Дистанционное управление роботом

 

Юный Техник 2006 № 9

"Делай, как я!" Именно такой принцип предлагает использовать для дистанционного управления антропоморфным шагающим роботом-водолазом псковский изобретатель Александр Яковлевич СТРЕЛЬЦОВ. Суть дела он объясняет так. Океан – агрессивная, недружественная человеку среда. Находиться на большой глубине людям опаснее, чем в открытом космосе. Кроме кессонной болезни, человека подстерегают стрессы, которые одолевают даже самых мужественных профессионалов. Кроме того, работать на больших глубинах людям трудно даже просто физически – ведь каждое движение даётся с немалым трудом. Поэтому в наши дни всё большее количество водолазных операций люди перекладывают на плечи специализированных автоматов и роботов. Вспомните хотя бы недавний факт: "черные ящики" ереванского аэробуса А-320, рухнувшего в Черное море в окрестностях Сочинского аэропорта, доставали с глубины в 500 метров именно глубоководные роботы. На такой глубине, да ещё в воде, насыщенной сероводородом, людям находиться смертельно опасно. Пока такие роботы ещё неуклюжи. Вот если бы они могли действовать в точности, как человек! Именно эту цель и преследовал, работая над изобретением, сотрудник Псковского государственного педагогического института А.Я. Стрельцов. Патент № 2134193

 

СОЗДАНО В РОССИИ Если до предела упростить формулу изобретения, можно сказать, что А.Я. Стрельцов предлагает оснастить человека-оператора своеобразным экзоскелетоном, позволяющим ему выполнять все необходимые операции. При этом человек может следить за тем, что делает, с помощью кабельного телевидения, а человекообразный робот будет в точности копировать все его движения под водой. Команды робот будет получать автоматически от сенсоров, которыми снабжён костюм человека-оператора, по кабелю, надежно защищенному от влияния морской воды. По этому же кабелю, кстати, под воду пойдёт энергия, необходимая исполнительным механизмам робота. Кроме того, автор предусмотрел надёжную защиту самого робота от всевозможных повреждений. Снаружи он облачён в своеобразные «рыцарские доспехи» из прочных нержавеющих сплавов. А под металлическими щитками находится сплошная полимерная оболочка, герметически прикрывающая все основные узлы и механизмы робота. Чтобы оболочка сохраняла необходимый внутренний объём при погружении на большие глубины, где царят огромные давления, большинство агрегатов робота работает в контейнерах, заполненных несжимаемой жидкостью (например, керосином). Кстати, эта же жидкость, имеющая хорошие диэлектрические и антикоррозионные свойства, дополнительно защитит агрегаты робота от ржавчины и электрических замыканий. Обеспечивая заодно смазку трущихся поверхностей. При необходимости костюм-экзоскелетон оператора может быть закреплён в особом подвесе, который позволяет оператору принимать любое положение в пространстве. Соответственно будет менять своё положение и робот, выбирая такую позу, которая наиболее удобна для работы. Подобные системы могут быть использованы для управления роботами в космосе, да и в любой другой, агрессивной для человека среде. При необходимости человек-инструктор может быть закреплён в своём костюме таким образом, что сможет занимать любое положение в пространстве.

 

 

