Уроки как сделать робота в реальной жизни. Сделать робота в домашних условиях самостоятельно? Легко

Мы с командой делаем робота для участия в Битве Роботов . Наш робот называется «Большой Брат», и он смотрит на тебя! Смотрит, настигает и разносит вдребезги. Хищный нрав и мощные кинетические орудия делают его идеальной машиной для убийства. Он уже здесь, он рядом - беги!

Это краткая история разработки боевого робота в домашних условиях. Осторожно трафик! Много изображений.

Описание конкурса

Времени очень мало, но мы стараемся изо всех сил.

Регламент конкурса

Ниже представлена информация для конструкторов по созданию роботов-участников боёв Бронебот.

1. Конструкция

1.1. Вес. Роботы представлены в трех весовых категориях. В зависимости от выбранной участником категории, максимальный вес роботов составляет:

• Тяжелый класс: 100 кг.
• Средний класс: 50 кг.
• Легкий класс: 17 кг.

1.2. Максимальные размеры конструкции зависят от категории:

• Тяжелый класс: 1.5 х 1 метров в длину и ширину.
• Средний класс: 1 х 0.75 метров в длину и ширину.
• Легкий класс: 0.5 х 0.5 метров в длину и ширину.
• Высота не ограничена.

1.4. Роботы должны быть оснащены тумблерами ВКЛВЫКЛ в части, отдаленной от оружия, полностью отключающими питание всех подсистем робота. Если тумблеров несколько, они должны находиться рядом. Тумблеры могут быть спрятаны под оболочкой, но должны быть доступными без переворачивания робота или разборки с помощью инструментов.

1.5. Летающие роботы запрещены.

2. Электричество

2.2. Все электрические соединения должны сделаны качественно и на должном уровне изолированы. Кабели должны быть проложены с минимальным шансом быть разорванными.

2.3. Аккумуляторы должны быть полностью изолированные и не содержать жидкостей. Соединения аккумуляторов должны быть полностью изолированными.

2.4. Двигатели внутреннего сгорания запрещены.

3. Гидравлика

3.1. Давление в гидравлических линиях не должно превышать 204 атм (3000 psi/20.4 mps).

3.2. Гидравлические жидкости должны находиться в надежных емкостях внутри робота. Все гидравлические линии должны быть проложены с минимальным шансом быть поврежденными.

4. Пневматика

4.1. Давление в пневматеческих линиях не должно превышать 68 атм (1000 psi/6.8 mps).

4.2. Пневматические емкости должны быть подлежащего качества, промышленного производства. Давление в них должно соответствовать спецификации производителя.

4.3. Пневматические емкости должны быть закреплены внутри робота и защищены от повреждений.

4.4. Газы для пневматики должны быть невоспламеняющимися или инертными, например, воздух, углекислый газ, аргон, азот.

4.5. Должна быть предусмотрена возможность спустить давление в системе без разбора конструкции.

5. Оружие
5.1. Каждый робот должен быть оснащен минимум одним активным оружием.

• Пиротехника
• Огнеметы
• Жидкости
• Едкие вещества
• Неуправляемые снаряды
• Электрошокеры
• Радиоглушители
• Тепловые пушки
• Гауссганы
• Любое оружие, использующее горящие или воспламеняющиеся газы

5.4. Вращающие диски из закаленной стали и лезвия, которые при поломке образовывают осколки, запрещены.

5.5. Длина лезвийштыков не должна превышать 20 см.

5.6. Все подвижные манипуляторы, даже не содержащие оружия, должны иметь фиксирующие крепежи. Крепежи должны быть закрытыми во всех случаях, кроме нахождения робота на арене или техобслуживании.

5.7. Все острые грани и элементы оружия должны иметь крышки или насадки. Эти элементы не учитываются при взвешивании.

6. Радиоуправление

6.1. Используемые частоты должны быть разрешены законодательством РФ.

6.2. Робот не должен обладать автономностью. Все управление должно осуществляться исключительно с пульта оператора.

6.3. Все системы роботов должны быть отключаться при потере управляющего сигнала.

6.4. Стабильность управления должна быть продемонстрирована Организаторам заранее для допуска к участию.

6.5. Для избежания конфликтов частоты между роботами участники должны иметь два набора “передатчик-приемник”, работающих на разных частотах.

Арена

Бои будут проходить на специальной пуленепробиваемой сцене 10х10 метров со скошенными углами, т.е. фактически это восьмиугольник.

