Только для инженеров

Вы когда-нибудь задумывались, почему в современном автомобиле климат-контроль так плавно и точно держит заданные 22 градуса? Или как умный чайник не просто вскипает, а именно доходит до 95°C для зелёного чая? За этой магией скрывается не искусственный интеллект, а старый, мудрый и невероятно распространённый алгоритм — ПИД-регулятор. Этот трёхбуквенный акроним — скрытый герой нашей техно-жизни. Он управляет оборотами двигателя, полётом дрона, уровнем сахара в крови (в инсулиновых помпах) и даже положением зеркал в огромных телескопах...

Когда я брался за курсовой проект по проектированию захвата для бумажных стаканов, думал: «Ну, спроектирую я какую-нибудь механическую штуку, и всё». Но оказалось, что даже в такой узкой задаче, как захват стакана, отражаются главные мировые тренды робототехники. Вот пять из них, с которыми я столкнулся лично. Раньше: Роботы — это про силу, точность, повторяемость. Жесткие захваты, жесткие программы, жесткие допуски. Сейчас: Роботы учатся быть гибкими — буквально. Мой опыт: Когда я начал изучать патенты, первое, что бросилось в глаза — все современные захваты так или иначе адаптивны...

Представьте: вы пытаетесь взять пустой бумажный стаканчик так, чтобы не смять его тонкие стенки. Сложно? Даже у человека не всегда получается. А теперь представьте, что эту же операцию должен выполнить робот. Как инженеры решают эту задачу, когда роботу нужно быть одновременно сильным и нежным? Давайте разберемся на примере реального студенческого проекта. Бумажный стакан — идеальный пример «неудобного» объекта для робота: Обычный промышленный захват, рассчитанный на металлические детали, просто превратит такой стакан в лепешку...

Представьте, что нужно одной рукой взять куриное яйцо, а другой - затянуть болт. Человек сделает это легко, а для робота это долгое время было неразрешимой задачей. Классические железные «клешни» сминают хрупкое, а мягкие «щупальца» не могут создать нужное усилие. Но решение найдено. На стыке механики...

История о том, как немецкий студент и древний кульман напомнили мне, где спрятана настоящая инженерная сила. Знаете, что чаще всего ломается в конструкторском бюро? Не станки и не компьютеры. Ломается самостоятельность. Люди просто сидят и ждут, когда им принесут готовое задание. Как будто их личная «инженерная жилка» уснула...