Чтение онлайн

Если снабдить лапы автомата специальными зацепами и шипами, он может карабкаться по крутым откосам и склонам. Шаму можно научить и прыгать (для преодоления широких рвов, крупных камней). Отталкиваясь тремя ногами, три другие она будет использовать для маха, что придаст ей дополнительное ускорение. На эти же маховые ноги машине проще всего и приземляться… Конечно же, в момент прыжка привод Шамы должен работать на форсированном режиме. Возможно, потребуются и дополнительные источники энергии — скажем, пороховой двигатель.

Особо надо сказать о «зрении» шагающей машины. Конструкторы решили отказаться от традиционного в подобных системах последних лет телевизионного глаза. Телекамера слишком громоздка, на самофокусировку тратится чрезвычайно много времени (конечно, с точки зрения специалистов, занимающихся современной техникой) — до десяти секунд. Наконец, при использовании телеглаза управляющая машина робота должна обладать огромной «памятью», чтобы надежно ориентироваться в окружающем мире.

Все это мало подходило шестиногому «пауку», который предназначен для передвижения в трудных условиях и, следовательно, вынужден быстро обнаруживать препятствия и опасности и без задержки менять свое поведение. Гораздо более удовлетворяет этим специфическим требованиям лазерный глаз, разработанный в лаборатории систем радиовидения ЛИАПа под руководством профессора А. А. Капустина молодыми специалистами Г. Б. Яцевичем и В. С. Бойковым.

Ощупывая пространство своим узким красным лучом, Шама на расстоянии 10–15 метров различает довольно мелкие детали и практически одновременно измеряет расстояние до них с точностью до пяти миллиметров. На подробное — строка за строкой — изучение кадра (60–90 градусов по горизонтали и 10 градусов по вертикали) уходит около секунды. Но если обстановка позволяет, если не требуется большой тщательности при обзоре местности, то лазер посылает широкий пучок и осматривает пространство еще быстрее. Так продолжается до тех пор, пока его внимание не привлечет новое препятствие. Тогда снова начинается исследование кадра узким лучом.

Возможные сферы использования шестиногого «паука» — переноска легких грузов внутри многоэтажных зданий, обследование сельскохозяйственных и лесных угодий, участие в поисковых геологических экспедициях. Подобные машины, в принципе, могут выполнять задания человека на морском дне, на других планетах, в опасных для людей производственных условиях.

Но шестиногий «паук» Шама и четырехглазая рука — пока не работники, а гости. Гости из будущего. Ученые и инженеры присматриваются к ним, изучают. Исследование лабораторных образцов «умных» машин помогает выяснить «способности» роботов, решить целый ряд теоретических проблем, стоящих перед роботостроением. Недавно в ЛИАПе закончены рабочие чертежи и начато изготовление в металле новой модели руки— базового адаптивного робота. В этом устройстве учтен уже приобретенный опыт, устранены недостатки, замеченные в конструкции руки-предшественницы. Базовый робот спроектирован универсальным, он должен уметь выполнять разнообразные трудовые операции (меняться будут только программа, «глаза» и клешня-схват). В частности, работая на конвейере, он обязан уметь обращаться и с тонкой фарфоровой чашечкой, и с кирпичом, и с чугунной болванкой. Потомки этой универсальной руки в недалеком будущем станут, как надеются ученые, полноправными работниками предприятий.

Но и менее совершенные машины — промышленные роботы, или, как их еще называют, автоматические манипуляторы с программным управлением, — находят широкое применение на современном производстве. В принятых XXV съездом КПСС «Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на 1976–1980 годы» предусматривается «организовать серийное производство автоматических манипуляторов с программным управлением, позволяющих механизировать и автоматизировать тяжелые физические и монотонные работы», а также «приступить к промышленному производству приборов и устройств программного управления для автоматических манипуляторов».

В разрабатываемых сегодня проектах заводских цехов важное место отводится применению автоматики, в том числе роботов. Проблемами создания и использования электронных помощников человека сейчас занимаются десятки научных учреждений и предприятий. Среди них немало ленинградских — Политехнический институт, объединения «Кировский завод», «Электросила», ЛОМО, «Позитрон», «Ленинградский Металлический завод», Ленинградское абразивное объединение, заводы «Красный Октябрь», «Арсенал». Особенно большие работы в области создания электронного мозга для роботов выполняются на ЛЭМЗе — Ленинградском электромеханическом заводе. Во Всесоюзном проектно-технологическом институте электротехнической промышленности создан опытный образец робота, предназначенного для штамповки деталей. В Ленинградском технологическом институте холодильной промышленности сконструирован так называемый копирующий манипулятор. Стальная рука, управляемая оператором, способна брать 400-килограммовый груз, легко и быстро переносить его в узком пространстве на расстояние 2,5 метра или поднимать примерно на столько же (при небольшом переоборудовании машины высота подъема достигает 3,5 метра). Манипулятор может перетаскивать мясные туши в холодильных камерах, нагружать и разгружать вагоны, автофургоны.

