Робототехника развивается огромными темпами. С каждым годом роботы завоёвывают всё большее и большее место в жизни людей. Если верить прогнозу Экономической комиссии ООН, к 2005 г. число роботов в мире вплотную приблизится к миллиону, и каждый год их будет становиться на 7,5% больше.

В настоящее время большинство роботов представляют собой устройства с узкой специализацией. У каждого есть своя узкая задача, например, сварка автомобильных кузовов или управление домашней электроникой. Ни на что другое они не годны. Как правило, с этим можно мириться. Однако в некоторых случаях от робота требуется куда большая универсальность.

Для исследования других планет или мирового океана современные специализированные роботы подходят плохо. Более перспективными могут оказаться роботы-трансформеры, способные самостоятельно изменять форму в зависимости от решаемых задач и внешних условий. Над созданием трансформеров работают многие научно-исследовательские организации в разных странах мира. Среди них можно выделить Токийский университет, Университет имени Джона Хопкинса, Университет Южной Калифорнии и Исследовательский центр компании Xerox в Пало-Альто (PARC).

Весьма интересные роботы-трансформеры созданы в Дартмаутском колледже под руководством доцента этого учебного заведения Даниэлы Рас (Daniela Rus). Недавно Рас была удостоена за свои разработки премией Фонда МакАртура в размере 500 тыс. долл. США.

Один роботов, разработанный в Дартмаутском колледже может изменять форму при движении по различной поверхности. Если поверхность плоская, то робот движется подобно змее, если же поверхность является неровной, то робот меняет форму и становится шагающим. Когда нужно подняться по лестнице, робот снова меняет форму.

Чтобы понять, каким образом происходит изменение формы робота, посмотрите эти кадры.

Одной из наиболее сложных задач, стоящих перед разработчиками трансформеров, является создание как можно более простых, но в то же время максимально функциональных элементарных блоков робота. В случае разработок Рас, все роботы состоят из своеобразных "молекул". Каждая молекула состоит из двух "атомов", которые могут соединяться между собой жесткой "связью". "Атомы" различных молекул могут соединяться друг с другом в пяти различных местах. Каждый из "атомов" имеет по две вращательных степени свободы.

Роботы, построенные в Исследовательский центре Xerox в Пало-Альто по структуре напоминают цепочку и состоят из отдельных звеньев. У каждого звена есть собственный контроллер, электродвигатель и средства для соединения с другими звеньями. Соединение может осуществляться в нескольких местах, например, к центральной цепочке можно присоединить своеобразные "руки" или "ноги". Один из последних трансформеров PARC PolyBot G2 состоит из 24 звеньев и внешне напоминает паука (см. фото).

Перед разработчиками трансформеров стоит огромное число неразрешенных проблем. И разработка надежных элементарных блоков - только одна из них. Другой важной задачей является разработка эффективных систем управления роботами, состоящими из большого числа блоков. Пока число модулей даже в самых сложных трансформерах редко превышает двадцать. Для решения практических задач этого явно недостаточно. Однако активные разработки, ведущиеся в области универсальных роботов, позволяют надеяться, что в будущем трансформеры найдет самое широкое применение в науке и технике.

Иллюстрации:

• Трансформация "молекулярного" робота из Дартмутского университета
• Робот PolyBot G2 из исследовательского центра Xerox

Трансформация "молекулярного" робота из Дартмутского университета

.

Робот PolyBot G2 из исследовательского центра Xerox