года

Электро — это робот, построенный в 1939 году компанией Westinghouse, которая хотела продемонстрировать всему миру свое технологическое мастерство. Он мог ходить, говорить (словарный запас около 700 слов), крутить головой и махать руками, шевелить губами и пальцами, отличать красный цвет от зелёного глазами и надувать воздушные шарики или нервно курить (с человеческой помощью).[4]

Почти в самом начале карьеры Электро обзавелся четвероногим другом, собачкой Спарко. Робо-питомец мог двигаться вперед-назад, садиться, выполнять стойку, вертеть головой, вилять хвостом и даже лаять.

​

Рисунок15.jpg
Рисунок16.jpg

Walker X также может сжимать предметы и даже выполнять задачи, которые считаются достаточно трудными для роботов, например, открывать крышку бутылки. В целом робот может держать в руках до 3 кг груза. Особо быстрым его не назовешь - максимальная скорость передвижения составляет прогулочный человеческий шаг 3 км/ч.[16]

Китайские подвижные гуманоиды

Китайская компания UBTECH Robotics представила робота-гуманоида Walker X. Устройство обладает искусственным интеллектом. С помощью него робот взаимодействует с людьми, выбирает предметы и обходит препятствия на своем пути.Walker X также может сжимать предметы и даже выполнять задачи, которые считаются достаточно трудными для роботов, например, открывать крышку бутылки. В целом робот может держать в руках до 3 кг груза. Особо быстрым его не назовешь - максимальная скорость передвижения составляет прогулочный человеческий шаг 3 км/ч

Рисунок17.jpg

Робот может общаться с людьми двумя способами. Во-первых, у него есть система распознавания речи и синтеза голоса. А во-вторых, в голове на уровне глаз установлен большой экран, имитирующий мимику глаз — всего робот сможет выражать 28 видов эмоций. Также на корпусе есть световые индикаторы, которые активируются при определенных взаимодействиях.[17]

Четвероногие роботы ANYmal

Исследователи ETH Zurich разработали новый подход к управлению, который позволяет роботу на ногах под названием ANYmal быстро и надежно передвигаться по труднопроходимой местности. 

Рис�унок19.jpg

Команда обучила четвероногого взбираться на гору Этцель, скромную вершину, которая возвышается на 1098 метров (3600 футов) над уровнем моря. Робот без усилий преодолевает 120 метров по вертикали за 31-минутный поход — это на 4 минуты быстрее, чем расчетная продолжительность для людей — и без падений или оплошностей.[18]

РОБОТ AMECA

В начале декабря прошлого года британский производитель роботов-гуманоидов Engineered Arts представил новую разработку – робота Ameca, искусно копирующего человеческую мимику.

Рисунок20.jpg

Инженеры компании Engineered Arts привезли рабочий прототип робота Ameca на выставку, где посетители мероприятия смогли вживую посмотреть на гуманоидного робота, а также задать ему разного рода вопросы, но самое удивительное, что робот смог ответить на них смелыми шутками, например, когда ему задали вопрос про бойфренда.[19]

Робот, который сражался с пожаром в Нотр-Дам

В борьбе с огнем, уничтожавшем собор Нотр-Дам, принял участие современный робот, предназначенный для тушения пожаров в экстремальных условиях – Colossus.

Рисунок18.jpg

Температура внутри собора была настолько высока, что пожарные не могли принять непосредственное участие в пожаротушении. Пришлось использовать робот, разработанный французской компанией Sharks Robotics. Управляемый удаленно специально обученным оператором робот оснащен пожарным шлангом и специализированными устройствами, приспособленными к выполнению нужных при тушении работ. Робот даже способен транспортировать пострадавшего человека.[20]

Марсоход Curiosity

Самый совершенный на сегодняшний день марсоход третьего поколения. На его разработку NASA потратили 10 лет и 2,5 млрд. долларов. По сути это автономная химическая лаборатория на колёсах, размером с небольшой автомобиль. Его создали специально для исследования кратера Гейла. Curiosity буквально напичкан всевозможными приборами и датчиками, которые умеют делать практически всё от съёмки фото в высоком разрешении до спектрального анализа твёрдых грунтовых пород.[21]

Рисунок22.jpg

Источники:

1 - Развитие современной робототехники–https://tainy.net/53508-razvitie-sovremennoj-robototexniki.html.

2 - Естественная история. Книга vii

 - https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-tehnicheskih-sposobnostey-shkolnikov.

3  - Слоновые часы - уникальное наследие эпохи Исламского Возрождения- https://kulturologia.ru/blogs/050617/34817.

4- Краткая история роботосоздания - https://habr.com/ru/post/553598/

5- История робототехники: с древности до наших дней // Хронология робототехники. - http://myrobot.ru/articles/hist.php.

6- Робот - https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82.

7- Альбом Виллара де Оннекура- http://www.libma.ru/istorija/argonavty_srednevekovja/p6.php#metkadoc3

8 - Механическая служанка и вендинговая машина из Древней Греции: как создавали роботов до распространения электричества  - https://vc.ru/tech/89646-mehanicheskaya-sluzhanka-i-vendingovaya-mashina-iz-drevney-grecii-kak-sozdavali-robotov-do-rasprostraneniya-elektrichestva.

9 - Первые японские роботы: механические куклы «каракури-нингё» - https://www.livemaster.ru/topic/1869115-pervye-yaponskie-roboty-mehanicheskie-kukly-karakuri-ninge-samye-populyarnye-kukly-epohi-edo.

10 - Роботы французского механика Жак де Вокансона  - https://bstudy.net/939759/tehnika/roboty_frantsuzskogo_mehanika_vokansona_fleytist_utka

11 - Пишущий мальчик – «принтер» XVIII века

- https://hystory.mediasole.ru/per_zhakedro_i_ego_kuklyavtomaton

12 - Старинные роботы и викторианские андроиды -   https://rodich2007.livejournal.com/1839980.html

13 - Автоматоны — роботы прошлого. Лучшие из них сделали еще в XVII веке

- -https://disgustingmen.com/history/avtomatony-roboty-proshlogo/

14 - Гридин С. Будущее робототехники: перспективы, большие надежды и развитие технологий –http://kip-world.ru/ budushhee-robototehniki-perspektivy-bolshie-nadezhdy-i-razvitie-tehnologij.html.

15 -ИСТОРИЯ РОБОТОТЕХНИКИ :: XIX ВЕК - https://myrobot.ru/articles/hist_19.php

16 - Электро, умнейший робот Всемирной выставки 1939 года

- -https://habr.com/ru/company/cloud_mts/blog/530302/

17 - Китайская компания представила человекоподобного робота Walker X- http://edurobots.ru/2021/07/walker-x/

18 - Разработчики Швейцарии учат роботов ходить

- https://android-robot.com/razrabotchiki-shvejcarii-uchat-xodit-robotov/

19 Робот Ameca с выразительной человеческой мимикой побывал на выставке электроники СES 2022

- https://mobile-business.by/nowosti/tekhnologii/robot-ameca-s-vyrazitelnoi-chelovecheskoi-mimikoi-pobyval-na-vystavke-elektroniki-ses-2022

20 Colossus – робот, который сражался с пожаром в Нотр-Дам

- https://hi-tech.news/robot/793-colossus-robot-kotoryj-srazhalsja-s-pozharom-v-notr-dam.html

21Самые продвинутые современные роботы

- https://ribalych.ru/2016/03/11/samye-prodvinutye-sovremennye-roboty/

bottom of page