Робототехника

4) Система предупреждения о выходе  за пределы полосы движения (LDW)

 Эта система регистрирует  результат перемещений автомобиля  на дороге и выдаёт предупреждающий  сигнал водителю, когда автомобиль начинает отклоняться от соответствующей полосы движения. Это помогает водителю вовремя среагировать и подкорректировать направление движения автомобиля.

 Дополнительно к системе  предупреждения о выходе за  пределы полосы движения Daihatsu разработала технологию по фиксированию полосы, исходя из анализа рулевых манипуляций.    

 

16. Интеллектуальные дороги

 

 Если вы когда-либо ездили  по большому городу в час  пик, вам прекрасно известны  проблемы дорожных пробок. Они  являются причиной задержек, нарушения планов и связанных с этим убытков, а также основным источником загрязнения воздуха. И, естественно эти проблемы нужно решать, причем в самом скором времени.

 Интеллектуальные дороги могут  помочь уменьшить пробки, но мы  пока не знаем обо всех маршрутах, по которым люди, автомобили, грузы и товары действительно перемещаются в пределах городской территории. Получение этих данных – это первоочередная задача. Затем понадобятся инновационные способы применения этих данных, если мы хотим разрешить существующие трудности в области дорожного движения.

 Возможности микротехнологии  позволяют разместить датчики  практически в любом месте.  Например, встроенные микросхемы  в шинах могут передавать информацию  датчикам, установленным на дорогах.  Это поможет отслеживать транспортные потоки и управлять ими. Люди могли бы получать информацию о дорожном движении в режиме реального времени и изменять маршруты, чтобы избежать пробок.

 Некоторые эксперты полагают, что в будущем нас ждут автоматизированные  магистрали, где автомобили будут подключены к системе для автоматического изменения их направления и оптимизации транспортных потоков.

 

17. Роботы – игрушки

 

 Сегодня большим спросом  в мире пользуются роботы-игрушки.  Недавно премьер-министр Японии  Коидзуми подарил Бушу электронную собаку, которая может распознавать голос хозяина.

 Сейчас в мире насчитывается  более 550 тысяч различных игрушечных  роботов и их число в течение  ближайших трех лет возрастет  до 1,5 миллиона. Серия в основном  представлена электронными домашними животными, с которыми дети могут обращаться как с живыми - дрессировать, кормить. Роботы будут расти вместе с маленькими хозяевами на протяжении шести лет и их возможности будут постепенно расширяться.

 Одна британская компания  создала игрушечную собаку, которая может подражать персонажам, показываемым по телевизору. А щенок-робот, который по своим повадкам ничем не отличается, а во многом даже превосходит обыкновенного восьмимесячного щенка, может не только лаять, плакать, петь и говорить, но и еще способен проявлять чувства и как живой требовать еду. Стоимость таких роботов находится в диапазоне от 1880 до 4500 долларов в зависимости от программного обеспечения игрушки. Кстати, в мире уже есть роботы-котята, роботы-попугаи и многие другие животные. Например,  робот-краб.

 Этот робот имеет высокий  уровень чувствительности к препятствиям. Способен обнаруживать выступы  стола и другие препятствия.  Робот может работать автономно,  используя интегрированные датчики,  чтобы следить и реагировать  на перемещения объектов и определять, в каком направлении и как быстро он перемещается.

 Автоматизированные шаги четвероногого  животного вперед и назад, каждая  из четырех ног вертится на 360 градусов, позволяя ему при  необходимости удирать боком  как краб. Диоды, установленные в его голове, активизируют датчики, позволяющие совершать навигацию ночью. Робот имеет датчик препятствий, датчик света и звуковой датчик, который реагирует на шум, заставляя робота исследовать окружающую среду (например, на предмет проникновения злоумышленников).

В июле 2007 г. в России появился первый серийный отечественный, универсальный  андроидный робот, названный AR-100 «Добрыня». Он был создан на основе двухлетнего опыта поставок и изучения ведущих зарубежных аналогов.

