От рубил до нанороботов. Мир на пути к эпохе самоуправляемых систем (История технологий и описание их будущего).
Глава 11. Робототехника и другие технологии в эпоху самоуправляемых систем
поезда, и беспилотные летательные аппараты, и даже банкоматы), на наш взгляд, говорит о том, что и роботы, и умные машины, и умные технологии – вся техносфера осуществляет движение к сложным самоуправляемым системам.
Уже с 1980-х гг. выделяют несколько поколений роботов (см., например: Муладжанов, Маслов 1986; Русецкий 1990; Накано 1988: 325 и далее). К роботам первого поколения обычно причисляют все копирующие и программируемые манипуляторы. Такие машины имеют программное управление, но выполняют жесткую, не меняющуюся в процессе работы программу и чаще называются промышленными роботами. Предназначены они для автоматизации несложных операций при неизменном состоянии окружающей среды. Роботы второго поколения оснащены датчиками для выполнения более интеллектуальных функций. Наконец, к роботам третьего поколения относятся автономные мобильные роботы с самостоятельной адаптивной программой. Примерами роботов I, II и III поколений будут соответственно: линия для автоматической сварки и покраски кузовов; автоматическая линия сортировки яблок по спелости; научно-исследо-вательские проекты для космоса и поиска новых решений (Баженов б. г.).
11.2. РОБОТОТЕХНИКА В НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЕ КИБЕРНЕТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ[2]
Первые программируемые механизмы с манипуляторами появляются в 1930-х гг. в США. Дальнейшим прорывом на пути к созданию роботов стало изобретение принципа управляющих программ (в 1940-е гг.).
Идеи кибернетики (в частности, Н. Винера и Дж. фон Неймана) в приложении к теме манипуляторов привели к созданию сервоприводов. Сервоприводы – это двигатели, которые позволяют очень точно управлять углом поворота ротора, скоростью вращения или силой момента, что дает возможность роботу не только подводить руку к объекту, но и, например, удерживать этот объект в строго определенном положении, несмотря на его вес. Применение обратной связи по положению, скорости или моменту позволило решить очень сложную проблему, используя двигатели без точного управления, только в обратной связи с датчиками. Прорыв в робототехнике был ускорен, как ни странно это звучит, появлением атомной промышленности, где была поставлена задача – обезопасить работу персонала с радиоактивными препаратами, которая и была успешно решена использованием роботов-манипуляторов, копирующих движения человека-оператора. Эти устройства на пути к подлинным роботам сей- час имеют название «копирующие манипуляторы», или MSM (master-slave manipulators).
К 1960-м гг. были созданы предпосылки для появления роботов первого поколения с неизменяемой программой. А в 1961 г. на производственной линии завода General Motors (штат Нью-Джерси) был внедрен первый в мире промышленный робот. Управляющая программа была записана на магнитном барабане, вес которого составлял 1814 кг. С этого времени началась эпоха очень быстрого развития робототехники, которая стала синонимом автоматизации (но и потери миллионов рабочих мест) и создала представление о том, что будущее научно-
[2] При создании этого и следующих разделов по робототехнике использовались материалы: Макарецкий 2013; Баженов б. г.
