Разработчики говорят, что Winglet значительно легче американской разработки, однако скорость его движения ниже, а диапазон работы меньше. Winglet управляется при помощи интуитивно понятного интерфейса - специальная панель тянется на себя и аппарат начинает движение, от себя - аппарат тормозит, для того чтобы свернуть вправо или влево "водитель" должен в соответствующую сторону повернуть панель.

Toyota разработала сразу три варианта Winglet. Разница между аппаратами заключается в их габаритах и характеристиках. Так, самая маленькая версия устройства весит 10 кг и способна провезти одного человека среднего веса на расстояние в 5 км. Средняя версия весит 12 кг, большая - 24 кг. Все три модели не могут ехать быстрее 6 км/час. Ширина Winglet составляет 46 см (по колесной базе), длина 26 см.

Для сравнения: Segway i2 весит 48 кг, может преодолеть до 38 км со скоростью до 20 км/час.

Разработчики говорят, что робот разрабатывался как средство для передвижения по современными городам, перегруженным пробками. В Toyota говорят, что пока у компании нет планов по коммерциализации разработки, однако испытания роботов пройдут в ближайшее время в аэропорту японского города Нагоя, а также в одном из крупнейших токийских гипермаркетов.

В случае если человек за рулём нажал бы на педаль тормоза, электроника полностью самоустранилась бы от управления MadeInGermany и передала контроль над машиной водителю. Но, к радости создателей, необходимости в этом не возникло.

Немцы уверены, что со временем автономные автомобили станут даже более безопасными, чем обычные. Уже сейчас их детище будто бы имеет полное представление о ситуации в радиусе 70 метров (машины, пешеходы, здания и деревья, сигналы светофоров).

За дорожной разметкой следит чёрно-белая видеокамера, помещённая за зеркалом заднего вида. Скорость и ускорение определяют акселерометры, а положение автомобиля контролируется по GPS. Наличие стационарных и внезапное появление других препятствий считывают лазерные сканеры на крыше и в бамперах, делающие около миллиона сканирований в секунду. Ну и, наконец, светофоры и их сигналы определяют и обрабатывают две цветные видеокамеры. Кроме того, реакция автомобиля-робота значительно быстрее человеческой.

Отметим, что MadeInGermany – первый автомобиль, который получил официальное разрешение на автономное движение в Берлине и земле Бранденбург (в июне 2011 года). Правда, перед этим Passat-робот намотал несколько тысяч километров по закрытым трассам.

К слову сказать, первоначальной целью проекта было создание нового программного обеспечения, помогающего водителю и существующим системам безопасности обычных авто. Однако со временем он трансформировался в лабораторию AutoNOMOS (работает с 2007 года), в которой задумались о создании автономных транспортных средств для обособленных территорий, например аэропортов и шахт.

По мнению руководителя проекта профессора Рауля Рояса (Raúl Rojas), автомобили-роботы смогут свободно двигаться по автомагистралям уже через 10-15 лет. К тому времени дозреют нужные технологии, чиновники проведут все необходимые сертификации, а люди убедятся в «экстремальной безопасности» таких машин.

Возможно, к тому моменту по улицам будут передвигаться только электрические автомобили, и большинство из них заработают по принципу такси: будут забирать одного или нескольких человек из определённого района города, довозить пассажиров до пункта назначения (места работы, метро) и отправляться к следующему заказчику. В этом случае такой город, как Берлин, сможет навсегда расстаться с 90% своего нынешнего трафика, отмечают инженеры в пресс-релизе.

Но это всего лишь прогнозы. В ближайшие месяцы MadeInGermany продолжит своё движение по улицам Берлина и окрестностям: у исследователей новая цель – отправить своё детище в автономное путешествие между европейскими городами.

Отметим, что автомобили-роботы создают множество команд по всему миру. Так, в прошлом году автономные машины прошли путь от Европы до Азии, параллельно заглянув на просторы России.

Учёные, создавшие новую программу распознавания мысленных образов, сами поочерёдно выступали в роли подопытных, поскольку им приходилось проводить внутри томографа по многу часов за раз, передаёт MedicalXpress.

Для начала исследователи записали картину мозговой активности при просмотре ряда трейлеров голливудских фильмов. Биологи построили трёхмерную компьютерную модель мозга с группами клеток (вокселями) и записали, как каждый воксель реагирует на изменение форм и движение предметов на экране. Так удалось получить грубое соответствие визуальной информации и процесса её обработки в коре мозга.

