Исследование: насколько реальным может быть строительство гигантского робота?

Реально ли построить настоящего гигантского боевого робота?

Наверняка среди наших читателей найдется много людей, которые мечтают однажды стать свидетелями спортивных соревнований настоящих гигантских роботов.

Такой же страстью «заболели» и люди, стоящие за проектом MegaBots, которые в настоящий момент проводят краудсорсинговую кампанию .

Задачей проекта является сбор средств на строительство гигантских гуманоидных роботов, управляемых оператором-человеком, и организация между ними матча по игре в пейнтбол.

Обратите внимание

Несмотря на начальный этап работы, машина MegaBot уже явно выделяется из толпы других аналогичных проектов.

Управляемая человеком 4,5-метровая махина будет весить 6800 килограммов и оснащаться модульными руками с интегрированными пневматическими пушками, «выплевывающими» снаряды с краской весом 1,3 килограмма со скоростью 193 километра в час.

Со слов создателей робота, машина будет оснащаться мощной многослойной броней и компьютером, который будет подсчитывать разного рода повреждения и при критических попаданиях даже отстегивать свои руки, хромать и изрядно при этом шуметь.

Как указывается на сайте Kickstarter, над проектом трудятся «20 инженеров, ученых, дизайнеров, художников, сборщиков и производителей». Задача проекта заключается в сборе 1,8 миллиона долларов для постройки двух роботов MegaBot. К настоящему моменту команда работает над различными прототипами и уже построила верхние части тела и одну руку робота.

Совет

Помимо этого, создан прототип пневматической пушки, которую ребята совсем недавно испытали.

Следующей задачей команды является постройка компактной электрогидравлической системы питания робота, пейнтбольной амуниции, двух полноценных пневматических пушек, а также разработка алгоритмов движения робота, которые позволят будущей двуногой машине передвигаться по «полю боя» и даже преодолевать находящиеся на ее пути препятствия.

Концепт-арт робота MegaBot

Прототип пневматической ракетной установки

Стрелять MegaBot будет такими шарами с краской

Как отмечают создатели, основная идея проекта заключается не просто в попытке перенести персонажа видеоигр в жизнь, а скорее в желании наконец-то заложить основной базис совершенно нового вида спорта, где гигантские роботы будут сталкиваться в поединках с другими роботами, разнося все вокруг и устраивая настоящую механическую вакханалию.

Амбиции организаторов этого проекта бьют через край, и поэтому они объявили о том, что первый подобный турнир роботов может состояться уже в мае 2016 года в США.

Но, как и в любом крупном проекте, все здесь основывается на деньгах.

Важно

Если удастся собрать больше денег, то роботов построят еще больше, турниры станут проводиться чаще и сложнее, появятся новые режимы вроде «царя горы» и «смертельной схватки».

Краудсорсинговой кампанией дело не ограничивается, и создатели MegaBot предлагают за «весьма низкую сумму» в 1 миллион долларов создать для любого желающего его собственного робота MegaBot.

Столь щедрое предложение также включает выбор цвета железной машины и все необходимые удобства для оператора вроде подстаканников, сидений с подогревом и даже бесплатной доставки в любой штат США (за исключением Гавайев и Аляски).

Кампания по сбору средств завершится 28 ноября.

Источник: https://Hi-News.ru/robots/realno-li-postroit-nastoyashhego-gigantskogo-boevogo-robota.html

Реально ли построить настоящего гигантского боевого робота?

26Ќай

Наверняка среди наших читателей найдется много людей, которые мечтают однажды стать свидетелями спортивных соревнований настоящих гигантских роботов.

Такой же страстью «заболели» и люди, стоящие за проектом MegaBots, которые в настоящий момент проводят краудсорсинговую кампанию на сайте Kickstarter.

Задачей проекта является сбор средств на строительство гигантских гуманоидных роботов, управляемых оператором-человеком, и организация между ними матча по игре в пейнтбол.

Несмотря на начальный этап работы, машина MegaBot уже явно выделяется из толпы других аналогичных проектов.

Управляемая человеком 4,5-метровая махина будет весить 6800 килограммов и оснащаться модульными руками с интегрированными пневматическими пушками, «выплевывающими» снаряды с краской весом 1,3 килограмма со скоростью 193 километра в час.

Со слов создателей робота, машина будет оснащаться мощной многослойной броней и компьютером, который будет подсчитывать разного рода повреждения и при критических попаданиях даже отстегивать свои руки, хромать и изрядно при этом шуметь.

Как указывается на сайте Kickstarter, над проектом трудятся «20 инженеров, ученых, дизайнеров, художников, сборщиков и производителей». Задача проекта заключается в сборе 1,8 миллиона долларов для постройки двух роботов MegaBot. К настоящему моменту команда работает над различными прототипами и уже построила верхние части тела и одну руку робота.

Совет

Помимо этого, создан прототип пневматической пушки, которую ребята совсем недавно испытали.

Следующей задачей команды является постройка компактной электрогидравлической системы питания робота, пейнтбольной амуниции, двух полноценных пневматических пушек, а также разработка алгоритмов движения робота, которые позволят будущей двуногой машине передвигаться по «полю боя» и даже преодолевать находящиеся на ее пути препятствия.

Как отмечают создатели, основная идея проекта заключается не просто в попытке перенести персонажа видеоигр в жизнь, а скорее в желании наконец-то заложить основной базис совершенно нового вида спорта, где гигантские роботы будут сталкиваться в поединках с другими роботами, разнося все вокруг и устраивая настоящую механическую вакханалию.

Амбиции организаторов этого проекта бьют через край, и поэтому они объявили о том, что первый подобный турнир роботов может состояться уже в мае 2016 года в США.

Но, как и в любом крупном проекте, все здесь основывается на деньгах.

Важно

Если удастся собрать больше денег, то роботов построят еще больше, турниры станут проводиться чаще и сложнее, появятся новые режимы вроде «царя горы» и «смертельной схватки».

Краудсорсинговой кампанией дело не ограничивается, и создатели MegaBot предлагают за «весьма низкую сумму» в 1 миллион долларов создать для любого желающего его собственного робота MegaBot.

Столь щедрое предложение также включает выбор цвета железной машины и все необходимые удобства для оператора вроде подстаканников, сидений с подогревом и даже бесплатной доставки в любой штат США (за исключением Гавайев и Аляски).

Источник: http://evrokom.su/tehnologii/nauka/1644-realno-li-postroit-nastoyaschego-gigantskogo-boevogo-robota.html

Ученые рассказали о будущем роботов в строительстве

Человек всегда с радостью перепоручает тяжелый и монотонный труд. Иногда – другому человеку, но зачастую – инструменту или машине. Мы заменили топоры на бензопилы, телеги на автомобили и счеты на калькулятор.

Но простор для модификации и рационализации ещё очень широк. Так, современному человеку на помощь приходят роботы.

