Робототехника

Довольно часто встречается вопрос зачем вообще нужны 3D-принтеры? Что это просто очередная дорогая игрушка. Возможно, сейчас они и имеют довольно узкую область применения, но и этой области вполне достаточно чтобы относиться к ним серьёзно, в конце концов обычные принтеры тоже по своей сути выполняют достаточно специфическую работу, что не мешает их повсеместному распространению.
Так вот, одним из ярких примеров полезности 3D печати может служить 17-летний колорадский парень Истон Ляшапель, который сумел спроектировать чертежи для изготовления роботизированных протезов рук на домашних 3D принтерах, себестоимость которых в разы меньше, чем у аналогичных присутствующих на рынке.

Насколько можно понять, компания Titan Aerospace создала «солнечный» беспилотник Solara 50, способный продержаться в воздухе не неделю и не месяц, а целых пять лет. При этом устройство будет не просто «висеть» в воздухе, а выполнять общественно-полезную деятельность, включая аэрофотосъемку. Проводиться такая съемка будет с высоты около 20 километров, так что кто-то может усмотреть в этом и намерения пошпионить. В общем, проект достаточно открытый, так что вряд ли все это начнет работу с исключительно «шпионской» целью.

Первый запуск Страж-птицы беспилотника Maveric во Флориде.

Похоже на то, беспилотные летательные аппараты вскоре будут использоваться во многих сферах нашей жизни. Вернее, уже используются. Относительно недавно был проведен эксперимент, где квадрокоптеры доставляли по воздуху пиво болельщикам на стадионе. Теперь беспилотные летательные аппараты собираются применить для борьбы с москитами. Борьба будет проводиться во Флориде, США.

Элон Маск и его компания SpaceX продолжают успешные эксперименты с ракетой Grasshopper. Ракета высотой с 10-этажное здание ранее сделала шесть успешных полётов, а во время седьмого эксперимента 13 августа 2013 года впервые осуществила манёвр со смещением в сторону на 100 м на высоте 250 м, после чего опустилась обратно в центр взлётной площадки.

В 1964 году в NASA начали задумываться об отправки астронавтов на Луну, а также о том, какой аппарат для изучения поверхности послать вместе с ними. Первые варианты были нелепые и странные, но в 1969 году ученые всерьез взялись за разработку лунохода для миссии «Аполлон». И менее, чем через два года, он был на Луне.

Первые роверы

Ученые NASA из Центра космических полётов имени Джорджа Маршалла (George Marshall Space Flight Center) были первыми, кто задумался об отправке астронавтов на Луну. Было очевидно, что потребуется специальный аппарат, которые будет помогать при исследовании спутника. Главным претендентом был проект транспорта весом в три тонны, с закрытой кабиной для двух человек и максимальной скоростью до 100 (!) километров в час, что позволяло изучить большую площадь. Назывался проект MOLAB.

Сегодня на Хабре появилась интересная статья — итог проделанной марсоходом Curiosity работы (за год). Кроме того, на днях была опубликована и заметка с видео от NASA, где год работы марсохода был сжат до двух минут. Ну, а в честь дня рождения ровера инженеры NASA придумали еще одну интересную вещь: настроили систему анализа почвы таким образом, чтобы та воспроизвела мелодию «Happy Birthday» для всех желающих, кто может слышать звук на Марсе.

Несмотря на обилие разного рода копий мультяшного робота Wall-E в реальной жизни (достаточно посмотреть некоторые товары для детей в магазинах игрушек), по-настоящему схожих моделей практически нет. Но теперь миллионы детишек и просто поклонников творчества Pixar (да и любители робототехники тоже) могут быть довольны. Маленького робота-мусорщика воспроизвели в реальности с максимальной точностью. Правда, робот получился без «души», то есть та версия, которая в мультике работала после замены микросхемы, помните? К сожалению, реальный робот неспособен на нежные чувства.

Долго думал, что написать к годовщине. То ли пересказать весь годовой маршрут марсохода, то ли сделать краткий обзор своих же постов, в которых прослежены основные вехи его пути, то ли рассказать, как Curiosity перевернул мою собственную жизнь. Много всего произошло, и на Земле и на Марсе, всего не пересказать. Поэтому решил поступить проще: рассказать основные результаты миссии. Благо, NASA на этот счет хорошую шпаргалку подготовило.

