Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Азимов в 1942 г. попытался впервые сформулировать основные принципы поведения роботов и взаимодействия их с человеком, исходя из категорий до р б а и гуманности. Эти принципы, названные тремя законами робототехники, гласят: 1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием способствовать нанесению ему вреда. 2. Он должен исполнять приказы ~еловека, кроме тех, которые ' противоречат первому закону.
3. Р б олжен обеспечивать собственную безопасность, кроме тех . оотд ж конам. случаев, когда это противоречит первому и второму за м. Один из пионеров промышленной робототехники, основатель и президент ро бототехнической фирмы "Опкпайоп", признаваемый к ", ж зе Ф. Энгель- "отцом современной промышленной робототехники", Джозеф Ф.
нгельбе е читает, что три закона робототехники А. Азимова являются теми стандартами, которым должны следовать специал ст р создании современных роботов. Фантастические идеи и образы писателей в значительной мере предвосхитили тенденции научно-технического и огресса, а новое понятие "робот" стало в дальнейшем играть важную роль не только в литературе и искусстве, но и в науке, технике, производстве.
Благодаря всеобщему интересу к роботам, изобретателям и талантливым умельцам удается находить источники финансирования, раз. рабатывать и создавать оригинальные конструкции андроидов. Так, спустя 7 лет после премьеры "Я. О. П." американский инженер Дж. Узнсли сконструировал управляемый голосом робот "Мистер Телевокс", имевший внешее сходство с человеком, способный выполнять элементарные движения по команде, подаваемой голосом, и ставший экспонатом Всемирной выставки в Нью- орк . ы у Й ке.
Выстави Британской ассоциации инженеров по моделиро ан ванию в 1928 г. к ыл" обот по имени "Эрик", обратившийся к собравшимся с небольшой речью. В том же году под руководством доктора Ни мур 18 Макета создается первый японский робот, названный "Естествоиспытателем" и способный с помощью электроприаода манипулировать руками и головой. Впоследствии этот андроид стали считать родоначальником роботостроения в японии. Первый отечественный робот-андроид 82М был создан в 1936 г. одаренным московским школьником Вадимом Мацкевичем и в 1937 г.
был удостоен диплома Всемирной выставки в Париже. Ныне В.В Мацкевич — кандидат технических наук, автор многих печатных трудов, в частности, увлекательной научно-популярной книги '"Занимательная анатомия роботов", вышедшей в издательстве "Радио и связь" уже вторым изданием (1988 г.). Однако все эти оригинальные устройства, являясь прорывом в сфере новой техники, яркой демонстрацией творческих возможностей человека, имели крайне ограниченное практическое применение. Решение технических проблем, связанных с использованием роботов в производственных процессах и научных исследованиях, было по существу нетронутым.
Более того, оставалось совершенно неясным, какие задачи могут решать робототехнические устройства в промышленности. Если обратиться к роботам как к программно. управляемым многоцелевым автоматам манипуляционного типа, предназначенным для использования в промышленности или научных исследованиях, то одним из самых первых промышленных манипуляторов был поворотный механизм с захватным устройством для удаления заготовок из печи, разработанный в США Бэббитом в 1892 г. Дальнейшее усовершенствование этого устройства приводит к появлению предшественников современных роботов.
Ими оказались интенсивно разрабатываемые в 1940- 1950 гг.,особенно в США, Франции и ФРГ, копирующие дистанционные манипуляторы для работы с опасными радиоактивными материалами. Одним из первых копирующих манипуляторов такого типа для обслуживания атомных реакторов, разработанный в США под руководством Р. Герца, благодаря силовому очувствлению, позволял использовать в качестве обратной связи как визуальную, так и силовую информацию, что значительно улучшало процесс управления и расшиРяло функциональные возможности устройства Появление таких манипуляторов сыграло важную роль в последующем развитии манипуляционных систем, передаточных механизмов, систем очувствления и аппаратных средств робототехники.
