Цифровой журнал «Компьютерра» № 186

Так что, возьмись Элон Маск за постройку Hyperloop, шестисоткилометровую магистраль, вероятно, удалось бы возвести в пятилетний срок. К сожалению, от идеи строить сам он отказался, ибо слишком — «fucking hard»! — занят электромобилями и космосом. Но чтобы мечта не осталась только мечтой, Маск опубликовал исходники Hyperloop «на условиях open source»: его команда рассмотрит и учтёт любые дельные предложения и дополнения, поступившие со стороны, а равно, похоже, не будет чинить препятствий, если кто-то возьмётся реализовать проект своими силами.

Скептики уже проснулись и давят главным образом на недооценку денежных затрат на постройку первой H-магистрали, как и энергии, необходимой для обеспечения её работы. Что ж, осталось только устроить генеральную проверку. Маск обещает в ближайшем будущем построить действующий субмасштабный прототип (при личном состоянии в 8 млрд долларов это реально). Если же и после такого общество и бизнес не решатся действовать, за Hyperloop возьмётся сама Tesla Motors.

К оглавлению

Искусственная кожа: как научить роботов чувствовать и зачем это делать Андрей Васильков

Опубликовано 12 августа 2013

Для нас стало привычным, что роботы могут видеть и слышать лучше человека. В зависимости от задач им доступны разные расширенные спектры восприятия, а данные для обработки часто поступают от десятков камер и микрофонов. При этом с тактильной чувствительностью дела обстоят крайне неважно. Искусственная кожа, способная осязать, стала настоящим вызовом для специалистов в области робототехники. Серийно ткани и покрытия, сравнимые с человеческой кожей, не выпускаются до сих пор. В то же время последние вести из лабораторий выглядят чрезвычайно обнадёживающе.

_{Первый сенсор с пьезо- и фотоэлектрическим эффектом, одновременно определяющий силу давления и рельеф поверхности (фото: Gary Meek).}

Задача имитации человеческого восприятия при помощи электроники стала одной из самых сложных. Сегодня это главный камень преткновения также в создании систем искусственного интеллекта и разработке человеко-машинных интерфейсов. От роботов хотят всё большей универсальности и участия в поисково-спасательных операциях.

Умение аккуратно обращаться с разными объектами требует быстрого определения характера их поверхности и допустимого давления на них. Одного дело — расчищать завал от строительного мусора, и совсем другое — вытаскивать из-под него раненых людей, часть из которых находится без сознания. Для первой задачи годится и бульдозер, но вторая подразумевает максимальную осторожность. Одними камерами здесь не обойтись: роботу (или оператору) надо постоянно чувствовать, что он держит в руках, и точно дозировать усилия.

Зачем ещё может потребоваться научить робота чувствовать? В своё время ответ на этот вопрос изобразил художник Франц Штайнер (Franz Steiner). Вспомним здесь только одну из его известных картин.

_{Будущее людей и роботов (изображение: Франц Штайнер).}

С проблемой отсутствия тактильной обратной связи не раз сталкивались и специалисты НАСА во время управления марсоходами. По картинке было трудно определить характер поверхности планеты на предстоящем участке пути. Марсоходы передвигали по сантиметрам, но всё равно завязали в податливом грунте, а у «Спирита» после очередной аварии оказалось заблокированным колесо.

В общем случае передача тактильных ощущений требует технологии изготовления большого массива датчиков с высочайшей чувствительностью, разрешающей способностью и малым временем возврата к исходному состоянию.

После многолетних экспериментов исследователи из Технологического института Джорджии смогли разработать сенсорное устройство, которое преобразует энергию слабого механического давления напрямую в световые сигналы. Последние легко передать в любой прозрачной среде, зафиксировать на значительном удалении и обработать по уже существующим в оптоэлектронике принципам.

_{Общая схема работы датчика давления (фото: Zhong Lin Wang).}

Для первых прототипов достигнуто эффективное разрешение в 2,7 микрона. В привычной пользователям графических планшетов терминологии это эквивалент 6 350 точек на дюйм. Сенсор пригоден для считывания папиллярного узора на подушечках пальцев и других микрорельефных структур.

Помимо анализа отпечатков пальцев, обработки рукописных подписей и прочих биометрических приложений, этот метод может быть использован в разработке новых микроэлектромеханических (MEMS) схем самого разного назначения. Наиболее актуально стоит задача имитации осязания для кожи роботов. Полученная для прототипа чувствительность уже сравнима с таковой у человека.