Энциклопедия будущего - Иван Сирфидов

Пылесос, вмонтированный в робота-уборщика – это его инструментарий. Система сканирования труб для выявления трещин у труборемонтного робота определённо является частью его сенсорного обеспечения, но она же одновременно и его инструментарий. У боевых роботов инструментарием помимо прочего являются вооружение и средства защиты – боевую оснастку согласно языковым канонам не принято называть инструментом, её так и именуют – вооружением и средствами защиты, но в данном случае мы говорим о её обобщённой классификации в качестве компонента робототехнических изделий, и в этой интерпретации она именно инструментарий и ничто иное.

Манипуляторные устройства вроде рук и т.п. как правило не считаются инструментарием (за исключением случаев, когда они узкоспециализированы, то есть заточены под взаимодействие с ограниченным конкретным набором предметов), их относят к так называемому манипулярию робота и позиционируют как часть его двигательной системы (подробней о манипулярии см. ниже).

Размеры современных роботов варьируются от микроскопических в 0,1 мм до гигантских многометрового роста. Правда и столь малые их экземпляры, и столь высотные колоссы – очень специфические машины, первые в основном используются в целях шпионажа (что незаконно и уголовно наказуемо, если применяется несанкционированно или не государственными силовыми структурами), и в медицине, вторые редкий атрибут больших промышленных и аграрных производств. Но лишь отойди немного от указанных пограничных величин, сузь диапазон, сделав его от 1 см до 3 метров, и робототехнику всех входящих в него габаритов мы обнаружим во множестве без труда, потому что она давно уже рядовой элемент повседневности. И не только на предприятиях, заводах, фабриках, но и в быту – в домах людей, на улицах городов, в магазинах и офисах, в парках и зоопарках, в театрах и цирках – везде вы на неё обязательно наткнётесь. И она будут именно всех размеров. Потому что всякий размер по-своему полезен. К примеру, очень широко распространены инсект-роботы – внешне уподобленные насекомым, столь же маленькие и подвижные. Такие часто бывают биороботами (см. раздел о симбиотах), но и полноценных механических модификаций хватает. Они могут чистить пыль в труднодоступных местах, уничтожать вредителей, ухаживать за домашними растениями, служить мобильными летающими видеосенсорами, и т.д. В спросе и разнообразные мех-помощники размерами от теннисного мяча до апельсина – робот-насекомое слишком мелкая тварь, выполняет не очень большой объём работ, не везде он справится, да и раздавить всегда есть опасность, эти же всё ещё пролезут в любую щель, достаточно крепкие и юркие – оптимальный вариант для решения многих производственных и житейских задач. Следующие по величине – агрегаты, сопоставимые с кошкой или куклой. Их главное достоинство – малый вес и малый объём занимаемого пространства в сочетании с довольно серьёзной силой и способностью вмещать в себя относительно много полезных приборов. Так же они представлены множеством механоидных игрушек – собственно кукол, кошек и прочих рукотворных существ, оживлённых силой электроники и электричества. Далее по крупности идут разнообразные уборщики, мойщики, газонокосильщики, чистильщики, носильщики, и многое др. Их рост начинается сантиметров от 30, самые рослые вполне могут быть и гигантиками в метр-другой. Квинтэссенция же габаритов всей встречающейся в быту робототехники – это безусловно габариты человека. И речь идёт не только о домашних человекоподобных разновидностях – тех, что исключительно схожи с людьми внешне, когда на глаз и не отличишь. Особенность бытового многофункционального робота в отсутствии у него выраженного стремления к компактности. Для большинства технических устройств чем они меньше, тем лучше, но для него это не так. Ему неудобно быть слишком маленьким. Человеческая комплекция делает его идеальным с позиций инфраструктуры – он без труда сможет перемещаться по улицам, пользоваться общественным транспортом, тротуарами, пешеходными дорожками, заходить в здания, в помещения. Занимает место ровно одного пассажира или пешехода, то есть никому не мешает, не перегораживает путь, не суетится под ногами (как это свойственно мелким мех-созданьям), рискуя быть затоптанным в толпе или спровоцировать чьё-то падение. Наилучший (в смысле размеров) бытовой робот – тот, который имеет рост взрослого человека, вес ниже человеческого, ходит при помощи двух ног и способен садиться в кресло в пассажирском транспорте, не становясь при этом непреодолимым препятствием к проходу для сидящих сбоку от него. Такого легко послать куда-то одного – с поручением, за покупками, и т.п. В общем, ныне вполне обыденная вещь, когда на соседнее с вами место в аэробусе, гринере или монорельсовом трамвайчике вдруг усаживается робототехнический агрегат. Ни у кого это не вызовет ни страха ни удивления. Нельзя сказать, что роботы составляют хоть сколько-то значимый процент среди пассажирской братии. Но они есть и они ездят, шансы встретить минимум одного подобного попутчика в поездке достаточно велики.

Многообразие существующей в современном описываемому мире робототехники огромно. Отразить всё его, или хотя бы даже сколько-то значимую его часть в рамках столь ознакомительного повествования о будущем, как ЭБ – невыполнимая задача. Кое-какую информацию о нём вы уже могли почерпнуть из ряда предыдущих разделов ЭБ, ведь роботы упоминаются в разделах и о транспорте, и о хелперах, и о внешнем виде. Позже о них будет говориться так же в разделах о климатических технологиях, спорте, торговле, преступности, армии. Автору остаётся лишь надеяться, всё это вкупе с данным разделом о роботах, и разделами о разумных и личных роботах, позволит Вам, уважаемый читатель, получить более-менее адекватное представление о том, что такое современные роботы, каковы они сами и каковы их возможности.

Двигательная система

Двигательная система (ДС) – это основа двигательного аппарата робота, то, благодаря чему он способен перемещаться, осуществлять физическое взаимодействие с внешним миром, делать физическую работу. Различают три принципа, на базе которых его ДС может быть создана: механический, киберорганический и мономышечный.

Механический – традиционный, появившийся ещё на заре роботостроения. Конвертирует энергию из электрической во вращение ротора электродвигателя, которое далее преобразовывается в движения частей тела робота механическим способом посредством шарнирно-передаточной механики. В дополнение к роторным двигателям существует целый ряд других: пневмопоршневые, пневмобаричесике (работают гораздо быстрее пневмопоршневых, намного мощнее последних при меньших габаритах, должны изготавливаться из материалов повышенной прочности, дабы не разрушиться в процессе работы), линейные (в отличие от пневмопоршневых способны прикладывать значительное усилие не только на расширение, но и в обратном направлении, на сжатие), дискретные (имеют два и более механических состояний, между которыми могут переключаться) и т.д. Такое разнообразие позволяет снизить сложность передаточной механики и число используемых в ней деталей. Тем не менее, недостатком механического принципа движения называют именно сложность передаточной механики, а так же повышенные требования к её прочностным качествам – ведь