ѕодводные роботы

16.10.2006, 10:04
”рбан‘абр, urbanfabr@mail.ru



Ќовое поколение роботов исследует глубины океана. Ёти механические существа способны выполн€ть под водой самые сложные работы. —воим обличьем они напоминают обитателей мор€ Ч животных, идеально приспособленных дл€ жизни в водной среде.

Е¬ сумерках гладь волн расступаетс€. —транные тени возникают из мор€. јрмада причудливых зверей ползет на пл€ж. —тоит приблизитьс€ к ним, замечаешь, что это роботы. “олько они не похожи ни на людей, ни на машины Ч у них обличье омаров.

Ќесколько часов назад неподалеку от восточного побережь€ —Ўј их сбросили с самолетов в воду. ќни тотчас погрузились на дно мор€ и приступили к работе: прин€лись отыскивать и уничтожать мины, сохранившиес€ здесь еще со ¬торой мировой войны. “еперь, завершив дела, они выбрались на берегЕ

ѕока описанна€ сцена все еще считаетс€ фантастичной. ќднако, по словам американского биолога и специалиста по роботам ƒжозефа јйерса, скоро она станет реальностью. ¬от уже несколько лет јйерс, директор —еверо-восточного океанологического центра, расположенного в Ќэенте (ћассачусетс, —Ўј), проводит опыты с механическими модел€ми миног и омаров.

«аказчиком выступает министерство обороны —Ўј. Ѕлагодар€ ему бюджет исследований достиг трех миллионов долларов. »нтерес военных не случаен. ќни надеютс€, что плавучие роботы станут очищать от мин те участки акватории, куда не доберутс€ катерные тральщики. ¬ свою очередь, искусственные омары могут провер€ть качество воды и искать источники ее загр€знени€.

—равнение роботов с подводными животными ни в коей мере не условно. ¬ течение долгого времени ученые наблюдали за движени€ми рыб и раков, подмеча€, как они плещут хвостами, перебирают ногами, размахивают клешн€ми, повод€т брюшком. ¬се эти движени€ анализировали компьютеры. ѕо этим данным мастерили копии из металла и пластика. Ёто помогло создать опытные образцы рыб-роботов и омаров-роботов.

¬ыбор ученых не случаен. Ѕлагодар€ эволюции возникли виды животных, которые идеально приспособились к своей среде обитани€, в том числе к жизни в морских глубинах. ѕо их образцу и надо мастерить подводных роботов. Ѕез этих подручных нам не исследовать океан. ”же сегодн€ мы лучше знаем поверхность Ћуны, чем то, что творитс€ в океане в каких-нибудь двух дес€тках метров от поверхности воды. ј ведь уже в ближайшие дес€тилети€ внимание ученых, инженеров, промышленников будет приковано к этому необъ€тному миру, омывающему все континенты.

ѕодводные роботы, используемые в наши дни, слишком громоздки и неуклюжи. ќни построены по образцу сухопутных и потому трат€т неоправданно много сил, чтобы преодолеть сопротивление воды.  онечно, они не раз выручали нас. ¬ Ѕалтийском море они обследовали затонувший паром ЂЁстони€ї, в јтлантике Ч легендарный Ђ“итаникї. Ёти увальни берут образцы грунта с морского дна, разведывают месторождени€ нефти и провер€ют состо€ние плотин.

¬о всем мире действует несколько сотен подводных роботов самых разных размеров. ¬се они построены по одной и той же схеме. Ќа огромных металлических рамах закреплены их органы: электродвигатели, прожекторы, видеокамеры и захватные устройства. »скусственна€ пуповина Ч длиннющий кабель Ч св€зывает этих роботов, еще не рожденных дл€ подводной жизни, с кораблем, на борту которого им жилось бы куда легче. ѕо кабелю подаетс€ питание, сообщаютс€ команды.