Совершенно фантастическая посадка произошла 6 августа 2012 около 9:18 по Московскому времени и начался долгий путь «улитки к горе Фудзи».

Все, безусловно, помнят разницу между двумя модификациями терминаторов — Т-800 и T-1000. Если первый соответствует устоявшимся представлениям о роботах, то второй — некая управляемая гибкая масса, устойчивая «к баллистическому шоку» ©, которая выглядит и работает совершенно по-другому.

Примерно такие ассоциации возникают (если не вспоминать Лизуна из «Охотников за привидениями»), читая пресс-релиз учёных Скайнет университета Северной Калифорнии о разработке ими технологии превращения гидрогеля в управляемую электрическими полями жёсткую массу, способную изменять свои физические свойства — например, плотность.

Собственно, миниатюрный робот, о котором пойдет речь в этой заметке, может передвигаться не только в офисных зданиях, но и вообще во многих местах со сложным рельефом. Такой робот идеально подходит на роль шпиона, и это можно понять, посмотрев видео, размещенное ниже. Что интересно, разработали это устройство студенты UC Berkeley, и большая часть робота (за исключением электронной составляющей) распечатана на 3D принтере.

В мультиках и фильмах о роботах-трансформерах особую радость поклонников этого жанра вызывает возможность слияния нескольких роботов в единое целое, обладающее качественно иными, чем отдельный робот, свойствами. Конечно, до реальных роботов, наделенных искусственным интеллектом, способных рассуждать, обороняться и нападать, еще далеко. Но описанный выше принцип уже реализовали на практике. Команда разработчиков из Цюриха создала несколько летающих роботов, которые умеют определять местоположение друг друга, а также собираться на лету в единый летательный аппарат.

Хороший почерк — редкость, я, например, уже давно не видел чьих-либо записей, о которых можно сказать, что они соответствуют правилам каллиграфии. Даже почерк паспортисток — и тот вроде как портится. Это я говорю о кириллице, вероятно, с латиницей те же проблемы. Ну, а что и говорить об иероглифах и каллиграфии в той же Японии? Там обучение искусству каллиграфии обычно занимает годы и годы, причем тренироваться приходится очень много. Но теперь обучение искусству иероглифического письма может проходить и быстрее. Во всяком случае, японцы же изобрели робота, помогающего детишкам освоить правильный способ начертания иероглифов.

Время всегда летит быстро, тут ничего сделать нельзя. Как говорят «чужие дети быстро взрослеют». Это действительно так, но подобное можно сказать не только о детях. К примеру, марсоход Curiosity уже полный год находится на Марсе. А кажется, будто бы его запустили только несколько недель назад… За год Curiosity очень многое сделал для науки, включая доказательства существования жидкой воды в прошлом Красной планеты. В честь «юбилейной» даты пребывания марсохода на Марсе в NASA создали двухминутный видеоролик, который показывает все перемещения и основные действия ровера.

LADEE (сентябрь 2013)

Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer: 160-дневная беспилотная миссия, в ходе которой будет подробно исследована поверхность Луны с ее орбиты. Это поможет ученым лучше анализировать поверхности других планет.

Да, не всегда справедливо высказывание «Рожденный ползать летать не может». Аппарат с дистанционным управлением, разработанный Людовиком Дейлером ( Ludovic Daler) умеет и то, и другое. Ползает аппарат, названный DALER (Deployable Air Land Exploration Robot + фамилия автора, да) со скоростью черепахи, да и передвижение устройства по поверхности земли похоже на то, как передвигаются по песку морские черепахи.

Пару месяцев назад NASA опубликовало торжествующую инфографику, которая гласила, что марсоход Opportunity перешагнул очередной межпланетный рубеж по дальности передвижения, и приготовился занять первое место. Вторую позицию долгое время удерживал ровер Moon Buggy на котором рассекали по Луне пилоты Apollo-17. Они накатали 35,6 км за три дня. Opportunity понадобилось девять лет, чтобы обойти своего американского соперника.
И вот, словно в старые «добрые» времена холодной войны и космической гонки, за лидерские позиции вступили в жесткую борьбу две нации: США и СССР.