О роботизации в строительстве рассказал Эван Аккерман из американского института инженеров электротехники и электроники.

Обратите внимание

По словам специалиста, в строительных технологиях есть большой спрос на автоматизированные системы. В том числе и роботов. «Строительство держится на технологиях, которые опасны, медлительны и энергозатратны. Звучит как задача для робота, не правда ли?»

В последнее время роботизация строительства идет в различных направлениях. Например, был создан дрон, который строит стены, перенося по одному кирпичу.

Помимо того, ученые улучшили робо-руку, которая с помощью 3D анализа может выстраивать устойчивые структуры из неровных элементов, в частности, камней.

Но наибольшее внимание Эван Аккерман уделил в своем докладе технологиям работы 3D принтеров.

По мнению Эвана, наиболее перспективная технология в этом ключе – роботы с 3D принтерами на платформенной базе. Однако и тут есть проблема: такие устройства лучше всего работают, когда робот развернут и выпускает заранее изготовленные здания.

Американский специалист также поделился информацией о цифровой строительной платформе (Digital Construction Platform), которую разработали в MIT. Это устройство представляет собой передвижную платформу на солнечных батареях с 3D принтером и механической рукой. В качестве строительного материала ЦСП использует специальную двухсоставную пену, которая быстро высыхает.

На данный момент роботу удалось построить гигантский купол высотой 3,7 метра и шириной 14,6. При этом робот выполнил всю работу автономно и с довольно высокой скоростью.

Важно

Подобный механизм стоит около 250 тысяч долларов и для работы требует только солнечную энергию и раствор. При этом сейчас активно ведутся исследования по преобразованию мусора и подручных материалов в строительный состав.

В связи с этим инженеры заявляют, что такие роботы вскоре будут применяться повсеместно в массовом строительстве, так как по соотношению цена-скорость-качество они сильно превосходят традиционные способы строительства.

Кандидат технических наук, зам. директора по научной работе Инженерно-строительного института СПбПУ Политех

Будущее в строительстве определенно будет принадлежать роботам, это позволит существенно сократить сроки и снизить стоимость строительства. В России недавно впервые был напечатан жилой дом на 3D принтере, стоимость одного квадратного метра составила всего 16 тыс. руб.

Кроме того, строительство – достаточно травмоопасная отрасль, применение роботизированной техники позволит снизить риски получения травм на строительной площадке практически до нуля.

Человеческий ресурс будет по-прежнему очень востребован, а самой популярной профессией на стройплощадке через 20 лет станет инженер-робототехник.

Строительная площадка будущего будет выглядеть примерно так: непосредственно на площадке выполняются только работы по вертикальной планировке территории. Устройство фундамента производится по технологии, аналогичной 3D принтерам.

Ленточные или свайные фундаменты выращиваются в теле грунтового массива также с помощью строительных роботов-манипуляторов. Устройство котлована и планировка территории производится техникой, имеющей GPRS-управление основных рабочих органов: отвал бульдозера, ковш экскаватора и т.д.

Только на стройке происходит объединение крупноблочных конструкций заводского изготовления. Комплектующие готовятся на заводах, которые представляют собой роботизированные предприятия.

Источник: https://sciencepop.ru/roboty-stroiteli-budushhee-industrii/

Когда мы сядем за штурвалы гигантских роботов?

Когда-нибудь представляли, как залезаете в гигантский роботизированный костюм и ведете бой, ну или поднимаете тяжелые объекты, переворачиваете машины? Фильмы показывают, что это доступное удовольствие. На деле же создать такое устройство из чертежа может быть огромной проблемой.

За многие десятилетия мы привыкли считать, что поле боя будущего будет выглядеть именно так: гигантские роботы, в которых сидят (а лучше не сидят) люди.

Эти титанические чудовища — больше известные как мехи — стали своего рода синопсисом для войн будущего. Пилотируемые роботы впервые появились в японском аниме, но очень скоро мигрировали и в западный мир через всякие сериалы.

Голливудские фильмы вроде «Чужих», «Аватара» и «Тихоокеанского рубежа» прекрасно показали, как это должно выглядеть.

Совет

Фильмы фильмами, а насколько реальны такие проекты в действительности? Когда мы уже увидим людей, пилотирующих гигантских роботов?

Джордан Вайсман из Harebrained Schemes делал игры на тему мехов BattleTech в 1980-х годах.

Задумывая своих боевых мехов, он выбрал относительно приземленный подход, если сравнивать с предыдущими примерами.

Джордан представлял мехов, построенных из стальной рамы, окруженной электрически заряженными искусственными мускулами, которые двигают суставы, с гироскопным стабилизатором и бортовой электростанцией.

Основная идея Джордана вполне понятна. Искусственная мускулатура была в некоторой степени как электроактивные полимеры. «Электрические пучки, которые расширяются или сжимаются при пропускании электричества, были мышцами наших мехов, — говорит Вайсман. — Прошло 30 лет, и этот же материал в настоящее время используется в разработке протезов».

Одна из причин, по которым форма человека привлекает конструкторов, это ее особенный эргономический дизайн.

«Анатомия человека невероятно эффективна для шагания по камням и дорогам», объясняет Роб Букингем, директор Race в Научном центре Калэма.

«Просто взгляните на солдата, который может переносить вес, в несколько раз превышающий его собственный, через любую местность». Впрочем, передвижение на двух ногах требует особой ловкости, а удерживать равновесие может быть очень трудно.

Кроме того, как управлять трехметровым гигантом? Профессор Сету Виджаякумар из Эдинбургского центра робототехники предлагает использовать комбинацию телеопераций и автоматической системы, реагирующей на намерения пилота. «Намерения высшего уровня будут поступать от оператора, но очень много контроля на низком уровне будет встроено в платформу, вроде поддержания равновесия при ходьбе», говорит Сету.

На самом деле, сделать двуногого меха, которым управляет человек, будет проще, чем автономного. «Это вполне выполнимый тип технологии. Более вероятный, чем автономная система, поскольку полностью автономная система имеет массу проблем с точки зрения сенсорного и контекстуального принятия решений».

Обратите внимание

Тем не менее любой тип системы телеуправления потребует коммуникационную платформу, которая будет устойчива для взломов и сбоев и сможет обрабатывать 500 000 операций в секунду.

Есть также вопрос, на какой энергии будет работать мех. Вайсман думал, что мехи BattleTech будут работать на термоядерных реакторах, но учитывая то, что современные реакторы синтеза размером с целый заводик, это маловероятно.

Мехи в «Тихоокеанском рубеже» использовали обычные реакторы ядерного деления, которые действительно обеспечивают высокую выходную мощность, но крайне небезопасны. «Технологии батарей и плотности энергии отстают от теоретически возможных, — говорит Сету.

— Исследования ведутся, но они пока находятся в зачаточном состоянии с точки зрения того, что можно сделать».

