И. Артоболевский - Знакомьтесь - роботы!
"Жук" предназначен именно для тех работ, какие только что упоминались: для обслуживания атомных двигателей на аэродромах, в аварийных ситуациях, для демонтажа установок. Но он был построен в единственном экземпляре. Его стоимость и сложность обеспечения безопасности команды оказались слишком высокими и не окупались ожидаемыми выгодами, вытекающими из присутствия операторов в непосредственной близости к месту событий.
Преимущество здесь пока за телесистемами, с помощью которых задачи управления, остающиеся уделом человека, можно решать в условиях его полной безопасности. И семейство таких полуроботов продолжает расширяться. Достаточно в качестве примера указать на целую серию машин с дистанционным управлением под общим названием "МОБОТ" (мобильный робот), которая на протяжении многих лет строится и совершенствуется с конечной целью создать универсальную дистанционно управляемую систему.
Мы не будем подробно перечислять всех представителей этой быстро увеличивающейся семьи, тем более что сейчас уже наступил тот период, когда процесс ее "размножения" приобрел характер цепной реакции.
Нескольких примеров, с которыми вы познакомились, достаточно, чтобы увидеть, что полуроботы по своей структуре и устройству составляют особый тип машин без ярко выраженной специализации, пригодных для самых различных работ, для выполнения движений, по объему, сложности и универсальности в какой-то мере приближающихся к человеческим. И с конструктивной точки зрения, несмотря на их разнообразие, они имеют специфические черты, сближающие их между собой и отличающие от любых других машин. Механические руки, органы "зрения", наличие опорно-двигательного аппарата — все эти элементы неизбежно присутствуют в любой модели. А делится все семейство полуроботов на два клана — на так называемые обитаемые системы и системы дистанционно управляемые.
Среди приведенных нами примеров имеются представители обоих кланов. "Жук" — машина обитаемая, оператор непосредственно управляет "механическими руками" и непосредственно может наблюдать за тем, что происходит в рабочей зоне. "МОБОТ" — дистанционно управляемая система, или, как иногда говорят, телесистема. Оператор управляет механическими руками не непосредственно; он может находиться далеко, даже очень далеко от них. Конечно, наблюдать за местом событий ему сложнее, но зато он в полной безопасности. Рядом с ним может находиться много людей, много специалистов, не занятых функциями управления и могущих выполнять ряд других важных обязанностей.
Эффект непосредственного присутствия обходится дорого, причем тем дороже, чем большему числу людей понадобится им воспользоваться. Казалось бы, все говорит в пользу телеуправляемых систем. Но нет! Во многих случаях без обитаемых систем обойтись просто невозможно, сейчас вы сами в этом убедитесь.
В подводном царстве
Человек живет на суше — участке пространства, окруженном двумя океанами — воздушным и водным.
Чтобы проникнуть в них, он прибегает к одному и тому же способу созданию искусственного "микропространства". Первым из людей, побывавшим в недрах водного океана, был швейцарский физик О. Пикар; в 1953 году у побережья Италии в батискафе — глубоководном автономном (самоходном) аппарате для океанографических и других исследований — своей конструкции он опустился на глубину свыше трех километров, отпраздновав таким необычным способом свое семидесятилетие.
Любопытно, что тот же О. Пикар первым в мире вырвался из земной атмосферы; в 1931 году в гондоле стратостата он поднялся на высоту свыше 16 километров. Этот его рекорд продержался недолго. В 1933 году он был побит советскими стратонавтами Г. Прокофьевым, К. Годуновым и Э. Бирнбаумом, поднявшимися на стратостате "СССР-1" на высоту около 20 километров.
После первых погружений О. Пикар вместе с сыном Жаком приступили к постройке глубоководного обитаемого аппарата "Триест". Главной целью при этом ставилось добиться максимальной глубины погружения.
23 января 1960 года "Триест" с Ж. Пикаром и Доном Волшем на борту установил абсолютный рекорд глубины погружения, достигнув дна Марианской впадины — глубокого желоба в Тихом океане — с отметкой 10912 метров.
Однако если глубоководные корабли не оснастить средствами активного взаимодействия со средой, то человек в глубинах океана останется в роли пассивного наблюдателя.