Другие роботы

Большинство роботов имеют богатый опыт участия в соревнованиях, но это только делает задачу выиграть у них еще интересней.

Наша команда

Каждый член команды делает все от него зависящее для достижения светлого будущего, но особо хочется выделить работу Саши и Андрея. Они вкладывают в робота все свое свободное время. То, что наш робот уничтожит всех остальных - это именно их заслуга!

• Вячеслав Голицын
• Александр Егоров
• Андрей Такташов
• Дмитрий Елисеев
• Павел Поздняков

Краткое описание робота

Просмотрев огромное количество видео соревнований роботов, мы поняли для себя основные характеристики робота, которые дают преимущества на поле брани:

• Низкий центр масс
• Низкий клиренс
• Возможность повернуться в случае переворота
• Возможность опрокинуть соперника
• Геометрия корпуса как пассивная защита.

Так же из фич: Отделяемая часть робота, и пилы.

Каркас, форма, сборка

Варим раму

Колеса со строительного рынка

Двигатели

У нас была очень большая надежда на шаговые двигатели Nema 43. По заявленным характеристикам они нам подходили, мы варили под них раму. При подключении оказалось, что справится с какой-либо нагрузкой они не смогут. В срочном порядке пришлось искать другое решение. Мы нашли двигатели 36В 500Вт и уже переделали раму под них.

Радиоуправление

Обработкой ШИМ-сигнала с пульта занимается Arduino (Душа моего робота-газонокосилки). Проблема с обработкой заключалась в том, что на подсчет ШИМ-сигнала с 8 каналов уходит много времени. Выполняя это в основном цикле программы, оказывалось невозможно отправлять на драйверы двигателей адекватное количество пульсов для движения. Решением было выведение работы с шаговиками в функцию запускаемую по таймеру и изменением параметров таймера в основном цикле. Сейчас уже оказывается все это не нужно, коллекторными двигателями мы управляем через драйвер, на который будем подавать ШИМ, который смело можно изменять в основном цикле программы.

Пневмосистема

Главной идеей было использовать для каждого двуходового цилиндра по 4 клапана, которые перекрестно соединены. Когда мы открываем клапан для наполнения цилиндра с одной стороны открываем для стравливания клапан с противоположной стороны.

Для управления клапанами решили использовать такой модуль с 8 реле, которых как раз хватает для 16 попарно-соединенных клапана, т.е. для 4 цилиндров.

Орудия

В качестве пил мы решили использовать двигатели кошения и ножи от Robomow . Во-первых ножи сделаны из прочной стали, а двигатели дают хороший момент и количество оборотов. Во-вторых Robomow согласились нас спонсировать ими.

Видео

P.S.: Готовлю вторую часть, так же готовимся к конкурсу автономных роботов-газонокосилок .

P.P.S. (для тех, кто считает, что времени мало):

Кому не хотелось бы иметь универсального помощника, готового выполнить любое поручение: помыть посуду, закупить продуктов, поменять колесо в автомобиле, да и отвезти детей в сад, а родителей на работу? Идея создания механизированных ассистентов занимает инженерные умы ещё с древних времён. А Карел Чапек даже придумал слово, обозначающее механического слугу – робота, выполняющего обязанности вместо человека.

К счастью, в нынешнем цифровом веке, такие помощники наверняка вскоре станут реальностью. На самом деле, интеллектуальные механизмы уже помогают человеку в выполнении домашних дел: робот-пылесос уберётся, пока хозяева на работе, мультиварка поможет приготовить еду, не хуже скатерти-самобранки, а игривый щенок Айбо радостно принесёт тапочки или мяч. Сложные роботы используются на производстве, в медицине и космосе. Они позволяют частично, а то и полностью, заменить труд человека в сложных или опасных условиях. Андроиды при этом пытаются внешне походить на людей, тогда как промышленные роботы обычно создаются из экономических и технологических соображений и внешний декор у них отнюдь не в приоритете.

Но, оказывается, можно попытаться сделать робота с помощью подручных средств. Так, можно сконструировать оригинальный механизм из телефонной трубки, компьютерной мышки, зубной щётки, старого фотоаппарата или вездесущей пластиковой бутылки. Разместив на платформе несколько датчиков, можно запрограммировать такого робота на выполнение простых операций: регулировку освещённости, подачу сигналов, движение по комнате. Конечно, это далеко не многофункциональный помощник из фантастических фильмов, зато такое занятие развивает изобретательность и творческое инженерное мышление, и безоговорочно вызывает восхищение у тех, кто считает роботостроение абсолютно не кустарным делом.