Предоставление пилоту контекстной информации и осведомленности о ситуации — еще одна проблема. «Мы добились прогресса с контролем в реальном времени, например, равновесия, — говорит Сету. — Проблема в том, что мы знаем, как это сделать, но при работе с датчиками реального мира любое незначительное отклонение в датчиках вырубит систему».

Виброотклик — вроде того, что имеется у игровых джойстиков, — полезен для определения, прикасаетесь вы к чему-то или нет. Но предоставление пилоту дополнительных ощущений, которые будут добавлять контекста к тому, что испытывает робот, несет в себе риск перегрузки пилота излишней информацией.

Естественно, чем больше вы что-то строите, тем тяжелее оно становится. Давление, оказываемое на поверхность, это сила, деленная на площадь. Когда у вас двуногая система, вроде меха, большая часть массы сосредоточена в двух ногах.

Читайте также:  Нейронную сеть обучили рассчитывать оптимальную дозировку лекарств для химиотерапии

Это создает «эффект шпильки», когда весь вес сосредоточен в небольшой области. «Если взять женщину и сосредоточить весь ее весь в четверти дюйма в шпильке на туфле, она сможет пробить материал изрядной толщины», говорит Вайсман.

С подобной проблемой столкнулись немцы при разработке сверхтяжелого танка «Маус» во время Второй мировой войны. При весе в 188 тонн он хорошо прошел испытания на железобетоне, но при первом же полевом испытании увяз в земле.

Важно

Другой проблемой будет заставить меха ходить. Гироскопный стабилизатор уже позволяет машинами, вроде круизных судов, балансировать самостоятельно. Тем не менее акт ходьбы это весьма нестабильный процесс. Люди ходят, наступая вперед и перенося вес на ногу. И чем выше объект, тем труднее ему балансировать.

Kuratas разработки Suidobashi Heavy Industry и Mark-2 разработки MegaBots, оба заявлены как мехи. Хотя они оба имитируют человеческую форму, вместо двуногого движения роботы эти мехи полагаются на колесное передвижение. Одна из проблем в том, что имитация человеческой формы — которая имеет хорошо распределенную систему веса и энергии — сложная задача с точки зрения инженеров.

Моторы в каждом суставе могли бы решить проблему, но такое решение требует тяжелых моторов для поддержки и остального тела. Моторы сравнительно тяжелы, следовательно, значительный вес будет сосредоточен в суставах, и меху будет тяжелее поддерживать равновесие.

Продвигаются исследования в области пневматических мускулов, но таких понадобится по два на каждом суставе. «На основе пневматических мускулов можно создать что-то с пятью суставами, — говорит Сету. —  Но когда вы пытаетесь собрать из них двуногую систему, все превращается в ад с точки зрения электроники, маршрутизации и проводки».

Мы уже начали производство мехов с прототипом экзоскелета Assist Suit AWN-03 от ActiveLink. Этот вспомогательный костюм разрабатывается в качестве решения проблемы нехватки рабочей силы, которая может проявиться в процессе старения населения.

Вилочные погрузчики и подъемники не подходят для всех ситуаций.

«Есть некоторые отдельные поля, которые нельзя механизировать, и промышленным рабочим по-прежнему придется носить тяжелые предметы сами по себе», говорит Хиромичи Фудзимото, президент ActiveLink.

Следующим этапом Assist Suit будет снижение веса и производственных затрат, а потом уже и разработка модели для более тяжелой работы. Новый Assist Suit сможет поднимать объекты, которые человек в противном случае не смог бы поднять самостоятельно.

Однажды у нас будут пилотируемые людьми экзоскелеты для перемещения грузов и, возможно, тяжелого строительства. Но гигантские мехи, перешагивающие здания, все же останутся материалом блокбастеров. «В фантастике это все выглядит красиво, но говоря о практическом военном транспорте, вряд ли вы захотите, чтобы он был высоким», говорит Вайсман.

«В некотором смысле все технологии уже есть, — говорит Сету. — Мы сделаем человекоподобных мехов, если найдем им применение. Только фантастов волнует, будет ли у них две руки и две ноги».

Опубликовал: Виктор Петров

Источник: https://hinews.mediasole.ru/kogda_my_syadem_za_shturvaly_gigantskih_robotov

Станут ли шагающие исполинские роботы-мехи реальностью?

Питер Рэй Эллисон BBC Future

Правообладатель иллюстрации Battletech

Вам никогда не хотелось облачиться в механический экзоскелет, чтобы сразиться с врагом? Или, например, для того, чтобы переместить тяжелый предмет? Обозреватель BBC Future попытался понять, насколько сложно будет создать подобную машину.

Уже несколько десятилетий наше представление о будущем ведения войн связано с картинами шагающих по полю боя огромных человекоподобных боевых роботов, управляемых сидящими в них операторами – так называемых мехов (от английского mech). Они в каком-то смысле стали символом дальнейшего развития военных технологий.

Впервые управляемые двуногие роботы появились в японских мультфильмах жанра аниме, но вскоре попали и в британскую культуру благодаря таким научно-фантастическим сериалам, как “Роботек”.

Совет

Тему человекоподобных боевых машин подхватил и Голливуд – они фигурируют в ряде блокбастеров, включая фильмы “Чужие”, “Аватар” и “Тихоокеанский рубеж”.

Но насколько осуществимо создание подобной машины в реальности? Увидим ли мы когда-нибудь шагающего робота, управляемого изнутри человеком?

Идеальна ли анатомия человека для робота?

Джордан Вайсман, разработчик из компании Harebrained Schemes, создавал тактические ролевые игры BattleTech с участием “мехов” еще в 1980-х годах.

В отличие от других подобных игр, конструкция роботов Вайсмана имела под собой серьезное техническое обоснование.

Они представляли собой стальной каркас-скелет, облаченный в плоть из искусственной мускулатуры, приводимой в движение благодаря электрическим импульсам. Каждый робот был также снабжен гироскопическим стабилизатором и бортовой электростанцией.

Основная идея конструкции роботов Вайсмана вполне разумна с научной точки зрения.

Придуманные им искусственные мышцы во многом напоминают электроактивные полимеры – материалы, меняющие форму при пропускании через них электрического тока.

“Эти пучки волокон, которые удлинялись или сокращались в зависимости от наличия или отсутствия напряжения, и были мышцами наших роботов, – объясняет Вайсман. – Сейчас, 30 лет спустя, похожие материалы используются в протезировании”.

Правообладатель иллюстрации Megabots/FlickrImage caption Роботы MegaBot в целом человекоподобны, но используют для передвижения не ноги, а колеса

Одна из причин популярности идеи человекоподобных роботов заключается в том, что человеческое тело потрясающе эргономично.

“Анатомия человека идеально приспособлена для ходьбы по пересеченной местности или лазанья по скалам”, – подчеркивает Роб Бакингем, директор лаборатории роботобехники RACE (Remote Applications in Challenging Environments) при Калэмском научном центре в Великобритании.