В мае NASA направило свой марсоход от одной изученной горы, к другой, гораздо более высокой и интересной. Между ними два километра, и, казалось, еще чуть-чуть, как лунный советский старичок, заглохший сорок лет назад, уступит своему марсианскому конкуренту.
Но Opportunity перевалил заветные 37 км и… тишина. Ни ликующих парадов в Вашингтоне, ни стучащих от досады ботинками по трибуне председателей Политбюро ЦК КПСС.

До появления ребенка, жена мыла пол чуть ли не каждый день. Однако после рождения времени у нее стало катастрофически не хватать, и явно требовалась моя помощь. Единственный адекватный выход из положения, который пришел в мою айтишную голову – доверить это дело машине, а точнее роботу-пылесосу.

Заботило меня только два вопроса:

• Какого робота выбрать?
• Где его купить?

В этой статье мне хотелось бы поделиться с вами опытом выбора, покупки и впечатлениями от использования робота-пылесоса.

Квадрокоптеры встречаются всё чаще, стоят все дешевле, управляются все легче. И вот уже 3-4 августа на мероприятии Geek Picnic в Санкт-Петербурге пройдет открытый чемпионат России по квадрокоптерам.

Конкурсная программа состоит из четырех заданий:

• Посадка на ограниченную площадку (50х50 см)
• Перемещение через обручи подвешенные в воздухе (150 см)
• Атака иглой движущегося воздушного шарика (игла — 30 см, для малых коптеров — 10 см)
• Попадание специальным креплением в небольшое отверстие (крепление представляет собой стержень, закрепленный на вершине коптера. Диаметр стержня не более 5 мм, высота не менее 10 см)

Я довольно давно увлекаюсь мультикоптерами, и все это время я ищу способы заставить коптеры летать дольше.
Типичное время полета для недорогого коптера 7-15 минут. Удручающе мало. Мой текущий квадрокоптер летает 19 минут. И на выбор регуляторов и ВМГ для него я потратил немало времени, чаще всего делая предположения в условиях недостаточных данных.
Ключом к продолжительности полета является энергоэффективная винтомоторная группа. Что это значит? Комбинация мотора и воздушного винта должны максимально эффективно использовать энергию для создания тяги. То есть поднимать как можно больше веса, потребляя как можно меньше энергии. Измеряется эффективность винтомоторной группы в граммах на ватт. На форумах частенько встречаются различные приспособления, состоящие из весов и крепления для мотора плюс какой-нибудь ваттметр. Иногда обходятся чисто весами, чтобы выяснить какую вообще тягу создает ВМГ.
Однако, погрешность измерений обычно весьма высокая, начиная с того, что мы не можем точно определить одновременно и тягу, которая колеблется (мотор постоянно меняет обороты) и мощность, которая тоже плавает достаточно сильно. В итоге ошибка сравнима с разницей между моторами.
Меня такая ситуация не устраивает, учитывая, что моторы и пропеллеры различаются по стоимости до десятка раз, нужно понимать, стоит ли платить больше.
В итоге я построил испытательный стенд, на который крепится ВМГ и замеряются ее параметры:
-Тяга с точностью до 1г
-Напряжение аккумулятора с точностью до 0.01В
-Ток с точностью до 0.1А-0.2А примерно (зависит от тока)

Не знал в какой блог разместить информацию, поэтому пока поместил сюда.

Сегодня – ровно два года как на орбите находится космический аппарат «Спектр-Р». И сегодня можно уверенно заявлять, что «Радиоастрон» — это самый успешный беспилотный космический проект России XXI века.



После первых наблюдений прошло уже полтора года. Все это время телескоп был занят ранней научной программой. Фактически первые исследования состояли в том, что ученые определяли пределы возможностей «Радиоастрона» и ставили такие научные задачи, которые имели высокую научную важность и вероятность успеха. Эта программа координировалась Астрокосмическим центром (АКЦ) ФИАН, руководитель программы Ю.Ю. Ковалев, выполнялась международными группами ученых при лидирующей роли АКЦ.
Юрий Юрьевич помогал в подготовке этого материала, за что ему большое спасибо.

Что же узнали ученые, за время работы проекта «Радиоастрон»?