 При разработке конструкции особое внимание уделялось таким факторам, как

1.    Повышенная надежность;

2.    Общая технологичность;

3.    Простота обслуживания;

4.    Высокая надежность и ремонтопригодность;

5.    Недорогие ремкомплекты (в 3-10 раз дешевле зарубежных аналогов);

 6.    Большая библиотека программ.

7.    Расширенная функциональность;

8.    Оперативная техническая поддержка;

9.    Дешевизна и доступность отечественному пользователю.

 Роботы AR-100 изготавливают из пластика и алюминия, их высота составляет 35 см, вес - 1,5 кг, память — 512 Кб, а максимальное количество базовых операций – 128 .

 Этих роботов можно программировать,  собирать, разбирать, к тому же  это очень мощный стимул самостоятельного  обучения ребенка. Роботы могут  кататься на лыжах, танцевать. Уже ведутся переговоры о поставках танцующих робо-групп за рубеж. Андроиды будут предлагаться и для создания необычного интерьера в офисах и домах.

 Конструкция андроидных роботов  серии AR-100 непрерывно совершенствуется. В результате возможности AR-100 даже в базовой конфигурации значительно превышают параметры моделей ведущих мировых производителей.

 

18. Мир находится на пороге третьей научно-технической революции

 

 Нанотехнологии — новый и  пока не слишком понятный широкой  публике термин. Но скоро в мир нанотехнологий войдет каждая домохозяйка, а сами нанотехнологии принесут новую научно-техническую революцию.

 Понятие «нанотехнологии» в  1974 году придумал японец Норё  Танигути для описания процесса  построения новых объектов и  материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанотехнологии имеют дело с объектами в одну миллиардную часть метра, то есть размером с атом. Первые технические средства в этой области были изобретены в швейцарских лабораториях IBM.

 Одним из самых многообещающих и вполне реальных применений нанотехнологий могут оказаться нанороботы (или наноботы) — устройства размером в десятки нанометров, которые самостоятельно манипулируют атомами. Нанороботы будут обладать способностью самовоспроизводиться, создавать из произвольного органического и неорганического подручного материала любые предметы. В итоге нанороботы, манипулируя молекулами, смогут создать любой предмет или существо.

 Нанороботов разделяют на  два вида:

 1. ассемблеры, способные конструировать и самовоспроизводиться,

 2. дизассемблеры, способные разбирать.

 Исследователи ведущих лабораторий  мира сообщают, что значительно  продвинулись в создании нанороботов.  Не исключено, что первой областью, где найдут применения таланты  нанороботов, станет медицина. Наноробот, введенный в организм человека, сможет самостоятельно передвигаться по кровеносной системе. На этом пути наноробот сможет исправить характеристики тканей и клеток, очистить организм от микробов и молодых раковых клеток, от отложений, к примеру, холестерина. Вооружившись нанотехнологиями, ученые уже подступаются к гемофилии, болезни Альцгеймера, врожденным патологиям.

 Среди самых распространенных  наноустройств на сегодняшний  день - нанотрубки. Они играют различные  роли: от молекулярных фильтров, действующих как обычные сита, и до трехмерных шестеренок, без которых трудно представить себе какой-либо механизм. Нанотрубки на рисунке почти целиком состоят из углерода, а точнее из замкнутых графитовых слоев. Обратите внимание на выступы по бокам трубок: именно они выполняют функции зубьев, превращающих нанотрубки в шестерни.

 В нанобиотехнологическом центре  университета Корнела, например, создали гитару длиной в 10 микрон, то есть размером с красную  кровяную частицу. На ней даже  можно играть, возбуждая колебания в струнах лазерным лучом.

 Ученые из Дании смогли  построить на основе нанотрубок  нанотранзистор, переключающийся всего  лишь одним электроном. А это  серьезный шаг к созданию первого  молекулярного компьютера. На 2005 год  назначены первые опыты, и уже весной мы сможем узнать об их результатах.

Шагающий наноробот 

  Двое химиков из Нью-Йоркского  университета впервые в мире  создали прямоходящего двуногого  наноробота. В качестве исходного  материала Надриан Симан и  Уильям Шерман воспользовались  мелкими фрагментами двухцепочечных и одноцепочечных молекул ДНК.