“Достаточно взглянуть на солдата, который способен нести груз, превышающий его собственный вес в несколько раз, передвигаясь по любому типу местности”.

Однако процесс хождения на двух конечностях требует существенной сноровки, и контролировать устойчивость двуногого робота может оказаться трудной задачей.

Не упрощает ситуацию и то обстоятельство, что подобный агрегат будет достигать по крайней мере трех метров в высоту.

Профессор Сетху Виджаякумар из Эдинбургского робототехнического центра предполагает, что принципы управления таким роботом будут напоминать функционирование экзоскелета из фильма “Чужие”: автоматическая система управления будет получать от оператора команды и выполнять их, внося дополнительные коррективы с целью обеспечения устойчивости.

“От оператора будут исходить команды высокого уровня, но очень много функций по контролю низшего порядка робот будет выполнять самостоятельно – например, поддерживать равновесие при ходьбе”, – говорит Виджаякумар.

На самом деле гораздо проще создать двуногого робота, управляемого человеком, чем машину, способную “думать” самостоятельно.

Обратите внимание

“Это вполне реалистичный сценарий с точки зрения технологии, – отмечает Виджаякумар. – Создание такого робота гораздо более реально, чем появление полностью автономной системы, поскольку разработка последней связана с множеством проблем – очень трудно наделить систему чувством восприятия и способностью принимать ситуативные решения”.

Однако система управления таким роботом должна быть надежно защищена от хакерских атак и возможной потери информации и способна работать со скоростью 500 тысяч операций в секунду.

А что они будут есть?

Непросто создать и источник энергии, необходимый для работы. Вайсман снабдил своих роботов бортовыми термоядерными реакторами.

Однако, учитывая, что размеры современных реакторов такого типа примерно соответствуют размерам не самого маленького складского помещения, об их использовании для питания роботов, скорее всего, можно забыть.

Роботы в фильме “Тихоокеанский рубеж” были оборудованы ядерными реакторами. Эти реакторы действительно вырабатывают большое количество энергии, но их использование сопряжено с рисками безопасности.

“Современный уровень развития элементов питания и плотности энерговыделения пока не позволяет воплотить подобные сценарии в жизнь”, – объясняет Виджаякумар.

Правообладатель иллюстрации Pha Pha/Wikipedia CC BY-SA 2.0Image caption Колеса робота Kuratas – компромисс, призванный устранить технические сложности, которые возникают при создании двуногих механизмов

“Исследования в области ядерных топливных элементов ведутся, но все еще находятся на очень раннем этапе”.

Слишком много информации

Еще одна проблема связана с ситуационной осведомленностью оператора.

“Мы добились определенных успехов в том, что касается управления роботом в реальном масштабе времени, в том числе обеспечения его устойчивости, – говорит Виджаякумар. – Мы знаем, как это реализовать”

“Но проблема заключается в том, что малейшее изменение в информации, поступающей от сенсоров, которые работают в реальном масштабе времени, приведет к сбою в системе управления”.

Обратная тактильная связь с органами управления – наподобие той, что применяется в некоторых типах игровых джойстиков – была бы полезным способом передачи оператору данных о пространственном положении робота.

Однако если обеспечить такой дополнительный канал обратной связи, есть риск перегрузить оператора информацией.

Как научить их ходить?

Разумеется, чем больше размеры робота, тем он тяжелее. Давление равно соотношению силы, действующей перпендикулярно на поверхность, к площади этой поверхности.

У двуногих роботов значительная порция общей массы приходится как раз на нижние конечности. В результате создается “эффект шпилек”, при котором вся масса робота давит на очень маленькую площадь поверхности.

“У женщины на каблуках-шпильках вся масса тела концентрируется на кончиках шпилек размером в несколько квадратных сантиметров, и в результате каблуки могут уходить глубоко в землю”, – говорит Вайсман.

С похожей проблемой столкнулись немецкие конструкторы при разработке сверхтяжелого танка Maus во время Второй мировой войны.

Танк, весивший 188 тонн, хорошо показал себя на железобетонном покрытии, но на первом же полевом испытании увяз в грунте.

Не менее трудной задачей будет заставить робота ходить. Существуют гироскопические стабилизаторы, обеспечивающие устойчивость транспортных средств, таких как круизные лайнеры. Однако ходьба – это очень нестабильный процесс.

Мы передвигаемся за счет того, что наклоняем корпус вперед и не даем себе упасть, выставляя вперед то одну, то другую ногу. Кроме того, чем выше робот, тем труднее будет добиться его равновесия при ходьбе.

Правообладатель иллюстрации Superewer/WikipediaImage caption Сверхтяжелый немецкий танк Maus увяз в грунте на полевых испытаниях

И робот Kuratas, разработанный японской компанией Suidobashi Heavy Industry, и Mark 2, созданный MegaBots, описываются конструкторами как “мехи”.

Важно

Хотя оба робота антропоморфны, вместо прямохождения на двух конечностях они передвигаются при помощи колес.

Одна из проблем заключается в том, что копирование в робототехнике человеческой анатомии, которая отличается хорошим распределением нагрузок и энергии, представляет собой непростую задачу с инженерной точки зрения.

Обойти эту трудность можно было бы за счет установки на каждую из конечностей робота моторов, приводящих ее в движение, однако при этом потребовались бы высокомощные моторы для обеспечения баланса всего механизма в целом.

Масса таких моторов относительно велика, то есть конечности получились бы слишком тяжелыми, а это означало бы дополнительные трудности с балансировкой робота.

Проводились исследования искусственной мускулатуры с пневматическими приводами, но таких приводов на каждую конечность потребуется два – один для сгибания, другой для разгибания.

“При помощи пневмоприводов можно построить систему, состоящую из пяти конечностей, – говорит Виджаякумар. – Но если попытаться создать с их помощью двуногого робота, это будет кошмар с точки зрения электроники и проводки”.

Для тяжелого физического труда

Японская компания ActiveLink уже вплотную приблизилась к началу производства своего экзоскелета под названием Assist Suit AWN-03, цель создания которого – устранить дефицит рабочей силы, вызванный общим старением населения.

Лебедки и вильчатые автопогрузчики подходят не для всех типов работ. “Есть виды труда, механизировать которые не представляется возможным, и рабочим по-прежнему приходится перемещать тяжелые грузы вручную”, – говорит президент ActiveLink Хиромити Фудзимото.

Правообладатель иллюстрации ThinkstockImage caption Двуногие гуманоидные роботы – излюбленная тема писателей-фантастов, но в реальной жизни создать их будет непросто

Следующим этапом работы над Assist Suit будет снижение массы и сокращение стоимости производства, после чего инженеры компании приступят к созданию экзоскелета для тяжелого физического труда.

Благодаря новой модели Assist Suit человек сможет переносить грузы, которые в обычных условиях невозможно поднять в одиночку.

