Крещение огнем. Вьюга в пустыне

Затем наступает черед третьего этапа: создания СВКМ путем постепенной замены людей, работающих в «Техносфере-2», на универсальных роботов.

Критерий успеха проекта будет таков: наш СВКМ должен успешно создать второй такой же самовоспроизводящийся комплекс, причем без человеческой помощи. Удачный исход эксперимента означает, что сбылась мечта о самовоспроизведении машин.

– Но ведь, Димитар, создание полноценного робота-андроида – сложнейшая задача!

– Однако она вполне решаема. Универсальный робот (УР), как и компьютер, имеет две основные составляющие: «железо» и программное обеспечение. «Хардвер» и «софтвер». Без сомнений, самая трудная задача – создание «софта». Логично начать с самых общих программ, которые будут необходимыми для всех УР, независимо от их конкретных задач. Важно, например, научить любого робота ходить, научить его распознавать людей и предметы. Несмотря на то что мы еще не располагаем необходимыми программами, надо начать работу и по «железу». То есть приступить к проектированию «тела» робота.

Первоначально нужно построить робота, которым можно управлять дистанционно. Оператор надевает на голову шлем с дисплеем, видит глазами робота и чувствует себя на его месте. Он своими руками делает то, что должен сделать робот. А датчики, прикрепленные к его рукам, передают движения на руки робота. Такой андроид тоже будет очень востребован там, где человеку находиться опасно. Например при работах на месте пожаров, производственных аварий и стихийных бедствий, в космосе, на морском дне, на атомных электростанциях и т. д.

Имея такого робота, можно писать программы для управления им и сразу опробовать их на практике. И так, шаг за шагом, можно учить робота выполнять сначала самые простые, а потом и более сложные операции самостоятельно, без помощи оператора.

Без такого робота мы пока можем заниматься только теорией.

Проектирование «тела» робота можно также поделить на этапы.

Первый этап – скелет (несущая конструкция) андроида. Он включает в себя «кости» и «суставы», которые обеспечивают необходимые степени свободы. Здесь вряд ли возникнут большие проблемы. Это – сравнительно простая механическая конструкция, которая может быть сделана достаточно легкой и надежной.

Второй этап – «мускулы», силовая система УР. Уже разработано много разных двигателей для роботов – электрических, гидравлических, пневматических. Чтобы сделать их достаточно легкими и мощными, надо использовать технические решения из авиационной и космической индустрии.

Третий этап – датчики. Основную информацию человек получает через зрение и слух. Важны также датчики осязания (касания) и силы нажима. Для движения УР необходимы также сенсоры положения в пространстве и ускорения. Все эти датчики достаточно хорошо отработаны, и вопрос состоит только в выборе самых подходящих моделей. С датчиками вкуса и обоняния сложнее, но в первое время можно обойтись и без них.

Четвертый этап – система управления. Конечно, мы говорим о компьютере. Разумно сначала ограничиться возможностями обычного PC: один двухъядерный процессор, HDD – 250–500 GB, 1–2 GB RAM. УР обязательно должен иметь радиосвязь с внешним компьютером (сервером, который будет руководить работой группы роботов).

Пятый этап – источник энергии. Он должен быть автономным, но это не исключает возможности УРа использовать и внешнее питание по кабелю при продолжительной работе на одном месте. Обычно роботы питаются от электрических аккумуляторов, но их емкости не всегда хватает. Поэтому следует подумать об альтернативных источниках энергии: электрохимических генераторах (ЭХГ), супермаховиках или каких-нибудь других источниках энергии. Самую высокую эффективность из существующих разработок имеют двигатели внутреннего сгорания, но они очень шумны и выбрасывают вредные газы.

Этап шестой – «кожа». Логично защитить от воздействия окружающей среды механизмы УРа какой-нибудь оболочкой. Лучше всего, если она будет герметичной. Но она должна быть и гибкой, чтобы не мешать движениям андроида. Дополнительно можно герметизировать и отдельные, более чувствительные агрегаты.

Мой друг, инженер Марин Мидилев, обратил внимание на то, что практическое применение может иметь и рука робота отдельно – как протез для инвалидов. И нога тоже. Здесь, однако, должны сказать свое слово врачи и нейрохирурги. Как уловить нервные импульсы мозга, управляющие движениями рук и передать их на искусственную руку? На этот вопрос я ответить не могу. Я инженер, а не медик.

Но … в Вашингтоне в 2006 году прошла презентация новейшей версии подвижного протеза верхней конечности, управляемого импульсами, поступающими из двигательных центров головного мозга пациента. Впервые обладательницей бионического протеза стала женщина – бывшая военнослужащая армии США, 26-летняя Клаудия Митчелл. Подобные протезы планируется установить в будущем еще шести больным.