Основным стимулом к широкому использованию роботов за пределами производственных предприятий является их способность действовать в опасных для человека условиях, будь то морское дно, атомная электростанция или поле боя.
Практически все созданные до сих пор роботы предназначались для промышленных предприятий, однако это не исключает возможности их применения в других областях. С развитием робототехники, а также по мере того, как люди начнут привыкать к подобным устройствам, роботы получат распространение во многих сферах повседневной жизни, в том числе и вне стен промышленных предприятий. Роботы этого нового поколения будут заметно отличаться от своих «предков», занимавшихся на заводах окраской или сваркой. Они обретут подвижность (с помощью колес, гусениц или ног), а сенсорные (т. е. чувствительные) устройства позволят им мгновенно реагировать на изменения в окружающей обстановке. Если промышленные роботы, как правило, снабжены только одной рукой (манипулятором) с закрепленным на ней схватом, то роботы нового поколения, возможно, будут многорукими, что придаст их действиям большую гибкость.
Согласно данным компании «СРИ интернэшнл» (Менло-Парк, шт. Калифорния), занимающейся анализом конъюнктуры в сфере научных исследований и разработок, такие роботы могут найти применение в самых различных областях: в горнодобывающей промышленности, в атомной энергетике, сельском хозяйстве, на загрузочно-разгрузочных работах, в лесной промышленности, медицине, при тушении пожаров, для наблюдения за торговыми залами и в полицейской службе. Исследование проводилось по заказу калифорнийской фирмы «Одетикс», разработавшей шестиногий робот, который, как предполагается, найдет применение в указанных сферах человеческой деятельности.
Япония, которая, обогнав США и Западную Европу, вышла сейчас на первое место в мире по использованию роботов, особенно интенсивно ведет поиск новых возможностей их применения. Японское министерство внешней торговли и промышленности (МВТП) приступило к реализации ряда программ, направленных на разработку роботов нового типа. Профессор Университета Васэда Юкио Хасегава, специалист в области робототехники и одновременно консультант МВТП, попытался предсказать сроки распространения таких роботов в отдельных сферах человеческой деятельности. В 1981 г. он писал, что в таких областях, как океанография, атомная энергетика, медицина и тушение пожаров, роботы появятся не раньше 1985 г. Еще через два года они будут внедрены в строительство и горнодобывающую промышленность.
В соответствии с одним японским проектом студенты и проходящие подготовку медицинские сестры тренируются в измерениях частоты пульса, дыхания и давления на «пациенте»-андроиде, который, подобно человеку, реагирует на (правильно выполняемые) приемы приведения в сознание и искусственного дыхания.
Подводный телеуправляемый аппарат для буровых работ «Скорпион» наглядно показывает, как робот может освободить человека от выполнения опасных заданий в неблагоприятных условиях.
В 1983 г. японское Управление технических наук и технологии (УТНТ), находящееся в ведении правительства, приступило к реализации восьмилетней программы по разработке более совершенных роботов, на которую выделено 63 млн. ф. ст. Проект предусматривает создание роботов, которые «будут выполнять различные операции, заменяя человека в опасных условиях, например на атомных электростанциях, при ведении глубоководных работ и в зонах стихийных бедствий». В 1984 г. Сёго Сакакура, консультант УТНТ по техническим вопросам, отметил, что ожидает Япония от реализации данной программы: «В таких опасных местах, как атомные электростанции, продолжительность выполнения определенных видов работ, например технического обслуживания станции, не должна превышать часа в сутки. Робот же сможет работать круглосуточно по семь дней в неделю. Что касается глубоководных работ, то они вообще неприемлемы для людей».
Ядро исследовательских групп, участвующих в указанном японском проекте, составляют сотрудники машиностроительной лаборатории МВТП, расположенной в Цукубе, неподалеку от Токио. Они работают над созданием четырех- и шестиногих шагающих роботов, способных передвигаться по пересеченной местности.
Прогноз, составленный в 1981 г. токийской фирмой «Сервей Джапан», включает подробный перечень отраслей, где предполагается использовать роботы новых типов (результаты прогноза согласуются с выводами фирмы «СРИ интернэшнл»):
1. Сельское хозяйство: распыление химических удобрений, сбор фруктов, обработка земли, доение, удаление навоза.
2. Лесная промышленность: рубка леса, обтесывание, сбор и транспортировка бревен, удобрение почвы, посадка деревьев.
3. Горнодобывающая промышленность: подземные выработки.
4. Гражданское строительство: бурение, взрывные и высотные работы.
5. Социальные услуги: помощь слепым и физически неполноценным людям, облегчение труда сиделок, тушение пожаров и спасательные работы, уборка и чистка.
6. Коммунальное обслуживание: загрузочно-разгрузочные работы на кораблях, мойка окон в общественных зданиях.
7. Атомные электростанции: техническое обслуживание, удаление радиоактивных отходов.
Этот японский самодвижущийся робот, ползающий по облицованной плиткой поверхности, проверяет, насколько прочна облицовка, выявляя места, где плитки начинают отходить.
Япония лидирует в разработке дистанционно управляемых аппаратов, которые передвигаются по дну моря, например, с целью сбора информации для служб геологической разведки
«Смышленая свинка»: 1 — щетки для очистки внутренней поверхности трубопровода; 2 — отсек высокого давления, в котором размещен блок сбора информации; 3— сочленение; 4 — катки для измерения расстояния; 5 — опорные катки; 6 — отсек высокого давления, в котором размещены устройство магнитной записи и комплект батарей; 7, 8— приводная манжета; 9 — кольца датчиков; 10 — магниты под щетками (для сбора металлического мусора в трубопроводе). Робототехническое устройство под названием «скребок», или «смышленая свинка», разработано компанией «Бритиш гэс» для оперативного контроля магистрального газопровода (протяженностью 16 тыс. км) в процессе его эксплуатации. «Скребок» перемещается внутри трубопровода давлением газа {за каждый цикл примерно на 80 км). По мере движения «скребка» установленная в нем сложная аппаратура возбуждает магнитные и ультразвуковые колебания в стенках газопровода, а датчики регистрируют любые аномалии, которые, возможно, свидетельствуют о наличии структурных дефектов. За один проход производится около 500 млн. контрольных отсчетов, причем этот процесс управляется встроенными компьютерами. После извлечения устройства из трубопровода информация, записанная на магнитной ленте, анализируется с помощью ЭВМ.
Компания «Бритиш гэс» разработала ряд роботизированных аппаратов-скребков под названием «смышленые свинки»; они предназначены для контроля трубопроводов в процессе эксплуатации. На фотографии изображен аппарат диаметром 600 мм; перед запуском в трубопровод его помещают в специальное гнездо.
8. Освоение морских ресурсов: глубоководная разведка, строительство буровых вышек, ведение надводных или подводных наблюдений.
Все перечисленные области деятельности либо трудны, либо весьма опасны для людей. Возьмем, к примеру, столь необходимую операцию, как очистка корпусов кораблей от корки из грязи и морских организмов типа рачков. Для человека эта работа очень неприятна и сопряжена с опасностью; кроме того, эта работа высоко оплачивается. Следовательно, несомненна и экономическая выгода разработки устройств, способных выполнять такую грязную работу.