Когда-нибудь, возможно, появятся управляемые экзоскелеты для перемещения грузов и, не исключено, для возведения крупных инженерных сооружений.

Однако роботы-исполины, разгуливающие по городам будущего, по-прежнему будут существовать только в фантастических фильмах.

“По мнению писателей-футуристов, это потрясающие машины, но с практической точки зрения робот, высящийся во весь рост над полем боя, – не самая удачная идея”, – говорит Вайсман.

Читайте также:  Логика мышления. интерфейс человек-компьютер.

Виджаякумар согласен: “Необходимые для их создания технологии частично уже имеются, но человекоподобные роботы появятся лишь в том случае, если мы найдем им применение. Будет ли у этих роботов по две руки и две ноги? Это волнует только писателей-фантастов”.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Источник: https://www.bbc.com/russian/vert-fut-36715682

Научно-исследовательская работа “Роботы. Как они устроены?”

19

V районная научно-практическая конференция

«Первые шаги в науку»

посвященная 70-летию Победы в Великой Отечественной войне

1941-1945 годов

«Роботы. Как они устроены?»

Автор: Полянский Даниил

ученик 3Б класса

Руководитель: Гусенкова И.Ю.

учитель начальных классов МБОУ КСОШ №1

Княгинино

2015 г.

Рецензия на исследовательскую работу

ученика 3«б» класса МБОУ Княгининской СОШ №1

Полянского Даниила

«Роботы. Как они устроены?»

В представленной научно-исследовательской работе рассмотрены вопросы создания, устройства и значения роботов в современном мире и жизни людей. Содержание работы соответствует заявленной теме и излагается в соответствии с удачно составленным планом.

В разделе «Введение» определена тема, цели и задачи работы, объект исследования, выдвинута гипотеза, а также перечислены методы исследования.

Теоретический материал соответствует теме исследования: описаны различные виды роботов, строение современных роботов. Заслуживает полной поддержки стремление автора основательно разобраться в терминологии.

Совет

Особый интерес вызывает исследовательская часть работы. Проведен ряд исследований. Это опрос учащихся. Видно, что ребенок грамотно и с интересом выполнял работу. По результатам опроса сделаны выводы.

Проведена работа по созданию модели робота EV3 и работе сенсорных датчиков.

Выдвинутая гипотеза достаточна грамотно и убедительно подтверждается материалами работы. В процессе исследования применялись теоретические (изучение научно–популярных изданий; работа с интернет-ресурсами), опрос и анкетирование одноклассников и метод конструирования.

Материалы работы дают понять, что исследователь предварительно внимательно изучил теорию по данной теме, а затем на основе изученного провел исследовательскую работу и сделал собственные выводы. К работе выполнена яркая, красочная презентация.

Работа удовлетворяет требованиям, предъявляемым, к ученическим исследовательским работам.

Учитывая сложность предмета исследования, творческий подход и глубину анализа полученного материала, считаю, что работа заслуживает высокой оценки, так как может быть удачно использована на уроках окружающего мира, в работе кружка и на классных часах.

Руководитель: Гусенкова И.Ю.

Аннотация

В представленной научно-исследовательской работе рассмотрены вопросы создания, устройства и значения роботов в современном мире и жизни людей. Описаны различные виды роботов. Проведена работа по созданию модели робота EV3 и работе сенсорных датчиков.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..………..….5

  1. История создания и развития роботов..………….…………….7

    1. Эволюция роботов.……………………………………………………7

    2. Происхождение слова робот. Три закона робототехники ………….11

    3. Классификация роботов………………………………………………12

  1. Устройство роботов и основные принципы работы..…..16

    1. Строение современных роботов……………………………………..16

    2. Разработка модели робота EV3……………………………………..17

    3. Результаты анкетирования одноклассников…………………………20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………..…………….….22

Список использованных источников информации……………23

ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………24

Введение

Слово «робот» прочно вошло в современную речь и нашу жизнь. Трудно представить себе мир XXI века без «умных» машин. Они проникли всюду: от заводских цехов и медицины до вооружения наиболее развитых армий мира. И, конечно, редкий фантастический фильм  обходится без самостоятельных думающих механизмов, которые известны под термином «робот».

Термин «робот» пришел к нам от чешского слова «robota», что буквально означает «принудительный труд». В принципе, это слово отлично описывает большинство роботов. Чаще всего роботы делают тяжелую работу, монотонно трудятся на производстве.

Также они решают задачи, которые сложны, опасны или скучны для людей. Беспилотные самолеты-разведчики, искусственные спутники, знаменитые луноходы – все это роботы.

Обратите внимание

Однако наиболее впечатляющая мечта человечества – человекообразная машина, описанная писателями-фантастами.

Цель данной работы – изучение истории появления роботов, их роли в жизни людей и ознакомление с типовой конструкцией робота.

Объектом исследования послужили роботы в современной жизни людей.

В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:

  • изучить историю создания и развития роботов;
  • рассмотреть виды роботов;
  • опросить одноклассников: какие роботы их окружают в жизни и знают ли они конструкцию роботов;
  • создать модель робота с несколькими датчиками.

Методы исследования: теоретические (изучение научно–популярных изданий; работа с интернет-ресурсами), опрос и анкетирование одноклассников и метод конструирования.

Гипотеза: человек не может обойтись без роботов.

Актуальность: Тема   роботов  очень интересна. По телевизору часто показывают программы и фильмы про роботов, в которых они помогают людям в жизни и даже могут вместо человека делать какую-нибудь сложную работу.

В жизни мы часто сталкиваемся с роботами. Например, дома у многих есть игрушки на радиоуправлении, у всех есть сотовые телефоны, компьютеры, телевизоры, пылесосы и т.п.

Вся эта робототехника во многом помогает и облегчает нашу жизнь.

История создания и развития роботов

Роботы – это помощники человека, которые выполняют работу по заранее заложенной в них программе и могут реагировать на то, что их окружает. С момента своего появления роботы изменились от очень простых механизмов до сложных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. Однозначной трактовки термина «робот» нет.

Одно из определений гласит, что робот  это машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.

Ро́бот (чешское robot, от robota — подневольный труд или rob —раб) — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма.

Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет различные операции, выполняемые человеком.

При этом робот может иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно [2].

Идея создания роботов появилась очень давно, еще во времена античности. На протяжении всей истории человечества создавались какие-то механизмы: для выполнения работы, для развлечения, для заработка денег или прости из научного интереса.

Рисунок 1- Робот Леонардо да Винчи

Приблизительно в 1495 г. Леонардо да Винчи спроектировал (а возможно собрал и испытал) механического рыцаря, облачённого в броню, по видимости являющегося первым роботом.

Внутри доспехов находился механизм, приводящий в движение искусственного человека при помощи тросов и роликов, создавая иллюзию, что там внутри есть живой человек.

Важно

Рыцарь-робот умел садиться, двигать головой и руками, анатомически правильно открывать и закрывать  рот. Также, он мог имитировать звуки – шёл под сопровождение  барабанов.