Киборг из коробки

Одно из самых простых решений на пути к тому, чтобы сделать робота – приобрести готовый набор для робототехники с пошаговым руководством. Этот вариант подойдёт также тем, кто собирается серьёзно заниматься техническим творчеством, ведь в одном пакете находятся все необходимые детали для механики: от электронных плат и специализированных датчиков, до запаса болтиков и наклеек. Вместе с инструкциями, позволяющими создать довольно сложный механизм. Благодаря множеству аксессуаров такой робот может послужить отличной базой для творчества.

Основных школьных знаний по физике и навыков с уроков труда вполне достаточно для сборки первого робота. Разнообразные сенсоры и моторы подчиняются пультам управления, а специальные среды программирования позволяют создать настоящих киборгов, умеющих выполнять команды.

Например, датчик механического робота может фиксировать наличие или отсутствие поверхности перед прибором, а программный код указывать, в какую сторону следует поворачивать колёсную базу. Такой робот ни за что не упадёт со стола! Кстати, по схожему принципу работают настоящие роботы-пылесосы. Помимо проведения уборки по заданному расписанию и умения вовремя возвращаться на базу для подзарядки, этот интеллектуальный помощник может самостоятельно строить траектории уборки помещения. Поскольку на полу могут располагаться разнообразные препятствия, такие как стулья и провода, роботу приходится постоянно сканировать предлежащий путь и огибать такие помехи.

Для того чтобы собственноручно созданный робот умел выполнять различные команды, производители предусматривают возможность его программирования. Составив алгоритм поведения робота в различных условиях, следует создать код взаимодействия датчиков с окружающим миром. Это осуществимо благодаря наличию микрокомпьютера, являющегося мозговым центром такого механического робота.

Мобильный механизм собственного изготовления

Даже без специализированных, и обычно дорогостоящих, наборов, вполне возможно сделать механический манипулятор подручными средствами. Итак, загоревшись замыслом создания робота, следует внимательно проанализировать запасы домашних закромов на предмет наличия невостребованных запчастей, которые могут быть использованы в этой творческой затее. В ход пойдут:

• моторчик (например, от старой игрушки);
• колёса от игрушечных автомобилей;
• детали конструкторов;
• картонные коробки;
• стержни авторучек;
• скотч разных видов;
• клей;
• пуговицы, бусинки;
• винтики, гайки, скрепки;
• всевозможные провода;
• лампочки;
• батарейка (подходящая моторчику по напряжению).

Совет: «Нелишним навыком при создании робота будет умение обращаться с паяльником, ведь он поможет надёжно скрепить механизм, в особенности электрические компоненты».

С помощью этих общедоступных составляющих можно сотворить настоящее техническое чудо.

Итак, для того чтобы сделать собственного робота из доступных в домашних условиях материалов, следует:

1. подготовить найденные детали для механизма, проверить их работоспособность;
2. нарисовать макет будущего робота, учитывая наличное оборудование;
3. сложить корпус для робота из конструктора или картонных деталей;
4. приклеить или спаять запчасти, отвечающие за движение механизма (например, скрепить моторчик робота с колёсной базой);
5. обеспечить электропитание мотора, присоединив его проводником к соответствующим контактам батарейки;
6. дополнить тематический декор прибора.

Совет: «Бусинки глаз для робота, декоративные рожки-усики из проволоки, ножки-пружинки, диодные лампочки помогут одушевить даже самый скучный механизм. Эти элементы можно крепить при помощи клея или скотча».

Сделать механизм такого робота можно за несколько часов, после чего остаётся придумать роботу имя и представить восхищенным зрителям. Наверняка некоторые из них подхватят новаторскую задумку и смогут смастерить собственных механических персонажей.

Известные умные автоматы

Милый робот Валл-И располагает к себе зрителя одноимённого фильма, заставляя сопереживать его драматическим приключениям, тогда как Терминатор демонстрирует мощь бездушной непобедимой машины. Персонажи Звёздных войн – верные дроиды R2D2 и C3PO, сопровождают в путешествиях по далёкой-далёкой Галактике, а романтический Вертер даже жертвует собой в схватке с космическими пиратами.

За пределами кинематографа также существуют механические роботы. Так, мир восхищается умениями робота-гуманоида Асимо, который умеет ходить по лестнице, играть в футбол, подавать напитки и вежливо здороваться. Марсоходы Спирит и Кьюриосити оборудованы автономными химическими лабораториями, позволившими сделать анализ образцов марсианских почв. Беспилотные автомобили-роботы могут передвигаться без участия человека, даже по сложным городским улицам с высокими рисками непредвиденных событий.