ќказавшись среди волн, эти горы металла так же неустойчивы, как рулон ватмана, выставленный на ветру. ¬олны сбивают их с ног. ѕод водой наблюдаютс€ такие же сильные течени€, как в иных реках. „тобы удержать робота на месте, где ему предстоит работать, надо наращивать его массу и мощь.

–€дом с этими исполинами (или, если хотите, истуканами), заброшенными в подводный мир, которому они чужды всей своей фактурой, роботы, ставшие персонажами нашего рассказа, так же из€щны, миниатюрны и эффективны, как персональный компьютер по сравнению с Ё¬ћ начала восьмидес€тых годов. ѕрежние исполины преодолевали стихию. Ќовые подводные роботы во всем послушны ей. »х тела угодны океану; эта среда обитани€ предназначена дл€ них.

ћорска€ фауна обширна. —реди ее изобили€ ученые недаром остановили свой выбор на омарах Ч морских раках. ќни Ч готовые прототипы дл€ Ђбиоботовї (биологических роботов). ќни сложены так, что могут без особых усилий плыть против течени€. »х биомеханика идеальна. ќчутившись среди волн или попав на стремнину, омары ловко орудуют клешн€ми и хвостом (точнее, хвостовым веером), уверенно продвига€сь вперед. ¬осемь ходильных ног помогают омарам взбиратьс€ на любые преп€тстви€.

¬се больше западных фирм занимаютс€ подражанием природе, снар€жа€ в путь роботов и заново открыва€ дл€ себ€ основы бионики. ѕрирода давно перепробовала возможные варианты и остановилась на лучших. Ћюди могут сберечь немало времени и сил, если возьмут готовые образцы, давно отмеченные печатью естественного отбора. Ќапример, чтобы справитьс€ с течением, можно обремен€ть робота лишней массой, а можно приделать к немуЕ плавники. ќни помогают рыбам удержать тело в нужном положении; они и робота сделают устойчивым.

ћорские глубины все больше осваиваютс€ человеком. Ќо они несут с собой не только приобретени€, но и очень большую опасность. ѕоэтому со временем водный мир люди уступ€т роботам

¬ подводном мире есть много своих секретов. “ак, американска€ фирма ЂIS Roboticsї, создава€ машину, котора€ могла бы отыскивать и обезвреживать мины на прибрежных отмел€х, вз€ла за образец краба. ” этого морского жител€ центр т€жести расположен очень низко, поэтому даже сильные приливные волны не могут опрокинуть краба. ќн всегда твердо стоит на ногах, а когда начинает штормить, зарываетс€ глубже в песок. »менно этими способност€ми ученые стрем€тс€ наделить робота, названного ими Ђјриэльї. ¬ чем-то они намерены даже превзойти природу. ≈сли механический краб упадет на спину, он Ч в отличие от своего образца Ч легко может снова перевернутьс€, хот€ и весит целых одиннадцать килограммов. Ќа военно-морской базе во ‘лориде уже опробуют этого робота.

ƒругие роботы, сотворенные по подобию рыб, могли бы недел€ми и даже мес€цами сновать в толще воды, провод€ нужные измерени€ или выполн€€ иную работу. “ак, в японии, в “окийском университете, под руководством профессора Ќаоми  ато провод€т опыты с роботом, напоминающим морского окун€. ќбразчики механических рыб уже давно рассекают волны в лабораторных бассейнах. “эрада ёдзи из компании Ђћицубиси хеви индастризї изготовил рыбу-робота, очень похожую на латимерию. ≈е движитель Ч гибкий плавник. Ёто Ч стальна€ пластина толщиной менее одного миллиметра. ќна встроена в хвост рыбы и управл€етс€ с помощью дистанционного пульта. —амо тело рыбы сделано из силиконовой смолы. ¬ воде этот материал так же матово поблескивает, как насто€ща€ чешу€. √л€д€ на неторопливую машину, плывущую в глубине аквариума, трудно отделатьс€ от мысли, что перед вами насто€ща€ латимери€.

