Как самому сконструировать робота: тестируем Jimu от UBTECH
Обсудить 0
История роботов: от механики к сверхпроводникам
Слово «робот» принадлежит перу чешского писателя Карела Чапека и образовано от чешского robotа — «подневольный труд». Под роботами мы привыкли понимать в первую очередь антропоморфных машин, так называемых андроидов. Первые представления об искусственном человеке появились в мировой культуре тысячелетия назад, когда люди освоили ремесла и научились изготавливать орудия труда из камня и металла. Самым известным из подобных откровений является греческий миф о Кадме, легендарном основателе города Фивы. Убив дракона, Кадм посеял на вспаханном поле его зубы, из которых выросла армия кровожадных солдат. Другая легенда, куда более молодая и лучше отвечающая представлениям современного общества, повествует о Големе — глиняном истукане, который был оживлен пражским раввином и каббалистом в качестве неприхотливого слуги.
Пьер Жаке-Дро, пионер часового искусства и всемирно известный мастер-механик, сконструировал удивительную куклу-автоматона пишущего мальчика еще в 1773 году
Со временем, идея о создании все более сложных и похожих на человека механизмов приходила в голову ученым по всему миру. Даже знаменитый Леонардо да Винчи примерно в 1495 году создал детальный чертеж механического рыцаря, способного самостоятельно сидеть, двигать руками и головой и даже открывать свое забрало. А уже в конце XVI века началась эпоха автоматонов — сложных заводных кукол, способных выполнять целый ряд заранее определенных действий. Автоматоны умели не только ходить и совершать примитивные движения: в 1738 году французский изобретатель Жак де Вокансон создал похожего на человека автоматона, который умел играть на флейте.
С наступлением XX века роботы стали примерно походить на современные аналоги. К примеру, во время мировых войн механические манипуляторы использовались в качестве «безопасных саперов», а также для работы с радиоактивными материалами, во время которой человеку следовало избегать прямого контакта. Первый промышленный робот был выпущен японской компанией Kawasaki Heavy Industries в 1968 году — именно тогда Япония сделала первый шаг на пути к тому, чтобы по праву заслужить звание «мировой столицы роботов».
Роботы в наши дни
Несмотря на то, что многие обыватели по‑прежнему воспринимают роботов как технологии будущего, в наше время они встречаются повсеместно. В первую очередь разработчики обращают внимание на те сферы человеческой деятельности, которые ставят жизнь людей под угрозу. Это и разведка сложной местности (к примеру, во время массового обрушения зданий в сейсмически активном районе), и мониторинг подводных коммуникаций и, конечно, военные операции. Значительная часть исследований сосредоточена вокруг медицины: робот — это не только отличный помощник для опытного хирурга, но и универсальный имитатор живых тканей и отдельных систем организма, на котором можно проводить испытания самых революционных методов исцеления больных.
Там, где классический пластиковый конструктор встречает электронику, рождается игровая робототехника
Но область применения роботов не ограничивается промышленными и научными потребностями. Современный робот может быть и компаньоном, и забавной игрушкой для всей семьи. Китайская компания UBTECH Robotics Corp взяла на себя миссию по популяризации роботов и, согласно официальной информации, является первой компанией в своей стране, которая сделала гуманоидных роботов доступными для всех. Их изобретения — это развивающие конструкторы, в которых традиционные пластиковые детали сочетаются с электронными компонентами, которые можно самостоятельно программировать с помощью обычного приложения на смартфоне или планшете.
Робоконструктор для всех возрастов
К нам на тест попал роботизированный конструктор UBTECH Jimu. Он состоит из нескольких игровых наборов, каждый из которых включает в себя определенную подборку деталей и электронных компонентов. Для начала из них предлагается собрать несколько базовых, заранее составленных схем: в нашем случае это Explorer Kit, ориентированный на тематику животного мира.
Стандартная модель робота-пингвина включает в себя полный набор электронных компонентов и более 200 деталей
Помимо 370 пластиковых деталей, в комплект входит 7 сервоприводов, аккумулятор и блок контроллера — именно с их помощью роботом можно будет управлять в дальнейшем. Все детали пронумерованы и отсортированы по специальным отделениям, так что даже в том случае, если все они смешаются друг с другом, найти нужный фрагмент не составит особого труда. Слегка огорчает качество самих деталей. Часто пластиковые заготовки вырезаны из формы довольно небрежно: тонкая «бахрома» по краям отверстий в запчастях приводит к тому, что вставить деталь в предназначающийся для нее паз очень тяжело — приходится тратить время на прочистку канала.
Содержимое бокса
Вместо морально устаревших инструкций-книжек UBTECH предлагает бесплатно скачать специальное приложение, единое для всех наборов, которое поэтапно расскажет о том, как собрать и настроить электронную игрушку. Присутствует поддержка русского языка, и перевод в целом выполнен на весьма неплохом уровне. Несколько раз вместо русского текста на экране внезапно возникали корейские иероглифы, но все можно было исправить простым перезапуском приложения. Сборка каждого набора отображается в 3D-режиме, так что каждую виртуальную деталь можно покрутить из стороны в сторону и понять, как именно она присоединяется к общей композиции. Это особенно важно при подключении сервомоторов — неправильно подключенный порт попросту не позволит роботу двигаться в пространстве. Впрочем, иногда логика сборки модели бывает не столь безупречна: это особенно хорошо явственно ощущается на завершающих стадиях, когда из-за множества деталей сама конструкция становится весьма громоздкой, и каждая следующая манипуляция требует особой деликатности.
Программирование: от простого к сложному
Программирование осуществляется с помощью простого графического интерфейса. Фактически, мы задаем каждой паре сервомоторов отдельные паттерны, из которых складываются полноценные алгоритмы поведения. К примеру, забавный пингвин, которого я собрал первым, изначально обладает набором из 10 базовых действий: движение в определенную сторону, несколько видов танца и демонстрация эмоций. Говоря простым языком, каждое действие — это набор двигательных сигналов в определенной последовательности.
Даже предельно простая конструкция может совершать широкий диапазон самых разных действий
Это, в свою очередь, открывает широкие возможности для кастомизации. Как только все возможные версии модели собраны — наступает пора экспериментов. Как и в случае с популярным конструктором Lego, детали из разных наборов обладают универсальными разъемами, так что их можно комбинировать в произвольном порядке. Хотите создать свое животное, механизм или, может, неизвестное до сих пор существо? Нет никаких проблем: приложение распознает вашу модель с помощью фотографии и позволяет настраивать любые алгоритмы на ваш выбор.
Заключение
Jimu — это сложная, но захватывающая игрушка. Играть с ним можно часами: к счастью, никаких особенных навыков программирования для этого не требуется, достаточно просто обзавестись смартфоном. Она отлично подойдет и для детей, и для взрослых, которые любят на досуге повозиться с замысловатым конструктором. Возможно, в будущем робоконструкторы станут еще сложнее: не исключено, что развитие систем искусственного интеллекта позволит им самостоятельно обучаться новым движениям и стратегиям поведения. Как знать, может быть в будущем идеального домашнего робота можно будет просто собрать своими руками?
