Крещение огнем. Вьюга в пустыне

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.

Первый бионический протез руки был установлен в 2002 году электрику из штата Теннеси Джесси Салливану. Салливан лишился обеих рук в результате тяжелейших ожогов, полученных им во время аварии на высоковольтной линии. Он также принял участие в презентации нового поколения бионических устройств.

Правая рука Клаудии была ампутирована по плечо в 2004 году после аварии, в которую она попала, катаясь на мотоцикле с приятелем. Протез, установленный ей в Чикагском институте реабилитации инвалидов, является самым совершенным на сегодняшний день бионическим устройством такого типа. Общая стоимость проекта по его разработке составила 4 миллиона долларов.

Для того чтобы связать протез с двигательными центрами головного мозга, оставшиеся после ампутации окончания двигательных нервов были присоединены к грудным мышцам пациентки. Сигналы, поступающие к нервным окончаниям из головного мозга, улавливаются датчиками повышенной чувствительности, крепящимися к поверхности тела, и передаются на процессор, управляющий движениями механического устройства. В более ранних моделях бионических протезов датчики крепились непосредственно к мышцам груди, и для их установки требовалось удаление части мышц и кожных покров.

По признанию создателя протеза Тодда Куикена (Todd Kuiken), в теперешнем своем виде снабженное шестью моторами устройство остается достаточно громоздким: вес его составляет около 5 килограммов, и ряд деталей, вынесенных за пределы макета руки, хорошо видны под одеждой пациентки.

Разработчики намерены продолжить работу по усовершенствованию протеза. В ближайшее время планируется повысить прочность и надежность конструкции, а также увеличить число и точность движений, доступных больному.

В будущем профессор Куикен надеется обеспечить не только подвижность, но и чувствительность искусственных конечностей. Для этого поверхность кисти протеза будет снабжена датчиками температуры и давления, которые каким-то образом будет необходимо соединить с нейронами, ведущими к зонам мозга, отвечающим за тактильную и температурную чувствительность. По такому же принципу будут устроены и протезы нижних конечностей, над созданием которых также работает сейчас группа Куикена…

Прервем ненадолго нашу беседу с Нейчевым. Задумаемся. То, о чем он говорит – действительно не фантастика. И на создание самовоспроизводящихся комплексов будут работать остальные научно-технические программы СССР-победителя. Самое главное – в нем живет дух «Мы можем все!». Не беда, что некоторые задачи в создании роботов-андроидов кажутся нам почти невыполнимыми. Но ведь Империя создает и выпускает в свет сверхчеловеков – людей с расширенными способностями мозга. А эти гении придумают такое, что сегодня кажется сказкой. Благодаря сверхлюдям-ученым и конструкторам-люденам, благодаря созданию интегральных сообществ творцов (разумных организаций Нейросоца – см. книгу «Будущее человечества») процесс создания индустрии будущего невиданно ускорится.

Но продолжим беседу с болгарским мыслителем.

– Иногда в СМИ раздаются вопли о том, что роботы займут место людей и все станут безработными. Автоматизация отнимет у людей хлеб! – говорит Димитар Нейчев. – Такие «рассуждения» на уровне детского сада не делают чести никому. А куда пойдет продукция заводов-автоматов? Совершенно ясно, что вопрос касается не производства, а способа распределения произведенного. А производиться будет намного больше, чем сегодня. Будет что распределять. В любом нормальном государстве вопрос решен уже давно – существует такая вещь, как социальный минимум. Все, кто не имеет достаточных доходов, получает свой минимум от государства. А при полной автоматизации и минимум может быть сколько угодно большим. (Ну, представьте себе, что на каждого человека работает армия роботов!)

А то, что люди боятся за свои рабочие места – это мы уже проходили. Двести лет назад луддиты в Англии бунтовали и ломали машины. Но машины победили – и в результате люди стали жить намного лучше. Не забывайте, что рабочие и безработные еще и участвуют в выборах! Их голоса надо как-то заполучить.

Иногда говорят, что будет проблема с исчерпанием природных ресурсов и вредного воздействия на экологию. Постоянно растущее производство потребует огромного количества энергии и ресурсов, будет нагревать атмосферу, выделять в окружающую среду массу вредных веществ со столетним распадом.

Эти опасения беспочвенны. Примерно 1/3 от всей суши на планете не используется (ее занимают пустыни, полярные и высокогорные районы). Мировой океан тоже не занят, а он в два раза больше всей суши. А космос вообще бесконечен! Огромная производственная мощь роботов позволит легко освоить все эти пространства.