Возможно, именно из домашних проб создания первых интеллектуальных механизмов, вырастут изобретения, которые изменят техническую панораму будущего и жизнь человечества.

Как из разных материалов сделать робота в домашних условиях без соответствующего оборудования? Подобные вопросы все чаще стали появляться на различных блогах и форумах, посвященных изготовлению всевозможных приборов своими руками и робототехнике. Конечно же, сделать современного, многофункционального робота - практически невыполнимая задача в домашних условиях. Но сделать простейшего робота на одной микросхеме драйвера и используя несколько фотоэлементов вполне возможно. Сегодня не трудно найти в интернете схемы с подробным описанием этапов изготовления мини-роботов, умеющих реагировать на источники освещения и препятствия.

Получится весьма шустрый и мобильный робот, который будет прятаться в темноту, или двигаться на свет, или бежать от света, или же передвигаться в поисках света в зависимости от способа соединения микросхемы с моторами и фотоэлементами.

Можно даже добиться того, что Ваш сообразительный робот будет следовать только по светлой или, наоборот, темной линии,а можно сделать так, что мини-робот будет следовать за Вашей рукой - достаточно всего лишь добавить несколько ярких светодиодов в его схему!

На самом деле сделать несложного робота своими руками может даже новичок, который только начинает осваивать это ремесло. В этой статье мы рассмотрим вариант самодельного робота, реагирующего на препятствия и объезжающего их.

Перейдем сразу к делу. Для того,чтобы сделать домашнего робота,нам понадобятся следующие детали,которые вы без труда найдете под рукой:

1. 2-е батарейки и корпус под них;

2. Два моторчика (1,5 вольт каждый);

3. 2-а SPDT выключателя;

4. 3-и скрепки;

4. Шарик из пластика с отверстием;

5. Небольшой кусок одножильного провода.

Этапы изготовления домашнего робота:

1. Кусок провода нарезаем на 13 частей по шесть сантиметров и каждый с обеих сторон оголяем на 1 см.

Паяльником присоединяем к SPDT выключателям по 3 провода,а к моторчикам - по 2 провода;

2. Теперь берем корпус для батареек,с одной стороны которого от него отходят два разноцветных провода (скорее всего - черного и красного цветов). Нам нужно припаять еще один провод к другой стороне корпуса.

Теперь нужно развернуть корпус для батареек и приклеить оба SPDT выключателя к стороне с припаянным проводом в форме латинской буквы V;

3. После этого по обе стороны корпуса надо приклеить моторчики таким образом,чтобы они вращались вперёд.

Затем берем большую скрепку и разгибаем ее. Протаскиваем разогнутую скрепку через сквозное отверстие пластикового шарика и распрямляем концы скрепки параллельно друг к другу. Приклеиваем концы скрепки к нашей конструкции;

4. Как сделать домашнего робота так,чтобы он действительно мог объезжать препятствия? Важно спаять все установленные провода так,как изображено на фото;

5. Делаем антенны из разогнутых скрепок и приклеиваем их к SPDT выключателям;

6. Осталось вставить батарейки в корпус и домашний робот начнет движение, объезжая препятствия на своем пути.

Теперь Вы знаете, как сделать домашнего робота,который умеет реагировать на препятствия.

Как вы можете сами сделать робота с определенными принципами поведения? Целый класс подобных роботов создается с помощью BEAM-технологии, типичные принципы поведения которых основаны на так называемой "фоторецепции". Реагируя на изменение интенсивности освещения, такой мини-робот движется медленнее или,наоборот, быстрее (фотокинезис).

Для изготовления робота, движение которого направлено от света или к свету и обусловлено реакцией фототаксиса, нам понадобятся два фотосенсора. Реакция фототаксиса будет проявляться следующим образом: если свет попадает на один из фотосенсоров BEAM-робота,то включается соответствующий электромотор и робот разворачивается в сторону источника света.

А затем свет попадет и на второй сенсор и тогда включается второй электромотор. Теперь мини-робот начинает движение к источнику света. Если свет опять попадает лишь на один фотосенсор, то робот вновь начинает разворачиваться к свету и продолжает двигаться к источнику, когда свет освещает оба сенсора. Когда свет не попадает ни на один сенсор,мини-робот останавливается.

Как сделать робота,следующего за рукой? Для этого наш мини-робот должен быть оснащен не только сенсорами,но и светодиодами. Светодиоды будут излучать свет и робот будет реагировать на отраженный свет. Если мы перед одним из сенсоров расположим ладонь,то мини-робот повернет в ее сторону.

Если Вы уберете ладонь чуть в сторону от соответствующего сенсора,то робот "послушно" последует за ладонью. Для того,чтобы отраженный свет четко улавливался фототранзисторами,выбирайте для конструирования робота яркие светодиоды (более 1000 мКд) оранжевого или красного цвета.

Не для кого не секрет, что ежегодно увеличивается количество инвестиций в сферу робототехники, создаются много новых поколений роботов, с развитием технологий производства появляются новые возможности создания и применения роботов,а талантливые мастера-самоучки продолжают удивлять мир своими новыми изобретениями в сфере робототехники.

Встроенные фотосенсоры реагируют на свет и направляются к источнику,а датчики распознают препятствие на пути и робот меняет направление движения. Для того, чтобы сделать такого простого робота своими руками, вовсе не надо иметь "семь пядей во лбу" и высшее техническое образование. Достаточно приобрести (а некоторые детали можно найти под рукой) все необходимые детали для создания робота и поэтапно соединять все микросхемы, сенсоры, датчики, провода и двигатели.

Давайте рассмотрим вариант робота из вибромоторчика от мобильника, плоской батарейки, двустороннего скотча и... зубной щетки. Для того, чтобы начать делать этого простейшего робота из подручных средств, возьмите свой старый, ненужный мобильный телефон и извлеките из него вибромоторчик. После этого возьмите старую зубную щетку и отрежьте лобзиком головку.

На верхнюю часть головки зубной щетки клеем кусочек двустороннего скотча и сверху - вибромоторчик. Осталось только обеспечить мини-робота электропитанием,установив рядом с вибромоторчиком плоскую батарейку. Все! Наш робот готов - за счет вибрации робот будет двигаться на щетинках вперед.

♦ МАСТЕР-КЛАСС ДЛЯ "ПРОДВИНУТЫХ САМОДЕЛКИНЫХ": Нажмите на фото

В 2015 году Т-800 выглядит как человек, победивший машину, скрывающуюся внутри. Схватка далась ему тяжело: он научился проговаривать вслух не очень ловкие шутки, потерял физическую подготовку и просто устал. Молодая Сара Коннор называет его папочкой, а новой фирменной фразой уставшего возвращаться Терминатора становится «Я не стар, я устарел» - с точки зрения корпорации Skynet и с позиций робототехники.

Когда Кэмерон придумывал первого , а Стэн Уинстон собирал его буквально из подручных материалов, малоподвижный и пугающий Т-800 был провозвестником мрачного будущего, живо представлявшегося зрителям: не так давно кончилась холодная война, парниковый эффект и экологические катастрофы из повестки заседаний ООН выбрались в публичную сферу, а экономические провалы политики США взялись списывать и на технократическую демократию. Малоподвижный Т-800 с немигающим красным взором был воплощением всех этих угроз.


Если же не хочется собирать действительно работающего Т-800, достаточно обзавестись качественной репликой, что и сделал Адам Сэвидж из «Разрушителей мифов»

В XXI веке пугающая привлекательность Терминатора уже не столь очевидна; публичные выступления на тему экологических катастроф все реже оказываются в новостной повестке; корпорациям все чаще удается побеждать свободную волю мыслящего индивида, просто помещая человека в условия тотального комфорта; а в желании построить боевого андроида не упрекнешь ни одну из держав (создание экзоскелетов и беспилотников не в счет, они совсем не похожи на людей). Но именно сейчас, когда пророческая сила творения Джеймса Кэмерона и Стэна Уинстона больше не действует, в поле робототехники и экспериментальной кибернетики доступны практически все составные детали Т-800. И пусть Джеймс Кэмерон и говорил, «мы можем построить такого робота, скорее, в 2029 году».

Нейронная сеть

Нейросеть Google превращает обычные изображения в картины Николая Рериха, узнавая в силуэтах облаков птиц, людей и даже храмы.

Картезиански беспощадное сознание Терминатора заключено в самообучающемся компьютере, выстроенном по образу и подобию нейросети Skynet. У каждого Т-800 существует два режима работы: Hive и Rogue. В первом терминаторы синхронизируются с другими моделями и нейронным процессором Skynet, получая информацию от единой сети. Шаги в этом направлении делают сотрудники MIT, в 2014 году разработавшие программу совместного обучения для машин - чтобы несколько сервисных роботов делились полученными знаниями и могли обмениваться ими в любой момент.