В дневниках Леонардо появляется набросок суммирующей вычислительной машины на зубчатых колесах, способной складывать 13-разрядные десятичные числа. Его суммирующую машину можно считать изначальной вехой в истории вычислительной техники.

В 1500 году Леонардо да Винчи строит механического льва, который при въезде короля Франции в Милан выдвигался, раздирал когтями грудь и показывал герб Франции [1].

 Первого действующего человекоподобного робота создал французский изобретатель Жак де Вокансон в 1737 году. Андроид представлял из себя человека в натуральную величину способного на флейте. Флейтист Вокансона имел в репертуаре 12 произведений.

Рисунок 2 – Роботы Жак де Вокансона

К концу XIX века инженер из России Чебышев Пафнутий придумал механизм — стопоход, который обладал высокой проходимостью. Это была первая попытка создания транспортного средства. Конечно, это изобретение не представляло огромной пользы для человечества, но сама задумка дала определенный толчок к развитию технологий роботостроения [1].

Рисунок 3 – Стопоходящая машина Чебышева

В 1893 году американским профессором Арчи Кемпионом был представлен опытный образец робота Boilerplate.

Рисунок 4 – Boilerplate

Хотя робот существовал в единственном экземпляре, Boilerplate неоднократно участвовал в боевых действиях.

После изобретения в 1940 году компьютера, стали появляться электронные промышленные роботы. Первым роботом, освободившим человека от трудной и опасной работы, в 1962 году стал робот «Юнимейт». Он работал на автомобильном заводе «Дженерал моторс», его работа заключалась в передаче и перемещении горячих деталей после их изготовления.

Совет

В 1993 году был создан восьминогий ходящий робот Dante. Робот совершит неудачную попытку спуститься в один из антарктических кратеров для сбора данных в тяжелой для человека среде.

Sony представил развлекательного робота-собаку AIBO, модель ERS-11. Два десятка моторов управляют движениями ног, головы и хвоста.Данные с цветной цифровой камеры, двух микрофонов и тактильных датчиков подаются на микропроцессор, управляющий поведением робота.

Компания Probotics выпустила простых мобильных персональных роботов Cye, которые могут использоваться для выполнения ряда простейших домашних хозяйственных работ.

Источник: https://multiurok.ru/files/nauchno-issliedovatiel-skaia-rabota-roboty-kak-oni.html

Космические станции: фантастика и реальность

Будут ли эти корабли настолько большими, что места внутри них хватит на строительство поселений или даже целых городов, как это мы не раз могли наблюдать во многих фантастических фильмах? Или же они будут более приближены к реальности и представлять собой большие орбитальные космические станции? Основной вопрос данной статьи заключается в том, насколько близкое отношение к реальности имеют предложенные в научной фантастике концепты космических колоний.

Гигантские космические станции размером с Луну. Огромные кольцеобразные станции, кружащие по орбите чужих миров. Массивные города, дрейфующие в атмосфере чужих планет. Все эти концепты мы сегодня и рассмотрим и выясним, насколько они реализуемы.

Комментировать ту или иную идею будет Синди Ду, научный сотрудник и докторант Массачусетского технологического института, человек, который откровенно считает, что проект Mars One изначально обречен на провал, и ученый, который написал серьезную научную работу, в которой затрагиваются вопросы, связанные с нашей возможной будущей жизнью в космосе.

Согласно Ду, нужно учитывать три вещи, если мы говорим о любой возможности обитания человека в космосе. Необходимо учитывать место обитания, чего мы хотим от этого места обитания и насколько большим оно будет.

Именно эти три критерия могут указать на возможность или невозможность всей затеи.

Поэтому рассмотрим несколько вариантов космических жилищ, которые предлагает нам научная фантастика, и выясним, насколько реально и рационально их использование.

Мобильная космическая станция наподобие «Звезды смерти»

Практически каждый любитель научно-фантастических фильмов знает, что такое «Звезда смерти». Это такая большая серая и круглая космическая станция из киноэпопеи «Звездные войны», внешне очень напоминающая Луну. Это межгалактический уничтожитель планет, который по сути сам является искусственной планетой, состоящей из стали и населенной штурмовиками.

Можем ли мы в реальности построить такую искусственную планету и бороздить на ней просторы галактики? В теории — да. Только на это потребуется невероятное количество человеческих и финансовых ресурсов.

Обратите внимание

Вопрос строительства «Звезды смерти» — без шуток — поднимался даже американским Белым домом, после того как общество отправило соответствующую петицию для рассмотрения. Официальный ответ властей гласил, что только на сталь для строительства потребуется 852 000 000 000 000 000 долларов.

Давайте предположим, что вопрос денег не является проблемой и «Звезду смерти» действительно построили. Что дальше? А дальше в дело включится старая добрая физика. И это окажется действительно проблемой.

Орбитальная станция «Дальний космос 9»

Итак, мы выяснили, что «Звезда смерти» слишком большая (по крайней мере на сегодняшний взгляд) для путешествий в космосе.

Возможно, нам поможет какая-нибудь космическая станция меньшего размера, такая как, например, «Дальний космос 9», на которой происходят события сериала «Звездный путь» (1993-1999 гг.).

В этом сериале станция находится на орбите вымышленной планеты Бэйджор и является отличным местом обитания и настоящим галактическим торговым центром.

Ду говорит, что доставка каждого килограмма полезного груза в космос на низкую орбиту Земли обходится сейчас примерно в 20 000 долларов. Учитывая это, вероятнее всего, было бы целесообразнее отправить какой-нибудь роботизированный космический аппарат на добычу полезных ископаемых на один из местных астероидов, чем доставлять на место нужный материал с Земли.

Еще одним вопросом, который потребует обязательного решения, будет, конечно же, вопрос жизнеобеспечения. В том же «Звездном пути» станция «Дальний космос 9» не была полностью автономной.

Она являлась торговым галактическим центром, новые запасы для которого доставлялись различными торговцами, а также в ходе поставок с планеты Бэйджор.

По мнению Ду, при строительстве подобных космических станций для обитания в любом случае потребуется время от времени проводить миссии по поставке новых продовольствий.

Марсианская станция как в фильме «Миссия на Марс»

В этом фильме присутствует очень много реального фантастического бреда.

Торнадо на Марсе? Мистические обелиски пришельцев? Но больше всего смущает описанный в фильме факт того, что на Марсе очень просто обустроить себе жилище и обеспечить себя запасами воды и кислорода.

Оставшийся в одиночку на Марсе герой актера Дона Чидла объясняет, что смог выжить на Красной планете благодаря созданию небольшого огорода.

Если это так легко, то что мы до сих пор делаем здесь, на Земле?

Читайте также:  Одесский мальчик обманул специалистов

Несмотря на уверенность Чидла в том, что между растениями и человеком имеются тесные связи (на Земле оно, может, так и есть), в суровых климатических условиях Марса растения и человек будут находиться в совсем неестественной для них окружающей среде.

