10 úžasných robotů postavených bez moderní technologie

Slovo "robot" poprvé vytvořil Karel Čapek ve sci-fi hře R.U.R. ("Rossovým univerzální roboty") popisovat umělé lidi. Je odvozen z českého slova robotnik, což znamená "pracovník".

Moderní robotové drželi krok s digitální revolucí a pokroky v umělé inteligenci. Ale základní analogové mechanismy, které napodobují lidské nebo zvířecí akce, mají dlouhou historii. Dokonce i když máte malý nebo žádný zájem o robotiku, tyto starodávné přístroje fascinují svou vynalézavostí. Navrženy bez výhod elektrického nebo přesného zařízení, jsou svědectvím lidské nekonečné kreativity.

10Pohyblivé sochy

Starověká literatura je plná příběhů umělých lidí. Významný mezi nimi jsou odkazy na dívky, které nabízejí Android v Homeru Iliad a pohybující se sochy vytvořené Daedalusem, otcem legendárního Icara. Řekové také poukazují na to, že bůh Hephaistos dal králi Minosovi z Kréta obrovský kovový muž Talos, který bránil jeho království. Talos byl téměř nezničitelný a jeho jedinou zranitelností byl kotník, kde se kolem kovové kůže dostala potrubí s tekutinou. Talos byl zničen, když kotník byl propíchnut a trubka byla řezána.

Příběhy o pohybujících se soch ve starověkém Egyptě zahrnují příběhy o kostelech Ammonových kolem roku 1100 B.C. Zvolil si dalšího faraóna tím, že si natáhl ruku a vybral mužského člena královské rodiny. Pohyblivé sochy byly samozřejmě velmi užitečné jako náboženská propaganda. V Egyptě byly považovány za nádoby, jejichž prostřednictvím byla duše reinkarnována.

Tyto stroje mohly být víc než mýtus. Písemné dokumenty ukazují, že starověcí Egypťané měli dostatečné znalosti o základních principech mechaniky při budování non-digitálních robotů nebo automatů. Obvyklá metoda používala komplikovaný systém lan a řemenic. Bude svítit posvátný plamen, ohřívat a rozšiřovat vzduch, čímž se aktivuje systém.

Tento proces byl během staletí dále rozvíjen a zdokonalován. Řecký Ctesibius z Alexandrie postavil automat provozovaný vačkami (zařízení ve tvaru kotouče), což mu umožnilo sedět nebo stát, když se pohybovalo v průvodu. Žádný z Ctesibiových spisů nepřežije, později však starší inženýři poukazují na své plány na automaty poháněné hydraulikou, parou a pneumatikou. Technologie věku umožňovala omezený, opakující se pohyb, ale stále dokážeme vysledovat původ robotů Ctesibia.

9Drápka

Přísně řečeno, Archimedesova jeřábová zbraň nebyla robot, protože potřebovala obsluhu jeřábu. Ale Claw byl předchůdcem průmyslové robotické ruky v moderních továrnách. Claw zvedl nepřátelské lodě tělesně z vody a převrátil je.

To bylo zaměstnáno proti římským útočníkům v Syracuse v roce 213 B.C. Historik Polybius vyprávěl scénu, když se římské lodě přiblížily městským stěnám směřujícím směrem k moři. Obří ruka se vrhla na cílovou loď a "zvedla loď z vodní hladiny a zvedla ji vertikálně na zádi." Pak operátor "upevnil stroj, aby se stal nepohyblivým a pak nějakým uvolňovacím mechanismem, odložte hák a řetěz. Lodě pak buď převrhly, vykázaly špatně, nebo se naplnily zmatek a hodně mořské vody. "

Plutarch dodává: "Často by tu byla viděna děsivá podívaná na loď, která se zvedla z vody do vzduchu a otočila se tam, když tam visel, dokud nebyl každý člověk vytržen z trupu a hoden jiným směrem která by byla na hradbách prázdná. "

Claw byl aplikací dvou velkých zákonů Archimedes - zákona páky a zákona o vztlaku - přemohání lodí vážících mnoho tun. Znalost sil a rovnováha byla použita k výpočtu malého množství síly potřebné k překonání kuchyně.

Nemáme žádné důkazy o tom, že Archimedes skutečně postavil tuto superzbroj a starověké zprávy mohly zveličovat svou zdatnost, i kdyby zařízení bylo někdy používáno. Ale nedávné pokusy inženýrů prokázaly, že Claw byl v té době technologicky možný.