¬ принципе, живые рыбы движутс€ очень неестественно; они напоминают собой механизмы. “ем легче сблизить рыбу и робота. ¬добавок слой воды и стекло аквариума мешают отличить живые ткани от полимеров. ѕодойти к рыбам, потрогать их нельз€. «рение же обманывает. ¬ этом залог того, что сбудутс€ мечтани€ некоторых ученых, намеренных впредь штамповать в натуральную величину глубоководные и ископаемые виды рыб дл€ аквариумов.

 стати, многие рыбы обладают отличным обон€нием. ¬озможно, со временем по€витс€ и робот-акула, наделенный такой же чувствительностью, как грозна€ рыба, но ничуть не кровожадный. јкуле достаточно такой ничтожной концентрации крови, как 1: 1 000 000, чтобы устремитьс€ навстречу жертве. –обот будет так же беспощадно вы€вл€ть попавшие в воду вредные вещества.

¬нимание зоолога √ерхарда фон дер Ёмде из Ѕоннского университета привлекла африканска€ рыба гнатонемус, известна€ также под названием Ђвод€ной слонї, так ее окрестили за небольшой хобот, коим заканчиваетс€ ее рыло. Ёта рыба наделена электрическими органами; ими она Ђвидитї, замеча€ любой предмет и любое живое тело с иной, чем у воды, электропроводностью. ¬ кромешной тьме она легко ориентируетс€ и даже определ€ет рассто€ние до объектов. ѕо словам российского зоолога ». јкимушкина, эта рыба легко различит два сосуда, Ђиз которых один наполнен дистиллированной водой, а второй Ч аквариумнойї.

”ченые намерены копировать Ђэлектролокаторыї вод€ного слона. ”же сейчас ведут испытани€ первых опытных образцов. –обот, наделенный электрическими сенсорами, мечтает фон дер Ёмде, мог бы не только добывать руду где-нибудь на дне океана, куда не проникает лучик света, но и оценивать, глубоко ли в грунте та€тс€ залежи.

”же сейчас целый р€д фирм интересуетс€ подобными роботами. “ак, к Ёмде обращались представители норвежских компаний, зан€тых прокладкой нефтепроводов по дну —еверного мор€. ќни используют дл€ этого обычных подводных роботов. “е же так взбаламучивают песок, что мутной мглой зат€гивает всю подводную стройплощадку. ¬от тут и пригодилс€ бы Ђробот-гнатонемусї с его чутким локатором.

ћировой океан напоминает богатейший рудник. Ёто Ч сокровищница и житница людей ’’I века. »х домашними животными и верными машинами в непрогл€дной глуби океана станут Ђбиоботыї Ч роботы, сотворенные по подобию Ђвс€кой твари плавучейї.  огда-нибудь они завладеют всеми морскими просторами. »м вдоволь найдетс€ здесь работы. »ные из них даже примкнут к ста€м своих Ђсородичейї, борозд€ вместе с ними мор€ и наблюда€ этих животных в естественной обстановке.

ѕока Ђроботы-омарыї и им подобные аппараты умеют еще не очень многое, признает один из их создателей, инженер Ёд ”иль€мс, Ђно не забывайте, что в 1910 году самолеты тоже мало на что были способны!ї

¬озможно, в 2100 году люди и механические животные подел€т земной шар надвое: суша достанетс€ тем и другим; водный мир люди уступ€т своим рукотворным Ђвассаламї Ч роботам. јрмада причудливых зверей, владеюща€ океаном и в нем хоз€йничающа€, станет приносить исправную дань своим повелител€м и творцам илиЕ с завистью погл€дывать на еще не покоренную ими сушу.


 лючевые слова:
роботы
жизнь океана
работы на глубине
среда обитани€
ѕодводные роботы
»нформационные роботы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

–оботы дл€ св€зи и общени€


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.