Не следует также забывать и о таком аспекте, как различия в интенсивности фотосинтеза сельскохозяйственных культур. Для выращивания растений потребуются сложные закрытые системы для контроля за окружающей средой. И это весьма серьезная задача, так как в таком случае людям и растениям придется делить единую атмосферу.

Важно

Решение этой проблемы на практике потребует использования изолированных парниковых камер для роста, но это в свою очередь повысит общую стоимость затрат.

Выращивание растений, может, и является хорошей идеей, но лучше запастись дополнительной провизией, которую можно будет взять с собой перед полетом в один конец.

Клауд-Сити. Город, парящий в атмосфере планеты

Знаменитый «город в облаках» Лэндо Калриссиана из «Звездных войн» представляется довольно интересной идеей для научной фантастики.

Однако могут ли планеты с весьма плотной атмосферой, но суровой поверхностью являться подходящей площадкой для выживания и даже процветания человечества? Эксперты из NASA считают, что это действительно возможно.

И самым подходящим кандидатом на роль такой планеты в нашей Солнечной системе является Венера.

Научно-исследовательский центр в Лэнгли в свое время изучал эту идею и до сих пор работает над концептами космических аппаратов, которые смогли бы отправить человека к верхним слоям атмосферы Венеры.

Мы уже писали о том, что строительство гигантской станции размером с город будет очень сложной задачей, практически невозможной, но еще сложнее может быть поиск ответа на вопрос о том, как удержать космический корабль в верхних слоях атмосферы.

Опять же, одним из преимуществ летающего города Калриссиана является постоянный доступ к чистому и свежему воздуху, о чем можно полностью забыть, если мы говорим о реальных условиях и в частности условиях Венеры. Кроме того, придется разработать специальные скафандры, облачаясь в которые люди смогут спускаться вниз и пополнять запасы материалов на адской поверхности этой планеты. Ду имеет на этот счет несколько идей:

В общем, идея Клауд-Сити выглядит совсем не подходящей со многих сторон.

Гигантский космический корабль «Аксиома» из мультика «ВАЛЛ-И»

Потрясающий и трогательный научно-фантастический мультфильм «ВАЛЛ-И» предлагает относительно реалистичный вариант исхода человечества с Земли.

В то время как роботы пытаются очистить поверхность Земли от скопившегося на ней мусора, люди улетают из системы в дальний космос на гигантском космическом корабле.

Совет

Звучит вполне реалистично, правда? Космические корабли мы уже делать научились, так давайте просто сделаем их больше?

На самом же деле эта идея является, по мнению Ду, чуть ли не самой нереальной из предложенного в этой статье списка.

Мир-кольцо. Элизиум

Миры-кольца, какими они представлены, например, в фантастическом боевике «Элизиум» или видеоигре «Halo», являются, пожалуй, одними из самых интересных идей для космических станций будущего.

В «Элизиуме» станция находится близко к Земле и, если игнорировать ее размеры, обладает определенной долей реалистичности.

Однако самая большая проблема здесь заключается в ее «открытости», что уже только по виду — чистая фантастика.

Самая идея станции в форме колец замечательная, но пока нереализуемая.

Подземные города как в «Матрице»

События трилогии «Матрица» в действительности происходят на Земле. Однако поверхность планеты заселена роботами-убийцами, и поэтому наш дом выглядит как чужой и очень негостеприимный мир.

Для выживания людям пришлось спуститься под землю, ближе к ядру планеты, где все еще тепло и более безопасно.

Основная же проблема при таких реальных стечениях обстоятельств, помимо, конечно же, сложности при транспортировке оборудования, которое потребуется для создания подземной колонии, будет заключаться в поддержании контакта с остальным человечеством. Ду объясняет эту сложность на примере Марса:

Терраформированный астероид как в романе «2312»

В романе Кима Стэнли Робинсона люди провели терраформирование астероида и построили на нем своего рода террариум, в котором искусственная гравитация создается за счет центростремительной силы.

Эксперт NASA Эл Глобус говорит, что важнее всего будет решить вопрос герметичности астероида, учитывая, что большинство из них представляются по сути большими кусками различного космического «мусора». Кроме того, эксперт говорит, что астероиды очень плохо поддаются вращению, а изменение центра его гравитации потребует определенных усилий при корректировке его курса.

 Источник

Источник: https://www.kramola.info/vesti/novosti/kosmicheskie-stancii-fantastika-i-realnost

Гигантские роботы добывают сотни тысяч тонн железной руды [archive]

Пилбара — регион в западной части Австралии, знаменитый своими полезными ископаемым и жарой.

Этому региону принадлежит, например, мировой рекорд по продолжительности жары выше 100 градусов по Фаренгейту (37,8 градусов Цельсия) — 160 дней.

Здесь на гигантской территории живет менее 40 000 человек и почти 9000 из них заняты в добыче железной руды. Руды столько, что даже при самой интенсивной добыче её хватит более чем на 50 лет.

Основной проблемой компаний, занятых добычей полезных ископаемых в Пилбаре, является недостаток квалифицированного персонала.

Очень трудно найти людей, которые даже за большую зарплату (средняя зарплата машинистов локомотивов составляет, например, 20 000 долларов за двухнедельную вахту) согласны работать в постоянном стрессе и жаре.

И вот компания Rio Tinto совместно с инженерами из Komatsu успешно реализует проект по роботизации работы целого разреза…

Для начала о том, как функционирует обычное месторождение в Пилбаре. Крайне редко бывает, чтобы полезные ископаемые выходили прямо на поверхность.

Чтобы добраться до рудного тела, необходимо предварительно вскрыть и вывезти в отвалы пустую породу, покрывающую месторождение, причем для добычи 1 т руды в среднем приходится вывозить 3–6 т (а в отдельных случаях – до 25т!) породы.

Объемы добычи руды напрямую зависят от объемов вскрыши, и именно поэтому на вскрышных работах задействованы самые большие самосвалы и экскаваторы.

Предварительно разведанный и размеченный горными инженерами– марк-шейдерами– участок превращается в некое подобие дуршлага: мощные буровые станки забуривают в предназначенном к взрыву блоке породы десятки и сотни взрывных скважин, расположенных в строго определенном порядке.

Обратите внимание

Взрывники при помощи специального «зарядного автомобиля» заполняют подготовленные скважины взрывчатым веществом, устанавливают и соединяют в единую цепь детонаторы, после чего устраивают маленькое землетрясение, в результате которого прочный скальный массив превращается в груду обломков.

Затем в забой прибывают огромный экскаватор и бульдозеры. Бульдозеры зачищают площадку для работы экскаватора, а грейдеры формируют более-менее ровные дороги.

Далее в дело вступают гигантские карьерные самосвалы Komatsu 930Е-4АТ и дизель-гидравлический экскаватор PC5500.

