+7 495 772-51-78
Обратный звонок
09:0021:00
без выходных
Заказать звонок

Укажите номер телефона и наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время. Номер телефона успешно отправлен, сейчас вам перезвонят.

Телефон
Отправить   

BEAM-роботы

Все больше людей, причем независимо от возраста и пола, увлекаются BEAM – робототехникой. За годы своего существования процесс создания BEAM – роботов стал чем – то большим, чем просто хобби. Люди объединяются в группы, сообщества, клубы, причем со своей философией и эстетикой. Порой даже можно найти тех, кто считает BEAM – роботов, своего рода, религией, однако это уже немного перебор, и такое встречается редко. Как минимум, создание BEAM – роботов - это увлекательнейшее занятие, которое прийдется по душе, как взрослым, так и детям.

BEAM-роботы

BEAM-роботы.

Давайте начнем с самого начала и узнаем, откуда пошло это явление и кто его основатель. BEAM – робототехника берет свое начало в 1989-м году, когда в университете Ватерло (Waterloo) инженером Марком Тилденом был создан первый в своем роде BEAM – робот класса solaroller. Этот нехитрый механизм, работая от солнечной батареи, смог преодолеть дистанцию в 15 сантиметров.

Solaroller

Первый BEAM-робот - Solaroller.

Марк Тилден понял, что стоит у истоков нового технологического течения и решил предложить свою концепцию его развития, которая заключается в следующем: на все внешние факторы робот должен реагировать самостоятельно без вмешательства «мозга» в любом его проявлении, собственно, как это и происходило в природе на пути от простейших к человеку. По мнению Марка, именно по этому пути должны развиваться совершенствование и создание более сложных систем, что - то вроде «робогенетики» посредством «робобиологии». Уже интересно, не так ли?

В своей концепции Марк Тилден, позаимствовала идеи у природы и эволюции, которые заключаются в создании простых роботов, очень похожих на живых существ, управление которыми должно осуществляться преимущественно нейронными цепями. Данный подход был назван BEAM. Это английская аббревиатура, которая означает:

  • Biolоgy (Биология);
  • Electronics (Электроника);
  • Aesthetics (Эстетика);
  • Mechanics (Механика).

В совокупности эти четыре слова делают BEAM – роботов живыми! Давайте здесь немного остановимся и рассмотрим все по-порядку. Начнем с первого слова – Биология (Biology). Мир, в котором мы с вами живем, это итог четырех миллиардов лет эволюции, осмотревшись вокруг, мы можем найти множество источников вдохновения, тем более, когда технический прогресс обеспечил нас всеми необходимыми материалами, такими как двигатели и электроника. В BEAM – роботах мы можем применять идеи матушки природы для того, чтобы наш робот мог как можно лучше приспособиться к реальному миру.

Второе слово в цепочке – Электроника (Electronics), посредством которой осуществляется управление BEAM – роботом. Главной особенностью всего, что связано с BEAM – технологиями, является минимализм в каждом элементе, а тем более - в применяемой электронике. Используя этот подход, вы сможете, своими руками, создавать забавных роботов, которые будут повторять поведение живых существ. Применив всего пару нехитрых схем, вы сможете добиться от своего малыша сложного поведения и реакций на окружающий мир. В большинстве случаев, простая нейронная цепочка дает нам приспособленческое поведение робота, куда более качественное, чем при использовании сложного программного кода.

Теперь пару слов об эстетике. Эстетика (Aesthetics) в BEAM – робототехнике заключается в следующем: BEAM – робот должен быть интересным и хорошо выглядеть. "Я - инженер, но даже я ценю красивый дизайн" - говорит Тилден. Конструкция робота должна быть «красивой» не только с точки зрения дизайна, но и используемым в ней конструктивным решениям. К тому же, если разработка нашего робота смотрится «чисто», вероятность того, что и работать она будет также очень высокая, в отличие от сложной и запутанной конструкции. "Сделайте это красиво и оно будет работать лучше"

Последнее слово в аббревиатуре – Механика (Mechanics). В BEAM – роботе механика – это главный секрет всей разработки. «Хитрость» и ловкость конструкции может упростить остальные части вашего робота. Не стоит думать, что для моделирования сложного поведения робота потребуется конструировать адронный коллайдер, достаточно всего лишь применить интересные решения в механике робота.

Название данного научно-технологического течения было придумано самим Марком Тилденом, однако у людей, которые состоят в различных BEAM сообществах есть много своих популярных трактовок акронима BEAM.