— Сегодня мы переживаем переломный период в развитии производства — период роботизации предприятий, — рассказывает профессор М. Б. Игнатьев. — В восьмидесятых годах на наших заводах должны работать десятки тысяч роботов. Этот процесс происходит и в других промышленно развитых странах — США, Англии и особенно Японии. В настоящее время около ста пятидесяти зарубежных фирм выпускают промышленные роботы более двухсот марок.

Хотя «общее умственное развитие» современных, роботов еще чрезвычайно низко, они год от года «умнеют». А будущие поколения «железных людей», которые готовятся прийти на смену нынешним, окажутся, несомненно, такими «сообразительными», что, по-видимому, без особого труда «догадаются» взять на себя выполнение всех наиболее неинтересных видов человеческой деятельности (даже и работу в домашнем хозяйстве).

Конечно, предстоит еще решить немало сложных вопросов. Это, например, разработка надежных «глаз» и «ушей» для роботов, систем общения между ними и человеком. Или вот задача: какой облик должен иметь робот? В Японии считают, что наиболее удобен электронный помощник в виде змеи на ножках. Англичане же отдают предпочтение устройствам, похожим на человека. Не решен еще вопрос о том, каким характером следует наделять роботов: и слишком большая его уступчивость, и упрямство, и медлительность, и чрезмерная подвижность могут раздражать человека, который вынужден будет постоянно с ним общаться на заводе или дома. Видимо, здесь есть над чем подумать и психологам, и социологам.

Передача автоматам-манипуляторам основных видов вспомогательных, конвейерных, погрузо-разгрузочных, домашних работ, а также некоторых целенаправленных трудовых операций в космосе и океане будет означать окончание нынешнего, первого этапа робототехники. Во время второго этапа появятся роботы, обладающие искусственным интеллектом, которых уже без большого преувеличения можно будет называть разумными.

Этот второй этап робототехники подготавливается уже сейчас.

Главная особенность роботов завтрашнего дня состоит в том, что в их памяти обязательно должна содержаться модель внешнего мира, сформированная человеком, либо образованная в результате самостоятельного накопления искусственным интеллектом сведений о реальной внешней среде. Это создает ситуацию, когда робот будет действовать не только по жесткой программе, заложенной в его память, не только по методу проб и ошибок. Он сможет поступать подобно человеку: прежде чем предпринимать какие-либо шаги, — моделировать свою деятельность, планировать ее, учитывая особенности окружающей обстановки и поставленные цели. Это, считают ученые, имеет огромное значение, особенно в условиях, когда на заводах будет трудиться много автоматов-«интеллектуалов» и когда возникнет неизбежная проблема управления их коллективом.

Дело в том, что наиболее эффективно и выгодно использовать роботов на производстве большими группами (по десять — сто в каждой), причем в комплексе с другим современным оборудованием — автоматизированными складами, станками с программным управлением. Общее руководство всеми устройствами можно возложить на одну электронно-вычислительную машину. Но за роботами придется сохранить и определенную самостоятельность — из соображений гибкости в их действиях. И вот здесь возникает множество научных задач. Как они должны строить взаимоотношения друг с другом? Как совместить, с одной стороны, разделение труда между ними, а с другой — способность к взаимопомощи? (Речь идет о том, чтобы они могли совместно передвинуть тяжелый груз, выполнить сложную работу, где необходимо много рук, заменить выбывшего из строя «коллегу», отвести от соседа опасность). А кто должен оперативно руководить коллективом автоматов — робот более высокого ранга, так сказать робот-начальник, или человек?

Эффективно решить эти задачи очень нелегко. И видимо, надо привлечь на помощь «самосознание» робота, то есть способность его построить свою собственную модель (модель своего «Я»), поместить ее в модель внешнего мира, сформированную в его памяти, и проанализировать, как будет выглядеть его будущее «поведение» «в глазах» других членов коллектива автоматов, а также руководителя. Вот если все это будет доступно роботу, если он, прежде чем принимать решение, как ему следует поступить в той или иной ситуации, будет учитывать общественное мнение людей и коллектива роботов, — одним словом, если он будет руководствоваться категориями, близкими (или идентичными) нашим, человеческим категориям морали и нравственности, — неразрешимых проблем во взаимоотношениях «умных» автоматов между собой и с людьми не возникнет.