Один за другим самосвалы подъезжают на место погрузки, принимают в свой кузовок привычные 290 т и отправляются для разгрузки на отвалы – рукотворные горы, непременный атрибут любого горнодобывающего предприятия.

Когда освобождается доступ к рудному телу – взрыв повторяется, после чего карьерные самосвалы несколько меньшей грузоподъемности начинают вывозить руду на обогатительную фабрику, где ее размалывают в однородную массу и предварительно очищают от примесей. Обогащенную руду отправляют на рудный склад, откуда роторным экскаватором перегружают в вагоны.

Чуть больше трех часов необходимо для загрузки 2,5-км поезда, и вскоре стальная змея массой около 26 000 т, грохоча, устремляется к морю. Там руда грузится в трюмы кораблей-рудовозов, которые уже через неделю встанут на рейде одного из японских, китайских или южнокорейских терминалов. Еще через пару дней она превратится в сортовой прокат.

В этом процессе задействованы сотни людей и десятки тяжелых механизмов, которые обязаны работать по жесткому графику, и это при температуре +50°С и висящем над дорогой облаке рыжей пыли, которое не в силах прибить к земле даже поливальная машина.

Кабины современных бульдозеров, карьерных самосвалов и экскаваторов оснащены кондиционерами, атермальными стеклами, удобными сиденьями, но даже они не всилах полностью избавить операторов от шума и вибрации.

Важно

Очень напряженная и при этом монотонная работа приводит к быстрому утомлению, а следовательно – и к ошибкам.

Но любая ошибка в разрезе, где в ограниченном пространстве с максимальной интенсивностью работает множество многотонных машин, может привести не только к серьезной аварии, но и к трагедии. Подавляющее большинство аварий на открытых горных разработках происходит по причине пресловутого «человеческого фактора».

Идея об автоматизации технологических процессов при открытой разработке месторождений пришла в голову инженерам Komatsu в конце 1990-х.

В их активе имелась система Vehicle Health Monitoring System (VHMS), представляющая собой бортовой комплекс устройств диагностики узлов и систем карьерного самосвала в сочетании с постоянным двусторонним каналом связи между машиной и оператором сервисной службы.

Технический персонал смог получать упреждающую информацию о состоянии систем и прогнозировать, какие узлы и в какой срок потребуют замены или обслуживания.

Если японцам удалось научить машину жаловаться на свое здоровье, то почему бы не пойти дальше – доверить электронике руль и педали? Для решения этой задачи Komatsu приобрела американскую компанию Modular Mining Systems, и к 2005 году первые роботы-самосвалы, оснащенные фирменной технологией FrontRunner, поступили на обкатку в чилийские медные карьеры компании Codelco.

В декабре 2008 года Rio Tinto и Komatsu запустили бета-версию Mine of the Future на площадке А разреза Вест-Анджелас в Пилбаре. Каждый 930Е-4АТ в Пилбаре оснащен телекамерами, радарами, лазерными дальномерами, GPS-навигацией, беспроводной связью и системой распознавания препятствий. Управление машиной полностью возложено на компьютер; оператор лишь наблюдает за работой самосвала.

Искусственный интеллект FrontRunner способен запоминать рельеф местности, формируя виртуальную трехмерную карту. Шестиколесные монстры снуют по площадке со скоростью более 50 км/ч, что почти вдвое выше, чем у бывалых водителей.

Столкновения и заторы здесь невозможны: точность ориентации роботов-самосвалов во времени и пространстве почти хирургическая – всего 1–2 см отклонения от заданных координат!

Зона погрузки поделена на виртуальные секторы. Поднятый ковш экскаватора дает сигнал очередному самосвалу – давай сюда! Кстати, чилийский опыт Komatsu показал, что управление экскаватором все еще невозможно без опытного оператора в кабине, но вскоре и его место займет искусственный разум.

Совет

Бульдозеры и грейдеры уже управляются дистанционно из операционного центра в Перте. Центр связан с Пилбарой дублированным оптическим кабелем и резервным спутниковым каналом. В его кондиционированных помещениях 320 операторов визуально контролируют работу всех машин через 440 мониторов.

Единственным пилотируемым звеном процесса остается перевозка руды к морю – Rio Tinto приступит к роботизации своей железнодорожной сети через пару лет.

Еще одно выдающееся технологическое достижение в рамках проекта Mine of the Future – автоматизация сложнейшего процесса бурения взрывных скважин для вскрыши породы.

Старинный партнер Rio Tinto компания Terex Mining, специализирующаяся на буровом оборудовании, разработала для роторных буровых станков SKSS и SKF программное обеспечение и комплекс телематики, базирующийся на GPS-позиционировании.

Четыре гусеничных агрегата, оснащенных пневматическими компрессорами высокого давления Sullair 1,500CFM, позволяют использовать для бурения не только обычный вращающийся бур, но и погружной пневмомолот.

Буровой робот может вгрызаться в породу на 6 м/ч быстрее, чем такая же машина с оператором в кабине.

Скважины автоматически укрепляются и расширяются снизу вверх, от забоя к устью, для более эффективного подрыва заряда.

Ученые из Университета Сиднея, сотрудничающие с Rio Tinto, считают, что через пару лет смогут автоматизировать геологоразведку – сакральный процесс, немыслимый ранее без участия человека.

Если раньше для оценки конфигурации, объема рудного тела и содержания железа в нем требовалось сделать тысячи скважин, отправить поднятый керн в лабораторию и через пару месяцев получить заключение, то скоро вся эта рутинная работа будет занимать секунды.

Обратите внимание

Для этого будут разработаны мобильные лаборатории, буквально видящие сквозь землю и не требующие трудоемкого бурения.

У Rio Tinto и ее партнеров масса работы. Вскоре в Вест-Анджелас доставят еще 17 роботов Komatsu 930Е-4АТ, пять бульдозеров, четыре грейдера и три буровых станка. Руды в этом районе хватит на несколько десятков лет – стоимость разведанных запасов составляет более $140 млрд.

Очереди на освоение ждут и богатейшие месторождения Парабурду, Маранду, Брокман и Янди. И это – не считая залежей бокситов, меди и редкоземельных металлов, спрос на которые стабильно растет. Климат в Западной Австралии вряд ли изменится, а значит, у компании нет другого пути, кроме дальнейшей автоматизации добычи.

            (источник – RU, источник – EN)

постоянная ссылка статьи:
http://sci-fact.ru/archive-1-tech-fact/archive-roboty-monstry-dobyvayut-sotni-tysyach-tonn-zheleznoj-rudy.html

ТЕМЫ: Технологии Информационные технологии Искусственный интеллект Роботы Автомобили Добыча полезных ископаемых Промышленная техника Промышленные роботы

Источник: http://sci-fact.ru/archive-1-tech-fact/archive-roboty-monstry-dobyvayut-sotni-tysyach-tonn-zheleznoj-rudy.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector