BEAM-робототехника

BEAM-роботы

BEAM-роботы и BEAM-робототехника

Beam-роботы - это удивительный мир с собственной неповторимой эстетикой. BEAM-робототехника позволяет создавать простых и шустрых BEAM-роботов, наделенных уникальным поведением, из доступных и распространенных компонентов без необходимости сложного программирования.

В 1960-х и 70-х годах почти всем казалось, что создание мыслящих и исполнительных роботов - дело самого ближайшего будущего. Университеты и научно-исследовательские институты без устали создавали лаборатории робототехники и искусственного интеллекта. Но вскоре исследователи поняли, что даже самые простые физические действия, такие как взять со стола кружку, ощутить препятствие в пространстве, спланировать маршрут и переместиться по нему, оказались для роботов весьма сложными задачами.

Некоторые исследователи и разработчики роботов пытались бороться с возникшими проблемами путем модификации алгоритмов и наращивания мощности аппартной части, отвечающей за вычисления и исполнение все более и более усложняющихся алгоритмов. Но один из известнейших исследователей в области робототехники Родни Брукс (Rodney Brooks) из MIT предложил радикально другой подход. Вдохновленный насекомыми и другими существами с маленьким мозгом, он задался вопросом: как может выглядеть архитектура робота, базирующего свои действия не на построении сложной внутренней модели окружающей среды, а строящего свое поведение как непосредственную реакцию на возникающие внешние раздражители.

Результаты оказались впечатляющими: насекомоподобные типы роботов, могли сделать почти все, на что были способны роботы, создающие внутренню модель. При этом они обладали намного меньшими вычислительными мощностями. Многие робототехники были вдохновлены работой Брукса. Но оказались и такие, кто решил пойти еще дальше. Одним из них был Марк Тилден (Mark Tilden) - большой бог и гуру новой парадигмы в робототехнике, которой посвящен этот сайт.

Присутствуя на одной из лекций доктора Брукса в конце 80-х в Университете Ватерлоо, Тилден поинтересовался: насколько Брукс допускает возможность упрощения роботов до такой степени, что они вообще не будут использовать цифровые вычисления. Как вспоминает сам Марк Тилден в своем письме для сайта "МойРобот.ру": "Доктор Брукс ответил, что он уверен в том, что сложность необходима для существования достаточной компетенции в поведении машины". "Я имел доказательства иной точки зрения, но не стал настаивать", - пишет Тилден далее.

В результате Марк Тилден задал себе вопрос: "существуют ли минималистичные, элегантные, эффективные, малобюджетные решения для управления автономным роботом?" Ответом на это вопрос стало появление BEAM-робототехники. Тилден популяризировал свои идеи и сформировал целую культуру в создани роботов, навсегда изменив мир робототехники.


Отрывок из фильма "Extreme Machines - Incredible Robots".
О BEAM-роботах и Марке Тилдене можно также посмотреть:
"Robots Rising" (Discovery), "The Shape of Life" (PBS) и "TechnoSpy" (TLC).

BEAM-робототехника опирается на четыре основы, которые заключены в самой абревиатуре B.E.A.M. и определяют подход к проектированию BEAM-роботов. Эти основы - Biolоgy (Биология), Electronics (Электроника), Aesthetics (Эстетика), Mechanics (Механика).

BEAM-роботы и БИОЛОГИЯ

Как и другие науки и технологии в наши дни, BEAM рассматривает природу как бесконечный источник вдохновения. Миллиарды лет проектирования, производства и полевых испытаний биологических объектов заставляют взглянуть на них со всей серьезностью и восхищением. Одной из особенностей BEAM-культуры является поощрение роли разработчика в работе эволюции: каждый может почувствовать себя Творцом.

BEAM-роботы и ЭЛЕКТРОНИКА

Одна из отличительных черт BEAM-технологии - использование электронных компонентов совершенно хакерскими способами. В этом BEAM-культура напрямую взаимосвязана с киберпанком. Чипы, предназначенные для усиления звуков, обработки сигналов и т.п., подключаются по-новому, чтобы управлять двигателями, обслуживать датчики и становиться основой таймеров и нейронных цепей.

BEAM-роботы и ЭСТЕТИКА

Бакминстер Фуллер когда-то сказал: "Когда я работаю над проблемой, я никогда не думаю о красоте. Я думаю только о том, как решить проблему. Но, когда я закончил, если решение не является красивым, я знаю, что оно неправильно". Марк Тилден и его коллеги - разработчики BEAM-роботов - всегда подчеркивали, что элегантность в дизайне робота служит эволюционной цели: элегантная конструкция вдохновляет других разработчиков, что часто способствует репликации и улучшению конструкции робота. Кроме того, то что сделано красиво, работает лучше.

BEAM-роботы и МЕХАНИКА

Механика использует тот же подход, который используется при разработке электронной части. Часто одно хитрое механическое решение в дизайне робота может сократить кучу электроники и сделать робота более простым и эффективным. Многие BEAM-роботы используют свободно сформированные схемы, в которых компоненты спаяны непосредственно друг с другом, а не на печатной плате. Это позволяет снизить стоимость и вес робота, а также демонстрирует техническое мастерство строителя.



BEAM-технология отличается от других подходов к проектированию роботов. В момент своего появления она обрела несколько философских концепций, каждая из которых не является непреложным законом, а, скорее, принципом, обеспечивающим наилучший подход при создании BEAM-робота. О философии BEAM-робототехники и заповедях, лежащих в основе BEAM-подхода читайте в статье "Три закона робототехники и BEAM-философия".