Наш коллега - робот

После изобретения в начале XX века регуляторов напряжения электроэнергия активно заявила о себе в производстве. Электродвигатель закрутил станки, оживил автоматические устройства. В 30-х годах XX века появились многошпиндельные агрегатные станки, а в 40-х годах — целые автоматические линии из агрегатных станков.

В ходе выполнения первых пятилетних планов развития народного хозяйства в нашей стране были созданы заводы, производящие приборы и аппаратуру для автоматизации производства. Конец сороковых годов ознаменован появлением «усилителей интеллекта» — электронных вычислительных машин — и рождением «науки об управлении» — кибернетики, которая стала повивальной бабкой многих автоматических электронных устройств, в том числе и промышленных роботов.

ОТРОЧЕСТВО

В середине XX века крупные достижения электроники, физики и электротехники позволили вновь приступить к конструированию человекоподобных автоматов, но на более высоком уровне. Их стали называть роботами. Окончательное формирование кибернетики как нового научного направления дало мощный стимул развитию роботов, появились многочисленные электронные «люди» и «животные». В отличие от андроидов роботы теперь обладают обратной связью, более гибки в действиях и более чувствительны к изменению внешней обстановки. У них появилось зрение — фотоэлементы, слух — микрофоны, речь — громкоговорители.

Один из первых советских роботов демонстрировался на всемирной выставке в Париже — в 1937 году. На всемирной выставке в Нью-Йорке в 1939 году можно было видеть шагающего робота «Электро» с собакой-роботом «Спарко». «Человек» беседовал с многочисленными посетителями, а «собака» лаяла и служила. В 1960 году огромным успехом пользовался выставленный на ВДНХ робот, сконструированный на Чкаловской станции юных техников Московской области, он выполнял 18 различных команд и назывался «СЮТ». Там же, на Чкаловской станции юных техников, в 1969 году создан кибернетический робот-гигант, успешно экспонировавшийся на всемирной выставке ЭКСПО-70 в Японии. Широкую известность получил робот «Сспулька», работавший экскурсоводом в Политехническом музее в Москве.

Однако эти устройства, несмотря на то, что назывались громко и эффектно роботами, являлись всего лишь игрушками, в задачу которых входило удивлять и забавлять. В то же время стали появляться первые зрелые плоды «кибернетического древа». Инженеры начали разрабатывать устройства, которые, хотя и скромно назывались кибернетическими игрушками, создавались отнюдь не для развлечения. Они служили примером практического воплощения идей кибернетического управления, моделируя весьма целесообразное поведение насекомых и животных.

Наибольшую известность среди кибернетических игрушек приобрели представители так называемого «кибернетического зверинца» — устройства, воспроизводящие различные формы поведения и внешне несколько напоминающие животных — черепах, жуков, белок, собак и т. п. Первые простейшие схемы таких устройств, способных двигаться в направлении света — «моль» или удаляться от него — «клоп», разработал еще Н. Винер.

Наибольшую известность приобрели три «черепахи», созданные английским биофизиком и нейрофизиологом Г. Уолтером в 1950–1951 годах. Эти простейшие игрушечные роботы представляли собой самодвижущиеся электромеханические устройства, способные воспроизводить следующие виды целесообразного поведения насекомых и животных: движение на свет или от него, обход препятствия, поисковые движения, заход в «кормушку» для подзарядки разрядившихся аккумуляторов и т. п.

Черепашка Грея — миниатюрная тележка на колесиках, которые вращаются электромоторчиком. Другой электромотор поворачивает руль. Тележка возит на себе аккумулятор, который служит источником питания.

На тележке есть также фотоэлемент, электрический контакт, замыкающийся при столкновении с препятствием.

«Мозгом» черепашки является несложная электронная схема. Несмотря на видимую простоту, черепашка ведет себя довольно «осмысленно». В полутемной комнате или при слабом рассеянном свете она ползает в разных направлениях, словно что-то ищет. Натыкаясь на препятствия, она пытается их обойти, чуть отходя назад и поворачивая вбок. Если в комнате зажигается достаточно яркая лампа, черепаха решительно направляется в ее сторону. Подойдя к источнику света, она поворачивается и, как бабочка, двигается вокруг него, находя и поддерживая оптимальные «условия существования».