Чтение онлайн

К классу робототехнических систем относятся различные машины, предназначенные для замены ручного труда. Это могут быть робототехнические системы для очистки и мойки стен и окон зданий, взятия проб грунта, выполнения работ в труднодоступных для человека местах. К ним относят также роботов, использующих в качестве рабочего инструмента лазер.

Эргатические роботы характеризуются наличием элементов гуманистичности, т. е. зависимости от человека и его управляющих свойств. Иначе их можно назвать «система человек – робот». Для управления машиной можно использовать различные проявления человеческой жизнедеятельности: движение, жестикуляция, дыхание, изменение теплопродуктивности и т. п. Одним из примеров такой системы могут служить протезы человеческих конечностей, управляемые биопотенциалами человеческого организма. Первая модель человеческой руки была создана в СССР в 1957 г. А в 1960 г. в Москве на конгрессе по автоматическому управлению 15-летний юноша, у которого не было кисти руки, взял протезом кусок мела и написал на доске: «Привет участникам конгресса!»

Для управления манипуляторами, работающими в опасных зонах, были разработаны копирующие системы, повторяющие движение руки оператора. Они состоят из управляющего механизма (рукоятки), приводимого в движение человеком и исполнительного (захвата), непосредственно выполняющего необходимые действия.

Для того чтобы робот мог получать информацию об окружающем мире, были разработаны зрительные, слуховые, тактильные датчики, позволяющие ориентироваться в пространстве.

В зрительных анализаторах применяются фотоэлементы. В простейших случаях, например, когда необходимо считать детали на конвейере, на счетчик направляется луч света. В том случае, когда луч пересекается движущейся деталью, это улавливает фотоэлемент и заставляет срабатывать счетчик.

В некоторых устройствах моделируется способность глаза голубя избирать объекты, движущиеся в одном направлении. Так, в роботах-луноходах применялась система зрения, включавшая моторы, направляющие поверхность солнечных батарей постоянно в сторону Солнца. Для разработки системы, опознающей цель и следящей за ней, использовался глаз лягушки.

Слуховые анализаторы роботов способны распознавать человеческий голос и речь. Они могут выполнять команды оператора при управлении автомобилем или самолетом, настраивать музыкальные инструменты и аудиотехнику. Некоторые роботы предназначены для распознавания сигналов гидролокационного устройства с целью обнаружения подводных лодок.

В 1970-е годы началось создание роботов третьего поколения. Они, помимо сенсорной системы и исполнительных механизмов, имели искусственный интеллект – специализированную ЭВМ с набором программ. На основе информации, идущей от сенсорных датчиков, они формируют модель внешнего окружения и выбирают программу действий.

Сейчас роботы получили широкое применение на заводах, в исследовании океанских глубин и планет Солнечной системы. Они заменяют пожарных и саперов.

Роботы совершенствуются благодаря развитию компьютерных технологий, появлению материалов с новыми свойствами.

В XIV в. в военном деле произошло разделение огнестрельного оружия на артиллерийское и индивидуальное стрелковое оружие. Одним из первых образцов оружия, предназначенного для одного стрелка, стал аркебуз. Его название происходит от немецкого «хакенбюхсе» – «ружье с крючком».

Аркебузы зацеплялись за стену или иную опору для смягчения отдачи. Воспламенение пороха осуществлялось при помощи фитиля.

В XVI в. появились фитильные ружья – мушкеты. Они снабжались курками, на которых укреплялся тлеющий фитиль, который при спускании курка воспламенял порох на полке – части ружейного затвора.

В XVI в. появились и кремневые ружья. Они были тяжелые с прямым прикладом. Из них стреляли с применением вилообразной подпорки – сошки, на которую клали ствол. Пули были круглые, отлитые из свинца.

В первой половине XVII в. появились штыки. Местом их изобретения считался французский город Байонна, отсюда его французское название «байонет», первоначальное русское название «багинет» и украинское «багнет». Багинеты крепились к деревянной втулке, которую вставляли в ствол ружья. Поэтому идти в штыковую атаку и одновременно вести огонь из ружья было невозможно.

Ружья того времени были гладкоствольными, хотя нарезное ружье – винтовка – было изобретено в конце XV в. Несмотря на то что дальность и точность огня первых винтовок превосходила аналогичные показатели пуль гладкоствольных мушкетов, в военном деле применялись гладкоствольные ружья, а винтовки использовались в основном на охоте. Это объяснялось тем, что заряжание винтовки с дула было сложной и трудной операцией, занимавшей около 5 минут. В качестве боевого оружия винтовки применялись только егерями – особо меткими стрелками, воевавшими в рассыпном строю, и легкой кавалерией.

В конце XVI в. появились образцы короткоствольного оружия – пистолеты. Слово «пистолет» происходит из итальянского языка и образовано от названия города Пистойя, где изготавливались первые образцы этого оружия.

До 20 годов XIX в. применялись гладкоствольные ружья и пистолеты. Они заряжались с дула и имели замок, снабженный кремневым курком. Процесс заряжания был медленным. После 30 выстрелов в боевых условиях требовалась замена кремня в курке. Кремневые ружья очень часто давали осечки, особенно в сырую погоду. Именно по этой причине А. В. Суворов и произнес свою знаменитую фразу «Пуля – дура, штык – молодец».

Усовершенствование огнестрельного оружия началось с изобретения пистона – капсюля с составом, взрывающимся от удара спускаемого курка. Предпосылкой для создания капсюля стало изобретение в 1774 г. гремучей ртути. В 1800 г. англичанин Э. Хоуард предложил использовать в качестве пистонов капсюли, наполненные смесью гремучей ртути с селитрой.

В 1807 г. шотландец Форзич создал ружейный замок, в котором выстрел производился путем воспламенения взрывчатого состава ударом стального штифта. В 1815 г. появились медные пистоны, наполненные смесью охотничьего пороха и хлорноватистого калия.

Затем появилось много предложений по применению пистонов с различным составом взрывчатого вещества и по поводу новых конструкций ударных ружейных замков. Оружие нового типа первоначально применялось на охоте, позднее поступило на вооружение западных армий. Стрелковое оружие оставалось гладкоствольным и заряжалось с дула.

В 1828 г. француз Дельвинь сконструировал винтовку, камора казенной части которой была уже, чем ствол. Пуля, имевшая меньший диаметр, чем канал ствола, упиралась в края каморы и загонялась в нарезы ударами молотка по шомполу. После этого ее диаметр расширялся, и пуля вплотную прилегала к стенкам ствола. При этом пуля теряла свою сферическую форму, что отрицательно сказывалось на ее вращении в полете и, в конечном итоге, на меткости стрельбы.

Важнейшим нововведением Дельвиня стало предложение применять продолговатые цилиндрическо-конические пули вместо конических. Такие пули после вылета из ствола летели острым концом вперед, вращаясь вокруг продольной оси. Они имели большую дальность полета и более пологую траекторию, что повышало меткость стрельбы.

Среди дальнейших усовершенствований винтовки до введения унитарного патрона следует отметить предложение французского капитана Минье, сделанное в 1849 г. Его идея заключалась в том, что в основании пули высверливался конусообразный вырез. В момент выстрела пуля расширялась, плотно прилегая к стенкам ствола. Такая винтовка превосходила прежние винтовки по дальности и меткости стрельбы, при ускоренном заряжании. Под пули Минье можно было переделать старые гладкоствольные ружья.