8Na otrokyně Filipa

Řecký vynálezce Philon of Byzantium, který zemřel kolem roku 220 B.C., byl známý jako "Mechanicus" kvůli jeho působivému inženýrství. Většina našich informací o něm pochází z jeho jediné přežívající práce - devíti knih Komplex mechaniky. On žil po Ctesibius a pokračoval v předcházejícím výzkumu v oblasti hydrauliky a pneumatiky.

Pět knih Mechanika, Pneumatica (pojednání o zařízeních ovládaných tlakem vzduchu nebo vody) popisuje ženský robot, který Philon vytvořil. V pravé ruce držel džbán vína. Když byla na levé ruce umístěna šálek, nalije do ní víno, přidá vodu a v případě potřeby ji promíchá do vína. Prostřednictvím složité sítě kontejnerů, trubek, vzduchových potrubí a vinutí, které se dotýkaly variant hmotností, tlaku vzduchu a vakua, vytvořil Philon automat, který by mohl dělat užitečnou práci spíše než jen být propojen s náboženskými obřady.

Jenže dostupnost vyčerpatelné otrocké práce způsobila, že takové roboty nebyly nutné. Robotika musela čekat později, aby si uvědomila svůj plný potenciál. Philonova práce ovlivnila příští generaci vědců, zejména Hero z Alexandrie. Jeho myšlenky se projevovaly i po staletí a inspirovaly islámskou vědu ve středověku.

Programovatelný robot Heure Of Alexandria

Hrdina (nebo Heron) z Alexandrie (A.D. 10-70) byla pravděpodobně největším vynálezcem starověku.Jeho důmyslná zařízení obsahovala mincovní zásobníky svatých vod (prototyp moderního prodejního automatu), automatické dveře a aeolipil, který využíval parní energii 1700 let před parním motorem Jamese Watta. Ale jeden z nejhezčích výtvorů Hero byl první programovatelný robot, který postavil zpátky v 60. letech.

Přístroj byl tříkolový vozík, který nesl další roboty na jevišti, kde hráli pro publikum. Klesající hmotnost se natáhla na laně zabalené kolem dvou nezávislých náprav. Použitím kolíků nápravy se Hero mohl lišit, jak se lano navinuto kolem nápravy. To mu umožnilo předem naprogramovat směr a směr robota. Hrdina však dal trochu rad. Tření může způsobit potíže, takže stroj potřeboval hladký povrch, aby mohl běžet dál.

Počítačový vědec Noel Sharkey z univerzity v Sheffieldu považuje tento řídící systém založený na lanech za rovnocenný modernímu binárnímu programování. Staromódní punčnice pracují na stejném principu. Na výše uvedeném videu je zobrazen Heroin robot v akci, který je vytvořen moderními inženýry z popisů Hero.

6Leonardův rytíř a lev

Když diskutujeme o starých robotech, nevyhnutelná otázka se nakonec objeví - vytvořil Leonardo da Vinci jeden? Vzhledem k tomu, že Leonardův genius není, není překvapující, že se ve vědě o umělém člověku a zvířatech daboval.

Leonardo studoval Heroovy díla a kombinoval vědecké poznatky s vlastními znalostmi anatomie, kovoprůmyslu a sochařství, aby si vytvořil vlastní umělé bytosti. S jeho porozuměním mechaniky pohybu člověka a zvířat (kineziologie) Leonardo vybudoval mechanické modely svalů a kloubů. Několik chybných stránek z notebooku Leonarda Codex Atlanticus (c.1497) může obsahovat sekci o robotice.

V soutěži v Miláně postavil Leonardo pancéřovaný rytíř schopný nezávislého pohybu. Prostřednictvím řemenic, závaží a převodů se rytíř mohl posadit, postavit se, posunout hlavu a zvednout hledí. S využitím fragmentovaných popisů, které přežily, robotizoval Mark Rosheim znovuvytvořil rytíře v roce 2002. Leonardo robotické návrhy byly tak účinné, že dokonce sloužily jako inspirace pro Rosheimovy vlastní roboty pro NASA.

Dalším Leonardovým výtvorem byl lev představený králi Františkovi I. Francie v roce 1515, který mohl chodit sám. Když se zastaví, otevře se prsa a odhalí kytice z lilie a květin. V roce 2009 byl lev vytvořen z Leonardových přežívajících kreseb, jak je vidět na tomto videu.

5 Modlící se mnich

Gianello Torriano byl jedním z nejlepších italských hodinářů 16. století. Přišel do zaměstnání císaře Karla V. roku 1529 a šel s ním do kláštera u San Yustre po Charlesově abdikaci v roce 1555. Torriano se snažil zmírnit císařovu depresi vytvořením malých automatů, které ho bavily.