Среди созданных в то время манипуляторов особую известность получили ~опирующие манипуляторы, разработанные Государственным научноисследовательским институтом штата Орегон (США); предложенные им конструкции и принципы управления до сих пор находят применение во многих моделях роботов, и все же более прямыми предшественниками современных роботов можно считать программируемые краскораспылительные машины, разработанные в 1930- 1940 гг.
в США, например, 19 машины Полларда и Розелунда, которые программировались путем записи сигнала от рычажного механизма, перемещаемого по заданной траектории. Возросший зкономический потенциал и потребности в современных видах вооружения ведущих промышленных стран в первой половине ХХ в.
дают мощный импульс развитию науки и научнсьтехнических направлений, без которых возникновение и прогресс современной робототехники стали бы невозможными. Речь идет прежде всего о вычислительной технике и кибернетике. В 1936-1937 гг. английский математик Алан Мотисон Тьюринг (1912-1954) вводит концепцию "абстрактной вычислительной машины", ныне называемой машиной Тьюринга, способной с помощью простейших операций считывания и сдвига выполнять вычисления произвольной сложности и ставшей прообразом появившихся в конце 1940-х гг, универсальных вычислительных машин.
Усилиямн ряда талантливых ученых [дж. фон Нейман, Г. Уолтер, У.Р. Эшби, К. Шеннон и др.) на основе изучения аналогий между нервной системой человека, вычислитель. ными машинами и системами автоматического регулирования развивается теория алгоритмов, ставшая одним из теоретических истоков вычислительной математики, а затем кибернетики и робототехники. На основе синтеза теории информационных процессов, вычислительной техники и функционально-вычислительного подхода создается кибернетика, определяемая как наука об управлении сложными динамическими системами (акад А.и. Берг).
ее "отцами" называют выдающихся американских ученых — математика Норберта Винера (1894-1964) и нейрофизиолога Уоррена Мак-Каллока (1898-1969), а датой официального рождения считается 1948 г., когда вышла в свет книга Н. Винера "Кибернетика, илн управление и связь в животном и машине". Логическим завершением периода формирования теоретических основ вычислительной техники стали работы выдающегося американского математика, одного из основоположников кибернетики Джона фон Неймана (1903-1957), именно ему принадлежит идея записи в память ЭВМ программы решения какой-либо задачи. Благодаря принципу хранения программ, вычислительные машины становятся универсальными.
Первыми компьютерами, в которых был реализован неймановский принцип, были созданные в США электромеханический вычислительный калькулятор последовательного действия на электромагнитных репейных схемах Ховарда Эйкена (1944 г.) и первая действительно электронная вычислительная машина "ЕГч1АС" (1947 г), разработанная по контракту с Пентагоном в Пенвильванском университете под р ководством Дж. Проспера Эккерта и Дж. Морли, основавших впосРу ледствии знаменитую фирму 1ВМ. Не менее важное значение для развития вычислительной техники, кибернетики и робототехники имела другая работа Дж.
фон Неймана— "Обшзя и логическая теория кибернетических автоматов", опублико. ванная в 1951 г. и посвященная принципам построения управляющих и вычислительных автоматических устройств. В своих трудах и лекциях он дал общую схему самовоспроизводящегося автомата -"машинной мастерской, которая при наличии достаточного количества сырья и времени будет изготавливать копии любой машины". Образ фантомного робота Неймана не раз встречается на страницах специальной литеРатуры по робототехнике. Уже с первых работ Дж. фон Неймана теория и практика электронных вычислительных машин начинают развиваться поразительными темпами, а изобретение транзистора в лабораториях компании "Ве)! Те1ерпопе" Джоном Бардином, Уолтером Бриттеном и Вильямом Шокли придает новый импульс этому динамическому процессу, позволившему в дальнейшем создать компактные и надежные компьютерные системы управления роботами.
Итак, третий этап становления робототехники отмечен возникновением и всеобщим признанием термина *'робот", разработкой и использованием для нужд человека прямых предшественников современных роботов — дистанционных копирующих манипуляторов и программируемых автоматических устройств манипуляционного типа, а также стремительным развитием научных и прикладных основ вычислительной техники и кибернетики.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