Это было ясно самим Пикарам. Поэтому после первого же погружения "Триеста" началась работа по оснащению его манипулятором — к тому времени в атомной промышленности уже был накоплен большой опыт в области создания таких систем.
В 1961 году, за год до смерти О. Пикара, "Триест" стал первым глубоководным аппаратом, оснащенным механической рукой. Когда в 1963 году в Атлантическом океане погибла американская подводная лодка "Трэшер", вместе с другими спасательными средствами в район ее гибели был доставлен и "Триест", и именно он нашел, взял своей рукой и поднял на поверхность кусок трубы с "Трэшера", значительно сузив, таким образом, район поисков.
С тех пор прошло меньше 15 лет, но уже сегодня в океанских глубинах работают десятки обитаемых глубоководных аппаратов, и, наверное, не один десяток новых разрабатывается в лабораториях и конструкторских бюро. Эти корабли вооружают механическими руками — одной, двумя, четырьмя — в зависимости от назначения: они делают то, о чем и не мечтал капитан "Наутилуса".
Может быть, пока еще рано считать, что в этой области уже началась "цепная реакция", подобная той, что идет в атомной промышленности. Но это только пока!
Народонаселение нашей планеты быстро растет. Человечеству нужно жизненное пространство. Не только такое, где люди могут непосредственно жить! Ему нужны пространства, которые бы могли его снабдить всем необходимым, откуда он мог бы черпать естественные богатства, где он мог бы выращивать продукты питания. Подводное царство, безусловно, может служить, а в некоторых случаях уже служит таким пространством. Например, в Японии две трети всей потребности в белковой пище удовлетворяется урожаем, собираемым с океанских "полей".
Одна из важнейших областей применения глубоководных обитаемых аппаратов — океанографические исследования: изучение различных свойств океана, сбор образцов и коллекций на его дне и в придонных слоях воды.
Если вспомнить, что Мировой океан покрывает 2/3 земного шара и вмещает 1,5 миллиарда кубических метров воды, то становится ясным гигантский объем исследований, к которым люди пока еще только начинают приступать.
Сети, драги, тралы и другая подобная техника, работающая "на привязи", чрезвычайно полезна; но, пользуясь ею, исследователь все-таки не имеет возможности получить полное представление о рабочей зоне, в которой идут измерения, производится сбор образцов.
Находясь в обитаемом аппарате, человек видит топографию дна, может осмотреть большую поверхность, различить естественные цвета и формы, выбрать объект исследования, оценить его значимость, запомнить положение.
Между сухопутным "Жуком" и глубоководным "Триестом" много общего: они оба дают возможность человеку существовать и работать в условиях и средах, требующих специальной защиты, могут автономно передвигаться, оснащены механическими руками. Другими словами, "Триест" и его "потомки", а их сейчас уже много, — это те же полуроботы, только работающие не па суше, а в воде. Их конструкции разнообразны и определяются их назначением.
Практика многократно свидетельствует, что без обитаемых систем в океанских глубинах обойтись невозможно. Вот еще пример.
В 1976 году вслед за катастрофой "Трэшера" американские летчики "потеряли" у берегов Испании ни много ни мало водородную бомбу! Глубина в этом районе достигает почти километра. Бомбу нашли и извлекли на поверхность с помощью двух различных аппаратов.
На первом этапе, при обнаружении бомбы, был необходим эффект присутствия человека, то есть нужен был обитаемый аппарат. Честь найти водородную бомбу выпала на долю океанографического аппарата "Элвин". Систематический осмотр дна в предполагаемом районе нахождения бомбы в конце концов привел к успеху. Но работа эта оказалась весьма сложной.
Экипаж "Элвина", обнаружив бомбу, поднялся, чтобы сообщить об этом, а погрузившись вторично, не нашел ее и вынужден был вновь начать поиск в лабиринте камней, неровностей и наносов.
Наконец положение бомбы было зафиксировано.
Но своей одной рукой "Элвин" не мог ни взять ее, ни присоединить к ней трос для подъема. И даже если бы размеры захвата позволили ему ухватить бомбу, он все равно не смог бы ее поднять из-за недостаточной грузоподъемности.
Этап поиска благополучно завершился, а чтобы поднять бомбу, пришлось использовать уже не обитаемый, а телеуправляемый полуробот.