Вот некоторые из них:

  • Building Evolution Anarchy Modularity
    (Создание Эволюция Анархия Модульность)
  • Biotechnology Ethnology Analogy Morphology
    (Биотехнология Этнология Аналогия Морфология)

BEAM – роботы, отличаются от других современных роботов тем, что разрабатываются на базе аналоговых схем, в отличие от своих «коллег», основанных на цифровых технологиях. Простые нейронные цепи задают поведение робота; использование нейронных цепей позволяет роботу находить обход препятствий и точно реагировать на окружающий мир.

Если мы сравним нашего BEAM – робота, работающего на аналоговых микросхемах, с цифровым, то его показатели приспособляемости будут на порядок выше, отчего скорость и качество выполнения поставленных задач также будет выше. Если цифровой робот может решить ту или иную задачу, исходя из загруженных в его программу кодов, то простой аналоговый BEAM – робот приспосабливается к окружающей среде.

Каждое движение BEAM – робота напоминает живое существо, благодаря своей плавности, отчего наблюдать за ним - большое удовольствие, особенно для детей. Многие люди, которые увлекаются BEAM – технологиями, просто не представляют себе, как можно создавать роботов исключительно на цифровой основе, ведь в таком случае робот будет заложником ограничений наложенных на него цифровой формой.

Да, разработчики BEAM – роботов не очень любят цифровые технологии, однако сама концепция этого движения представляет собой очень гибкий подход к созданию роботов, и, само собой, не исключает применение цифровых технологий. Но лишь в тех случаях, когда эта мера будет оправданной. Робота с совмещением аналоговых схем и цифровых технологий называют гибридным.

Если вы уже достаточно опытный BEAM – разработчик и собираетесь создать сложную робототехническую схему, «гибридный» подход будет самым продуктивным, в данном случае. Такой робот будет очень эффективным и произведет неизгладимое впечатление на вас и ваших близких.

Mark Tilden

Марк Тилден - основатель движения BEAM-робототехники.

Сам же создатель BEAM – движения Марк Тилден, в одном интервью, описал гибридную связь двух технологий следующим образом:

«Мы берем цифровую электронику и заставляем ее работать в аналоговом режиме. Это дает нам такую совместимость, что мы можем поместить в наши создания цифровой контроллер. И для большинства наших заказчиков это как раз то, что им надо. Они уже имеют определенный вид устройства, т.е. компьютер, который дает им определенный отклик на то, что они хотят. Но они не знают как приспособить его к условиям реальной жизни. Таким образом они приходят к нам и говорят: «Мы хотели бы достичь взаимодействия с реальным миром, т.е. преодолеть разрыв между интерфейсом компьютера, новой сетью, корпусом и окружающей действительностью». Это фактически и есть наш цифровой аспект. Мы никогда не игнорировали его, и практически все, что мы делаем, можно назвать нейро-сетевым инженирингом».

Благодаря своей простоте BEAM – робот, в прямом смысле слова, может «жить» в реальном мире. Это точно также как если взять обычное насекомое с крошечными мозгами, руководствующееся простым инстинктом: огонь – смерть, вода – жизнь, то его действия будут намного эффективнее, в условиях дикой природы, чем, скажем, робот со сложной операционной системой на базе Windows.

Как бы мы не старались, но заложить в память робота коды на все случаи жизни не получится, т.к. реальный мир - это сложная среда, и регламентировать ее очень трудно. Не все что мы видим на экране монитора можно осуществить в жизни. Люди очень долго пытаются создать робота, который смог бы работать автономно и чей интеллект мог бы сравниться с человеческим, к сожалению, еще ни один из таких роботов не смог «жить» за стенами лаборатории.

Если один элемент системы традиционного робота перестает работать, или выходит из строя, то гибнет вся система. "Но посмотрите на биологические структуры, которым могут быть нанесены серьезные повреждения. Такие системы отличаются надежностью, и именно это мы хотим реализовать в будущем, особенно когда мы будем создавать системы не только для нахождения невзорвавшихся мин и бомб, но и для нейтрализации опасных радиоактивных отходов в будущих Чернобылях", - говорит Тилден. "Роботы, которые будут находиться в реальном мире, будут совсем не такими, какими вы их себе представляете. И все это начнется с изменения парадигмы нашего представления о разумных машинах", - добавляет он.

© 2011–2015 HEX-BUGS.RU — Реквизиты и контактная информация
Если вы цитируете наш сайт, пожалуйста, не забывайте указывать ссылку на источник.
+7 495 772-51-78