Во втором - в режиме «непослушания» - Т-800 переходит к процессу самообучения - и каждая его прогулка превращается в этнографическое путешествие. В этом режиме его сознание сталкивается, в соответствии с мифологией франшизы, с опасными вопросами и искушениями: зачем я существую, какой высшей цели я служу? Skynet охранял киборгов от таких, безусловно, важных вопросов при помощи «внутренних блокираторов» - их обошли повстанцы в «Терминаторе-2: Судный день» и сумели укротить Т-800.

Главный претендентом на уровень осознанности Skynet является сеть, созданная учеными в лаборатории Google X. И, если Skynet хвастливо представляется «Мы Skynet, самый совершенный искусственный интеллект в пределах известной Вселенной», сеть Google X пока лишь занимается делом, приличествующим каждому ребенку: угадывает в очертаниях облаков привычные фигуры.

Впервые представленная в 2012 году нейросеть, состоящая из 1000 компьютеров и 16 000 ядер, сама научилась распознавать кошек и человеческие лица, а в 2015 году настолько расширила библиотеку известных ей изображений и концептов, что смогла выявлять знакомые образы даже в цифровом шуме.

Нейронная сеть Google продолжает заниматься самообучением и направлена на распознавание изображений - в отличие от Skynet, по официальной мифологии обретшего самосознание через три года после запуска в 1997 году и тогда же решившего, что пришло время для очистительной войны.

Машинное зрение

Драматичное видео, на котором АR-600 узнает своих создателей и других людей

Машинное зрение неразрывно связано с познанием и обучением машин. Спасибо механизмам типа DeepFace, различающим лица друзей на фейсбуке даже на аппетитно снятых завтраках; а также Google Photos (хотя и они порой дают курьезные сбои), How-old.net от Microsoft и разработкам Стивена Вольфрама. Системы распознавания лиц используются в работе социальных и гражданских роботов - даже первый российский робот АР-600, отчаянно похожий на Валли, умеет распознавать людей (по крайней мере своих создателей).

Аналогичное видение будет внедряться уже через несколько лет - DARPA

Но, если верить Джеймсу Кэмерону, разрешившему плоти Т-800 стареть, Терминатор относится к киборгам; в нем сочетаются механические детали с живыми тканями. А зрение киборгов устроено сложнее, чем видение роботов, - его разрабатывают и программисты, и робототехники, и специалисты по оптогенетике. Таких специалистов также поддерживает DARPA - агентство Пентагона, внедряющее в реальную жизнь боевые придумки, которыми давно пользуются игроки Battlefield. Благодаря DARPA американским военным будет доступно зрение Терминатора - в феврале 2015 представители агентства презентовали имплант, позволяющий проецировать на сетчатку носителя всю доступную информацию о видимом объекте.

Подобное нововведение не полностью соответствует зрению Терминатора, который может включать приближение, выводить на сетчатку данные о температуре объекта, его удаленности; включать режимы ночного видения и инфракрасного зрения, но достаточно близко с ним соотносится.

Интерфейсы взаимодействия «человек - робот»

Системы ввода/вывода, которыми оснащают промышленных и гражданских роботов, зависят от механизмов углубленного обучения (deep learning). Т-800, отличающийся дьявольски развитым логическим мышлением, всегда верно определяет ситуацию, в которой находится, способен лгать, изменять тональность голоса и строить планы иезуитской точности. Достичь уровня его осознанности пока не способен ни один сервисный робот. Робототехникам пришлось потратить много лет, чтобы спроектировать нелинейное взаимодействие человека и робота - чтобы последние могли принимать решения и представлять информацию, соотносясь с контекстом взаимодействия и статусом того, кто обращается за информацией.

Интересный пример контекстного взаимодействия - проект ученых из Корнелльского университета, создавших платформу Tell Me Dave. На базе «Дейва» роботов обучают понимать непрямые команды и адаптироваться к контекстам взаимодействия. Как пишут сами ученые, «наша задача - сделать так, чтобы робот, получив простую инструкцию «сделай чашку кофе», смог понять, как залить в чашку молоко; как поступить, если молоко там уже есть», - в общем, справиться с ситуацией. Терминатор, делающий Джону Коннору «кофе как обычно», - предельный уровень отцовской заботы.

