Большинство современных роботов управляются микропроцессором, где вся информация записана на бинарном языке нулей и единиц. Но не все. Роботами можно управлять и с помощью аналоговых цепей, позволяющих гибко реагировать на окружающий мир.
Сегодня я расскажу вам о любопытной области роботостроения - BEAM роботах, в устройствах которых не используются микропроцессоры. Вместо этого разработчики используют простые электронные компоненты, такие как транзисторы, конденсаторы, диоды, фотодатчики и т.д.
Самая главная особенность таких роботов состоит в том, что они имитируют инстинкты и поведение биологических организмов и реагируют на окружающую среду. Главной целью создания таких роботов является появление механизмов, способных самостоятельно двигаться, питаться и даже развиваться.
BEAM - это акроним для Biology (биология), Electronics(электроника), Aesthetic (эстетика) и Mechanics (механика). Это четыре основы BEAM-технологий. Давайте разберем, что означает каждая из них.
Биология
BEAM роботы уникальны своей автономностью и способностью выживать в окружающем мире. Заимствуя паттерны поведения живых существ, такие боты могут самостоятельно подзаряжаться от солнечного света, объезжать препятствия и даже чинить самих себя. Именно поэтому такие роботы имеют очень высокий потенциал в будущем, например для исследования труднодоступных мест или заселения других планет.
Электроника
BEAM электроника допускает использование только аналоговых систем в противовес цифровым.
Аналоговая система использует информацию, представленную посредством непрерывно изменяющихся величин. В природе вся информация поступает к нам в виде аналогового сигнала через зрение, слух, вкус, запах и тактильные ощущения. В электронике аналоговый сигнал основан на передаче электричества. Определённым величинам напряжения соответствуют частота и амплитуда звука, цвет и яркость света изображения и так далее. То есть цвет, звук или информация являются аналогом электрического напряжения.
Цифровая система используем информацию, представленную посредством дискретно (скачкооборазно) изменяющихся величин. Дискретный сигнал получится,если закодировать информацию через двоичную систему 0 и 1. При этом в процессе некоторая информация будет потеряна.
Эстетика
BEAM роботам присуща поразительная эстетичность, начиная от внешнего вида и заканчивая красотой минималистичных электрических схем. Разработчики неукоснительно следуют принципу «будь проще»и минимально используют электронные компоненты. Конструкции тесно связаны с желаемой функциональностью робота, подобно органам живых организмов, и не терпят излишеств. Все части механизма соединяются друг с другом напрямую, что придает им элегантную лаконичность.
Другой особенностью BEAM эстетики является использование переработанных материалов и технолома из старой техники. Несмотря на дешевизну используемых материалов, BEAM-робот - это миниатюрное, простое и красивое создание.
Механика
BEAM разработчики широко используют в своих роботах механику, ведь буквально одно оригинальное механическое решение в дизайне робота может сократить количество электроники и сделать робота более простым и эффективным.
Разнообразие роботов BEAM поражает воображение, но четыре самых распространенных вида роботов – это:
- Аудиотропы — реагируют на звуки.
- Фототропы — реагируют на свет.
- Радиотропы — реагируют на радиочастоты.
- Термотропы — реагируют на тепловое излучение.
Робот на аналоговых схемах показывает удивительную, присущую обычно живым организмам, приспособляемостьк окружающей среде. В то время как цифровые роботы функционируют исключительно согласно заданному алгоритму, аналоговые устройства способны решать задачи, незаложенные в их программу.
Хотя сейчас мы живем в мире цифровых технологий и нам трудно представить, что положение дел может как-то измениться, нужно признать, что аналоговые роботы имеют определенные преимущества: они более ошибкоустойчивые и гибкие, а значит способны адаптироваться к окружающей среде и выполнять некоторые задачи значительно эффективнее, чем их цифровые собратья.
Спасибо, что прочитали мою статью. На моем канале есть и другие статью про роботов:
- Советские роботы: как энтузиасты создавали будущее
- Мягкие роботы: кто такие и с чем их едят ?
- Китайская робо-рыбка, которая очищает воду от микропластика
Ставьте лайк и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи про роботов и СТЕМ-образование.