 Кремниевый микроробот величиной  в половину диаметра человеческого  волоса, снабженный ножками из  живой сердечной мышцы, начал  ползать по лаборатории Лос-Анджелеса.  Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.

 Чтобы понять, как движется робот, посмотрим на схему. Он ступает по особым опорам, тоже изготовленным из ДНК, которые вытянуты вдоль ДНК-вой молекулы-дорожки.

А немецким учёным удалось заставить  молекулы самостоятельно собираться в  заранее заданные структуры. «Инструкцию» по сборке они зашифровали в форме молекул.

 Примерно так нанороботы  будут собирать себе подобных  в будущем. 

 Ученые из института имени  Макса Планка и Технологического  института Карлсруэ Клаус Керн  и Марио Рубен впервые смогли  воочию наблюдать процесс самоорганизации и упорядочения молекулярных объектов на поверхности. Как говорят сами исследователи, им удалось реализовать «инструкции по сборке», заложенные в конфигурации используемых молекул.

 Самосборка молекулярных структур  и их упорядочение, наблюдавшееся в ходе опыта, может пролить свет на процесс возникновения и эволюции жизни на нашей планете. Кроме того, процесс самостоятельной сборки наноструктур открывает большие перспективы для применения в катализе, микро- и наномеханике, химии и физике поверхности.

 Доктор Анирбан Бандиопадьхях  из Национального института материаловедения  в Японии создал химический  «мозг», способный управлять нанороботами.

 Данный химический «мозг»  имеет размеры всего в 2 нанометра,  и состоит он из 17 молекул дюроквинона, DRQ (2,3,5,6-tetramethyl-1–4-benzoquinone), каждая из которых может функционировать как отдельное «логическое устройство», а вся система может работать как процессор, выполняющий за один такт 16 инструкций и способна кодировать свыше 4 миллиардов комбинаций.

  Одна такая молекула похожа  по форме на кольцо с четырьмя  спицами, которые могут по отдельности  занимать несколько различных  положений (можно интерпретировать  как двоичные нули и единицы).

16 молекул DRQ также составляют кольцо, с 17-й молекулой в центре, и вместе формируют молекулярную машину,

 Переключая центральную молекулу  с помощью сканирующего туннельного  микроскопа, остальные 16 будут работать  как ведомые логические механизмы. 

 Но зачем это нужно? Учёные  и медики связывают большие  надежды с исцелением больных при помощи гипотетических наноботов, способных доставлять лекарства к строго заданной цели или выполнять некие "осмысленные" действия в потоке крови. И здесь один из ключевых вопросов — контроль над столь крошечными молекулярными машинами.

 

 

 

19. Вывод

 

 Так же ученые полагают, что  искусственный интеллект достигнет  уровня развития человеческого  мозга к 2029г. 

 По их мнению, человечество  стоит на таком уровне развития, что в скором будущем в мозг  и другие органы человеческого  тела будут установлены "нанороботы", которые будут улучшать его интеллектуальные и физические способности, действуя в непосредственном контакте с нейронами и другими клетками организма. Таким образом, люди и роботы "станут единым целым".  

 По мере того как разумный Искусственный Интеллект воплощается в реальности, будут вырабатываться более убедительные и чёткие критерии его определения. И в какой-то момент человечество просто придёт к консенсусу о том, что созданный нами машинный разум уже разумен, хотя мы и не сможем точно указать, в какой момент это произошло.

 Исследователи высказывали  мнение, что в течение 20-50 лет  роботы смогут получить гражданские  права. В таком случае, помимо  прав у роботов будут и определенные  обязанности, такие как участие  в выборах, уплата налогов и, возможно, обязательная служба в армии. Общество, со своей стороны, будет обязано заботиться о своих новых "цифровых гражданах".

 Если робот разовьется и  станет самостоятельным, он легко  обеспечит своим родителям сытую  и беззаботную старость. Сможет ли робот сделать это? Сможет. Потому что, в отличие от человека, будет иметь возможность не только познавать, но и совершенствовать себя.