Torriano měl miniaturní vojáky v boji na jídelním stole. Zřejmě vyřezal malí ptáky ze dřeva a nechal je letět kolem místnosti a dokonce ven z oken. Jeden automat, přehrávač Lady Lute, může být ještě viděn v Kunsthistorisches Museum ve Vídni. Už to nefunguje, ale bylo řečeno, že je schopen provést malé kroky klesání v rovné nebo kruhové cestě, strhnout loutnu pravou rukou a obrátit hlavu.

Smithsonianský institut mezitím zachovává pracovní sílu, kterou přisuzuje Torrianovi - modlící se mnich v délce 39 cm (15 cm). Automatický automat dřeva a železa kráčí na náměstí a porazí hruď svou pravou rukou, zatímco zvedá a snižuje ruženec s levým, jednou za chvíli líbat. Může se otočit a přikývnout hlavou, otřít oči a mumlat tichými modlitbami rty.

Legenda říká, že když Don Carlos, dospívající syn Philipa II., Umíral na zranění hlavy, utrpěného při pádu, Filip a celé Španělsko se modlili za zázrak. Kolem chlapce byly umístěny kosti mniška jménem Diego de Alcala, který byl mrtvý už sto let. Té noci se bratr objevil Donu Carlosovi a ujišťoval ho, že se zotaví. Don Carlos znovu získal vědomí a vrátil se ke zdraví. Vděčný Philip pověřil Torriana, aby vytvořil představu o Fray Diego. Kněžský mnich, vědecký zázrak, byl Philipovou reakcí na božský zázrak. San Diego, Kalifornie, bylo také pojmenováno po Fray Diego de Alcala.

4Karakuri Ningyo

Japonská milostná záležitost s roboty může být vysledována staletími. První japonští roboté byli vytvořeni během období Edo (1603-1868). Byli povoláni karakuri ningyo (zhruba přeložené, "mechanická panenka") a byly složeny ze dřeva, řetízku a zubů. Japonci také přijali západní strojní technologii pro tyto automaty.

Nejčastěji se jednalo o zashiki karakuri, malé roboty pro domácnost, které poskytovaly zábavu. Rekreace znázorněná výše, například, střílí šipky s lukem. Na praktické straně, některé karakuri by mohl sloužit hostům čaj. Připomínajíc Philonův mechanismus pro roboti otrokářů karakuri byla aktivována umístěním šálku do rukou. Stejně jako u Heroho robotického vozíku umožnila nastavitelná pružina programovat automatický průchod slámové rohože na dvě pozice.

Pak máme tu dashi karakuri, které byly používány na plovácích během náboženských festivalových procesí, podobně jako Ctesibiova pohyblivá socha. Tyto automaty prováděly starověké mýty a legendy. Konečně butai karakuri nebo divadelní automaty připomínají sochy Hero Alexandrie. Japonci byli tak ohromeni výkony těchto miniaturních herců, které se jejich lidští protějšky pokoušeli napodobit své pohyby, spíše než naopak.

3Přehrávač flétny

Voltaire zavolal mechanickému géniovi Jacquesovi de Vaucansonovi "nový Prometheus" za svou zjevnou sílu přenést život na neživý materiál. Když byl dítě, Jacques studoval hodiny kostela a čekal, až jeho matka skončí vyznání. Jacques si zapamatoval všechny jeho části a dokázal to znovu doma. Experimentoval s automaty, když vyrůstal. Jednoho dne byl Jacques nemocen a ve svém deliriu sní o androidním flautisku. Jakmile se zotavil, začal s tím robotem dát dohromady.

Nejprve vystaven 11. února 1738, The Flute Player byl téměř nemožný stroj na stavbu, vzhledem k tomu, že flétna je jedním z nejtěžších nástrojů, které hrají v reálném světě skuteční lidé. Poznámky se vytvářejí nejen obratností prstů a dechu, ale také množstvím vzduchu vyfouknutého a jak flétnist tvaruje rty. Ale Jacques de Vaucanson dokázal postavit robota, který by mohl hrát 12 různých melodií. Vytvořil mechanismy napodobující všechny svaly, které se podílely na hraní flétny.

Prostřednictvím systému vlnovců, trubek a závaží dokázal Jacques ovládat vzduch proudící průchody. Navrhl rty, aby se otevřel a zavřel a pohyboval se dozadu a dopředu. Kovový jazyk reguloval proudění vzduchu a vytvářel pauzy. Jacquesův robot skutečně dýchal.