Эндоскелет

Рука робонавта способна делать сложные движения; у нее 14 степеней свободы - отдельно двигается запястье, пальцы сгибаются в фалангах, способны сжиматься в кулак и показывать «победу» - совсем как человеческие

Изначальный облик Т-800 - металлический скелет с ужасающе ухмыляющимся черепом - Джеймс Кэмерон придумал еще до того, как взялся за написание сценария первого «Терминатора». Согласно Рэндаллу Фрейксу, разрабатывавшему историю вместе с Кэмероном, скелет Терминатора сделан из гиперсплава - металла куда более гибкого и прочного, нежели обычная сталь. В первой версии Т-800 не отличается грациозностью движений и обильно потеет (по одному из предположений, оттого что плоть отторгает металл и человеческая оболочка Т-800 постоянно воспалена).

Но металлический каркас обходился без таких трудностей - ему не вредили ни прямые выстрелы из дробовика, ни лобовые столкновения с гигантскими автомобилями. Пожалуй, в первых версиях скелету недоставало грациозности; но уже с наступления «Судного дня» Терминатор стал значительно подвижнее.

Рука Найджела способна проворачиваться на 360 градусов - она работает не так точно, как рука робонавта, и существенно облегчает домашние дела

Робонавт, разрабатывавшийся при участии Boston Dynamics для миссий NASA, отличается гибкостью, которая была бы к лицу Т-800, - рука, используемая для деликатных работ на космических кораблях, работает в широком температурном диапазоне и способна симулировать хватку человека практически в 90 процентах случаев.

Есть воодушевляющий пример и из области медицинской роботехники - Найджел Экланд обзавелся рукой Bebionic в 2012 году и с тех пор регулярно участвует на конвентах по роботехнике; профильная пресса именует его Human 2.0, а он отлично управляется с протезом: бионической рукой он может рисовать, писать, пользоваться холодильником и даже открывать пивные банки. Найджел, в отличие от первой версии Т-800, редко покрывается каплями пота и обычно излучает добродушие.

Питание

Робот «Атлант» освобожден потому, что носит с собой свою собственную зарядку

Лишь несколько существенных ограничений способны расстроить план по постройке Терминатора (не считая его некоторой старомодности и неуместности). В первую очередь - питание. В киновселенной вопрос подзарядки решается просто - киборг может 120 лет проработать на одной топливной ячейке, использующей изотопы иридия. Рэндел Флейкс, автор новелл по мотивам первого и второго фильмов, писал: «Терминатор может проработать 1095 дней в режиме постоянного включения 24 на 7. У него гарантированно будут случаться моменты экономии, когда потребление энергии падает на 40 процентов, а зрение переходит исключительно в инфракрасный режим». В реальности таких батареек с мощностью, достаточной для бодрого разгуливания, пока что не изобретено. Только в 2015 году разработанный студией Boston Dynamics человекоподобный робот «Атлант освобожденный» обзавелся портативным источником питания, позволяющим отключать его от проводного электричества.

Демонстрация экзоскелетов реально существующей компании Cyberdyne

Впрочем, главное условие для постройки Терминатора уже выполнено. Компания Cyberdyne, которая по сюжету франшизы спроектировала Skynet, существует в действительности c 2004 года. Ее директор, доктор Санкай, разрабатывает экзоскелеты под названием Robot HAL, с удовольствием фотографируется с макетами Т-800 и знает - для создания эффективного робота можно обойтись и без харизматичного актера. Правда, он сознательно ограничивает рабочие интересы компании медицинскими и сервисными роботами, но в публичных интервью порой со знанием дела ссылается на название компании.

У Дмитрия Мелькина и Павла и Бориса Лонкиных вопросов о том, кого взять в команду для участия в боях роботов, не было. Ребята знали друг друга еще по «Бауманке», потом вместе собирали и устанавливали электростанции на солнечных батареях. Однажды Дмитрий увидел объявление о соревнованиях по робототехнике и подал заявку. Друзья поддержали инициативу, и через месяц в гараже стоял первый боевой робот команды Solarbot — Бронтозавр.

Первый робот комом

Весил Бронтозавр целый центнер и, как сейчас признаются его создатели, не отличался ни надежностью, ни гениальными конструктивными решениями. Неудивительно: собирали его отчасти по наитию, отчасти по нечетким скриншотам с видео с английских соревнований Robot Wars.