Псковские корни робота Федора Еще в 1990-ых годах пскович готов был поставить на ноги российских роботов ЕЛИЗАВЕТА СЛАВЯТИНСКАЯ Робот Федор уже несколько лет эпатирует публику своими «подвигами», а первые лица государства все не нарадуются смышленым человекоподобным андроидом. В конце августа он даже побывал в космосе. Правда, особо полезного там ничего не сделал. В Пскове нашелся физик, который утверждает, что еще в 90-х годах придумал, как приспособить антропоморфных роботов к работе в чрезвычайной ситуации и глубоко под водой. Робот Федор создавался для МЧС, чтобы заменить людей в ситуациях опасных для здоровья и жизни. Но пока аватар выполняет простые действия из повседневной жизни: водит машину, распиливает доски, сверлит дрелью, вытирает руки полотенцем. Самым «экстремальным» действием Федора стал недавний полет в космос. Несмотря на усилия изобретателей, в ситуации многозадачности робот до сих пор не может обойтись без человека. Надо сделать что-то посложнее — включают режим копирования действий оператора. Но с копирующим режимом тоже не все гладко. Как быть оператору, если роботу нужно плыть вниз головой? Человеку нелегко принять положение тела, непривычное для вестибулярного аппарата - задавать команды становится неудобно, трудно и даже вредно для здоровья. Космонавты на МКС, управлявшие Федором в копирующем режиме, это подтвердили. КРЕПКО СТОЯТЬ НА НОГАХ - В Чернобыле после аварии в 1986 году уже были роботы, но на гусеницах и очень тяжелые. Помимо того, что ими было неудобно управлять, у них была низкая проходимость. Это только на паркете гусеничные и колесные роботы лихо катаются перед начальством, а в реальных завалах они застревают, - объясняет, откуда растут ноги его идеи, физик, пскович Александр Стрельцов. Подвес Стрельцова для управления роботом. Мысль о том, что роботу нужны ноги, витала в воздухе еще в 70-х годах прошлого века. Известна публикация сербского ученого Миомира Вукобратович от 1976 года «Шагающие роботы и антропоморфные механизмы». Догадывались об этом и другие изобретатели. В их числе и Александр Стрельцов. Правда, сначала молодой и активный, вот-вот из университета и с большими амбициями Александр Стрельцов позарился на мировые богатства, таящиеся в недрах океана, которые невозможно добыть без помощи умных машин. Он предполагал, что антропоморфные роботы с копирующим режимом заменят водолазов при погружении на большую глубину, где таятся сокровища. Но заглядывая вперед, понимал, что аватар понадобится не только для добычи полезных ископаемых со дна морского, но и для устранения последствий новых трагедий, подобных Чернобылю. Из этого родилась идея, как облегчить жизнь оператору в экстремальной ситуации, когда неудобно вертеться, изгибаться или стоять на голове в экзоскелете, через который передается импульс роботу. Как утверждает Стрельцов, он придумал механизм подвеса, который зафиксирует оператора и при этом позволит ему выполнить любое действие и принять любое положение. Это система из нескольких колец, предмет внутри которой - в данном случае – оператор- может вращаться одновременно в нескольких плоскостях. Изобретение решает все проблемы: у робота появятся полноценные ноги, а оператору будет легко указывать действия машине, уверен псковский изобретатель. УЧИТЕЛЬ ИЗ ПСКОВСКОЙ ГЛУБИНКИ Александр Стрельцов окончил Тартуский университет по специальности «Физика». Еще с конца прошлого века изобретатель сотрудничает с Псковским государственным университетом, а в 2001 году переехал в область и устроился на работу в школу деревни Гораи Островского района. Имея достижения в области робототехники, ядерной физики и металлургии, разрабатывая еще 2 патента, Александр на протяжении 17 лет передавал знания маленьким жителям Островского района. Сам же герой публикации заинтересовался наукой еще в 3 классе. - Когда я учился в школе, у нас на шкафу было много книг. Я залез туда и нашел учебник сестры по физике за 10 класс. Я открыл его и влюбился в эти картинки и чертежи. Так я решил стать физиком, хотя до этого мечтал быть фокусником - поделился изобретатель. Фокусник, волшебник, физик – возможно, здесь и есть какая-то связь. Сегодня Александр Стрельцов известен в научном сообществе, ведет сайт, где публикует теоретические находки и подробно рассказывает о своих разработках, и участвует в международных конференциях, а также немного грустит, что столь перспективное изобретение осталось без внимания. ПАТЕНТ ДАЛИ, НО РОБОТА НЕ СОЗДАЛИ В России оценкой изобретений занимается Роспатент, который всесторонне анализирует предложение кандидата. Разработка должна быть уникальной и новой, то есть нигде не использоваться, а также быть потенциально применимой. Так в 1999 году находку псковича, систему подвеса для оператора, официально признали уникальной и полезной: 10 августа 1999 года Российское агентство по патентам и товарным знакам признало Стрельцова Александра Яковлевича автором изобретения № 2134193 и выдало патент. Но дальше дело не пошло. - Ты нам спичку сейчас отдашь, а мы тебе потом желтые штаны привезем, – мужчина уверяет, что при работе с изобретателями в России действуют принципы из известного фильма «Кин-дза-дза». Мол, вы нам предоставьте подробную информацию, мы сконструируем, а с вами потом свяжемся. - Мои изобретения касаются серьезных сфер: металлургии, ядерной физики, робототехники. Когда я начинаю рассказывать о своей разработке, авторитетные специалисты заверяют: «Работать не будет», - а потом продвигают те же идеи от своего имени, не указывая автора. Это наука. Там огромная конкуренция, - огорчается Александр Стрельцов. МИСТИЧЕСКОЕ ПРЕДСКАЗАНИЕ Пскович уверяет, что предвидел крушение атомного подводного ракетоносного крейсера «Курск». - Я свое открытие предложил и военным, и во все профильные институты. Я тогда письмо в ФСБ направил листов на сорок: с документами, чертежами, аудиозаписями. Я там написал, что может утонуть подводная лодка, и будет много жертв. А через год и два месяца как раз произошла трагедия «Курска», и это действительно мистическое совпадение, - делится Александр Стрельцов и ужасается: ведь технологии еще в 80-ых годах позволяли изобрести многофункционального робота для глубоководного погружения. КСТАТИ За разработку российского антропоморфного робота взялись конструкторы из Магнитогорска. В 2016 году «родился» Final Experimental Demonstration Object Research – FEDOR (Финальный Экспериментальный Демонстрационный Объект Исследований).