Jacquesův problém s prsty byl ten, že i když jeho páky způsobovaly správné činy, dřevěné prsty byly příliš tuhé, aby vytvořily správné zvuky. Aby simuloval skutečné prsty, Jacques namaloval dřevěné číslice skutečnou kůží, aby je změkčily.

Jacques de Vaucanson vytvořil další automaty, nejznámější kachna, která se po jídle vyhnula. Ale na rozdíl od The Flute Player, kachna byla mnohem zábavnější kouzelný trik než skutečný pokus o napodobování funkcí živého tvora.

2 Spisovatel

V Neuchâtelském muzeu umění a historie západně od Bernu ve Švýcarsku sedí před mahagonovým psacím stolem tříletý bosý chlapec a v pravé ruce psal plné dopisy s husím peřím. Co na první pohled vypadá jako okouzlující panenka pro hračku, je vlastně strojírenský zázrak: předchůdce moderního počítače. Podívejte se blíže a po jeho práci vidíte jeho oči. Chvění pero třese po ponoření do stojánku.

Postavili švýcarský hodinář Pierre Jacquet-Droz v pozdních sedmdesátých létech, 6000 zakázkových dílů Writer pracuje na koncertě a vytváří plně samostatný programovatelný psací stroj. Chlapec je oživený klikou, která přivádí hlavu. Může psát libovolný vlastní text až 40 písmen dlouho a maximálně čtyři řádky díky 40 vačkám, které fungují jako program jen pro čtení. Tento disk programovacího systému umožňuje psát bez jakéhokoliv vnějšího zásahu. Spisovatel může být dokonce přerušován uprostřed linky a musí být vytvořen k vytvoření jiného.

Jacquet-Droz vždycky oslňoval své automaty. Na dvoře španělského krále Ferdinanda VI. Byli lidé přesvědčeni, že jeho živá tvorba byla dílem čarodějnictví. Aby Jacquet-Droz unikl obvinění z čarodějnictví z inkvizice, pozval velkého inkvizitora, aby prozkoumal svého robota a jeho vnitřní mechanismus, aby se ujistil, že se pohybuje čistě přirozeným způsobem.

Spisovatel je jedním z trojice androidů Jacquet-Droz postavených od roku 1767 do roku 1774. Další dvě, méně složité než The Writer, jsou Lady Musician a Draftsman. To, co činí tyto roboty obzvláště pozoruhodnými, bylo použití miniaturizace. Všechny mechanismy, které ovládají androidy, jsou uzavřeny uvnitř těla, nikoliv na kusu nábytku doprovázejícího tabule, jak bylo obvyklé. Tato miniaturizace způsobila, že synchronizace všech kusů je obtížnější, což dělá roboty, které stále fungují po více než 200 letech, o to víc úžasné.

1The Drawing Boy

Na displeji ve Franklinově institutu ve Philadelphii, dva-století-starý automat nazvaný "Drawing Boy" pokračuje tradice mechanické magie začal The Writer. Drawing Boy byl mistrovským dílem dalšího švýcarského hodináře Henriho Maillardeta. Stejně jako Spisovatel ovlivnil film Martina Scorseseho Hugo, ve kterém automatika hraje podpůrnou roli.

Drawing Boy je ohromující ve své složitosti. Stoh rotujících mosazných vaček přesně řídí neuvěřitelně plynulý a pohyblivý pohyb ramen. Není to jen otázka jednoduché geometrie, jako je pohyb rukou podél X, y, nebo z osa. Kreslení přímého úhlopříčky, například, vyžadovalo, aby se rameno pohybovalo zezadu, zatímco se pohybovalo ze strany na stranu, jinak by nakreslil oblouk.

Po dokončení může robot vyhotovit kresbu asi za tři minuty. To vyžaduje několik vaček, a pokud je zapotřebí jiný výkres, musí stroj přesunout celý zásobník o 3 milimetry (0,13 in), aby se přesunul na jiný zásobník, jinak se proces rozpadne. Tato neuvěřitelná přesnost je dosahována částmi, které byly z velké části vyráběny ručně. Cams jsou v podstatě jen pro čtení a umožňují Chlapci psát tři básně (dvě ve francouzštině a jedné v angličtině) a dělají čtyři kresby, včetně jednoho čínského chrámu.

Několik jednodušších vaček ovládá pohyby očí a hlavy. V kousek vynikajícího uměleckého umění Chlapec přestane psát na okamžik, jak se hromada kamer přesune, zvedne hlavu a dívá se na něj s očima, jako by přemýšlela o tom, co nakreslit. Pak opět sníží hlavu, když se rameno znovu vrátí do práce.