Юный техник, 2012 № 08
Шрифт:
Московские инженеры попробовали управлять движением шагохода третьим способом. У сконструированной ими в 1975 году под руководством академика Дмитрия Евгеньевича Охоцимского «шестиножки» вообще не было «электронного мозга». Его заменило более простое устройство — релейное. Не было и телеглаза; маршрут движения выбирал человек-водитель. Но ему не нужно было думать, какую ногу транспортный робот должен поставить сначала, а какую потом. «Шестиножка» делала это сама, при помощи релейной схемы. А потому управлять такой машиной оказалось не сложнее, чем обычным автомобилем.
У
Экологически безопасная машина незаменима в местах, где нет дорог, там ей цены нет. В первую очередь на «северах», где под гусеницами вездеходов гибнет хрупкая растительность тундры. Как утверждают экологи, след от тяжелого грузовика в тундре отпечатывается чуть ли не на 100 лет. И если мы хотим сохранить, оставить после себя в полной красе северную природу, нужны именно такие аппараты. Робот ступает аккуратно, не повреждая почву. Его можно научить ходить даже по болотам.
Финансировало работы по созданию новой машины Министерство образования и науки в рамках программы «Разработка нетрадиционных средств передвижения». Когда дело дошло до стадии «железа», к делу подключились и специалисты Волгограда. Там над новинкой основательно поработали заведующий кафедрой теоретической механики профессор Волгоградского государственного технического университета Е. Брискин, генеральный директор ЦКБ «Титан» В. Шурыгин и его заместитель В. Серов.
Шагоход для заготовки лесоматериалов.
Что же касается электронной «начинки», то тут свою долю работы выполнили москвичи. Именно они решили множество задач по геометрии и кинематике, чтобы выработать алгоритм движения, создать соответствующее программное обеспечение для шагохода.
На каждой ноге, точнее — шагающем модуле, установлено как минимум пять сенсоров (всего их 20). Сигналы от них поступают в бортовой компьютер. Он анализирует поступающую информацию, моментально обрабатывает и задает ритм движению шагающего робота — как бы проектирует его походку.
Скоро к «ногам» добавятся еще и «руки» — ведь робот должен не только шагать, но и что-то по ходу делать.
Значит, появятся новые сенсоры и сигналы. Алгоритм управления шагающей машины еще более усложнится.
«В режиме реального времени предстоит обрабатывать от 20 до 50 сигналов несколько раз в секунду, — полагает профессор Павловский. — Тогда робот будет двигаться со скоростью в 3–5 км/ч, не задумываясь, какую ногу куда поставить…»
По сути, речь идет о создании зачатков системы искусственного интеллекта. Наличие такой системы позволит водителю просто сказать машине: «Давай-ка сейчас вправо, а метров через 500 поверни налево». И машина выполнит команду с точностью до метра.
Насколько это сложно, говорит и такой факт. Сегодня в мире лишь несколько ведущих лабораторий — в Японии, США (НАСА) и отчасти в Германии — занимаются разработкой таких сложных систем управления.
Наши исследователи не уступают зарубежным коллегам, а в 80-х годах прошлого века даже опережали их.
И с каждым годом конструкции транспортных роботов становятся все совершеннее. Специалисты придумывают шагающие машины для геологов и полярников, лесников и тружеников сельского хозяйства. Они помогут людям доставлять грузы через топкие болота и лесные вырубки, усеянные пнями, через ледяные торосы, трещины и горные перевалы, по узким, обрывистым тропинкам. Обычные колесные или гусеничные вездеходы здесь не годятся, они безнадежно застрянут на первых же метрах пути. Иное дело — шагающие роботы. Словно лось, такой шагоход пройдет по болоту; гигантским кузнечиком перепрыгнет овраг; как заправский альпинист, взберется по крутому склону. Кроме того, ныне уже есть роботы, способные, словно пауки, взбираться по лестницам, передвигаться по стенам и потолку.
Возможно, одним понадобятся две ноги, другим — четыре, третьим — восемь… Словом, каждый раз ровно столько, сколько им нужно, чтобы хорошо выполнить порученную работу.
Управлять «шагалками» тоже будут по-разному, в зависимости от их назначения. Если потребуется, их оснастят «электронным мозгом», а может быть, будет достаточно и релейной схемы. Каким-то роботам не обойтись без водителей, другие смогут работать самостоятельно.
Многим из них найдется дело на Земле, а некоторые отправятся в дальние путешествия на борту космических кораблей-разведчиков, их следы появятся на поверхности неизведанных планет.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Зеленая архитектура
Не секрет, что в современном мегаполисе остается все меньше места для зеленых насаждений. А без них многие города попросту начинают задыхаться, по их улицам впору ходить с кислородными масками.
Что делать? Ответ на этот вопрос наш корреспондент Виктор СЕРЕДИН попытался найти на специализированной выставке «Комплексный подход к благоустройству территорий города», прошедшей недавно в Москве.
Если посмотреть на современный город с вертолета, то становится очевидно: треть городской площади, а в некоторых районах и до половины занимают… крыши.
Как сказал Александр Мацегора, специалист по озеленению домов, в Москве общая площадь крыш составляет 3,5 млн. кв. м. Каждый год приходится ремонтировать примерно 300 тысяч квадратных метров, то есть примерно одиннадцатую часть. А что, если одновременно с ремонтом крыш вести и их озеленение?
Мысль не так уж парадоксальна, как может показаться на первый взгляд. Сейчас на крыши кладут синтетические покрытия, которые разрушаются лет за восемь: мороз и солнце, дождь и ветер исправно делают свое дело. Но если прикрыть синтетику землей, на которой посеять траву, то срок службы покрытия увеличивается. Причем намного — до 30–40 лет. Покрытие защищено от солнца и негативного воздействия погоды. Вода же синтетику не разрушает. Плюс к этому горожане получают новую зеленую территорию. «На такой крыше можно гулять, загорать, дышать воздухом», — подчеркнул А. Мацегора.