После Бронтозавра, по несколько раз пересчитав и переделав основные узлы, Дмитрий, Борис и Павел собрали своего второго робота. За внешнее сходство с ракушкой его назвали Shelby, от английского shell — «ракушка». Shelby, сын ошибок трудных, сначала победил всех на «Битве роботов — 2016» в Перми, организованной Московским технологическим институтом (МТИ) и компанией Promobot, а потом вместе с машинами двух других российских команд стал участником международных соревнований в Китае. Как устроен робот-победитель и чего стоило его сделать, рассказывают его создатели.

Дмитрий, идейный вдохновитель и мастер на все руки:

«Наша большая гордость — это ходовая часть Shelby. С ходовой его предшественника мы возились буквально после каждого боя. Когда мы делали Shelby, ходовую вытачивали, перебирали и собирали заново много раз, зато теперь про нее можно вообще забыть. В будущих проектах нам останется работать только над сохранением надежности и увеличением мощности. Было бы неплохо, например, чтобы наш новый робот мог сдвинуть с места не одного, а сразу двух роботов противника».

Цепи у Shelby от мопедов, колеса — от гоночного карта, а электромоторы — от радиоуправляемых моделей машин. Для боевых роботов детали не производят, поэтому искать их приходится на блошиных рынках и в интернете. Хорошие детали очень дороги, и конструкторы, как правило, делают их самостоятельно.

Борис, конструктор, прочнист:

«Shelby относится к типу флиппер, «переворачиватель». Он оснащен пневмосистемой, которая с силой выталкивает крышку наверх. Это главное оружие робота и его способ стабилизации: опрокинувшись, он может одним рывком перевернуться и встать на колеса. Но создать высокое давление в пневмоцилиндре, чтобы сделать удар крышки мощным, мы не могли — не было нужных клапанов. Оставалось одно: заставить систему срабатывать как можно быстрее. Решение оказалось простым: мы избавились от лишнего гидравлического сопротивления и доработали заводские клапаны. В будущем, конечно, понадобится клапан высокого давления. Готовый стоит дорого, около 200 тысяч рублей, поэтому сейчас мы думаем над собственной конструкцией».

Боевые роботы — хобби не из дешевых: нужно минимум 200−300 тысяч рублей плюс расходные материалы, запасные колеса и все, что ломается и заменяется в бою. И это без учета затраченного времени и труда. «Чтобы собрать робота, команде из трех человек нужно месяца на два перестать ходить на работу», — смеются инженеры Solarbot. Сэкономить не удастся даже на электронной начинке.

Павел, программист:

«Главное достоинство электроники Shelby в том, что ее очень мало. Чтобы не брать в руки паяльник после каждого боя, нужно обеспечить роботу необходимый минимум «мозгов». У Shelby простые заводские контроллеры, и только клапанами управляет маленькая плата. Вывести его из строя очень сложно. Даже когда в Китае вместо привычных свинцовых аккумуляторов нам выдали мощные литиевые и провода через пару минут не выдержали, электроника робота не пострадала».

Боевой робот Shelby

Скорость до 25 км/ч Усилие на штоке пневмоцилиндра 2 т Мощность двигателя 2,2 кВт Запас пневмоударов без смены баллона 30−35 Управление дистанционное Правилами «Битвы роботов» запрещены любые отделяемые части и листовое железо, поэтому Shelby ничем не стреляет и не размахивает, а его корпус сделан только из металлического профиля.

Команда Solarbot построила выносливого железного солдата, но и у него есть предел прочности. В Китае он пострадал от вращающихся ножей китайских спиннеров, в Перми — от клешней робота-матанги, который восьмитонным усилием режет металлический профиль, как масло. На его железных ребрах — рваные раны. Создатели готовят ему судьбу экспоната: он будет участвовать в фестивалях (в ближайших планах — летний Geek Picnic), а на арене на смену ему придет новый боец — тоже флиппер, только быстрее, мощнее и еще надежнее. Усилие подъема крышки станет вдвое больше, чем у Shelby, мощность мотора увеличится с 2,2 до 2,8 кВт, вырастет скорость. С новым роботом российская команда мечтает попасть на Robot Wars в Англию.

Но будущий флиппер не предел мечтаний Solarbot. Сейчас Дмитрий ведет переговоры с другими командами и ищет спонсоров: если все сложится, то в России появится первый «мегабот» — такой же большой и грозный, как японские, американские и китайские многотонные монстры.

Благодаря поддержке Московского технологического института россияне впервые попали на международный турнир боевых роботов FMB Championship 2017 в Китае. Бой приняли Shelby, казанский Деструктор и петербургский Energy, который прошел в полуфинал.