Для тестирования и доводки алгоритма учёные скормили ему тысячи часов от миллионов случайно взятых роликов со всё того же сервиса YouTube, получив на выходе обратный результат — смоделированную активность мозга, которая наблюдалась бы, если человек просматривал бы эти ролики.

Наконец, алгоритм снова обратили. При просмотре людьми в томографе тестового видео компьютер подбирал из Сети 100 роликов, которые с наибольшей вероятностью должны были вызвать именно такую картину активности клеток. Далее секунда за секундой программа смешивала кадры из этих роликов, получая размытое результирующее кино, неплохо совпадавшее с тем, что человек наблюдал в реальности.

(Подробности опыта можно найти в статье в Current Biology и преcс-релизе университета.)

«Так мы открываем окно в кино, идущее в нашем сознании», — говорит один из авторов работы Джек Галлант (Jack Gallant). Кстати, Галлант известен нам по опыту с распознаванием при помощи сканирования мозга увиденных фотографий.

Учёные объясняют, почему распознавание мыслей при помощи магнитной томографии трудно реализовать. Одна из проблем — сканер регистрирует изменения в кровотоке через кору, а они происходят гораздо медленнее, чем меняются нервные сигналы.

Потому-то ранее такой трюк удавалось проворачивать лишь со статичными картинками. «Мы решили эту проблему, создав двухступенчатую модель, которая описывает отдельно нервные клетки и сигналы кровотока», — говорит Синдзи Нисимото (Shinji Nishimoto), ведущий автор исследования.

До практического применения новой технологии может пройти десятилетие. Но уже в таком, сыром виде она способна помочь нейрофизиологам лучше разобраться, что происходит в голове человека.

Хитозан хорошо поглощает воду, образуя много водородных связей, которые создают мостики для перемещения протонов. Американцы открыли, что такое волокно проводит протоны на удивление хорошо.

А чтобы превратить полоску биоматериала в полевой протонный транзистор, учёным потребовалось оснастить концы хитозанового микроволокна контактами, пропускающими протоны, а ещё добавить управляющий электрический контакт, отделённый от протонного канала диоксидом кремния.




Статья о новом транзисторе опубликована в Nature Communications.

Кстати, нечто родственное, то есть транзистор, использующий биомолекулы, построила пару лет назад Ливерморская лаборатория. Только тот прибор, напротив, при посредничестве протонных токов влиял на обычный электрический ток.

Оба транзистора, вероятно, поспособствуют дальнейшему развитию нейроэлектроники. Она изучает возможность скрещивания электронных и живых систем. Специалисты из университета Вашингтона вводят ещё один любопытный термин — бионанопротоника.

"Обзор-600" относится к классу малых АНПА и способен работать на глубине до 600 метров. Масса аппарата составляет 15 килограммов. "Обзор-600" оснащен манипуляторами, которые позволяют осуществлять захват груза массой до 20 килограммов. Благодаря небольшим размерам, АНПА может проникать в сложные или узкие конструкции под водой.

Согласно описанию, размещенному на сайте "Тетис-ПРО", "Обзор-600" способен развивать скорость до 3,5 узлов. Аппарат оснащен гидролокатором, позволяющим обнаруживать подводные объекты на расстоянии до ста метров. АНПА также способен передавать оператору цветное или черно-белое видеоизображение.

Главный принцип этого алгоритма: каждый робот чувствует поведение соседей, но не следит за перемещением всей стаи (роя и так далее). При быстром реагировании каждого аппарата на смещение товарищей вся группа машин приобретает ту удивительную гармонию полёта, что удивляет нас в стаях птиц.

«Для формирования стаи необходимы три вещи. Вам нужно двигаться с той же скоростью и в том же направлении, что и ваши соседи, вам необходимо избегать соударений с ними, но вы должны оставаться рядом», — объясняет один из разработчиков новой системы Сабина Хоэрт (Sabine Hauert).




Все эти функции швейцарцы реализовали при помощи ряда сенсоров (гироскоп, пара датчиков давления) и радиосвязи между роботами, а к оригинальным алгоритмам Рейнольдса добавили ещё функцию миграции, чтобы стая могла целенаправленно перемещаться в заданном направлении.

В нынешней работе главной заботой учёных было достижение баланса между низким весом и простотой роботов (а также их низкой ценой) и достаточной для функционирования стаи дальностью и быстротой связи между двумя соседними машинами, дабы они не теряли контакт при резких манёврах. Как сообщает Wired, в результате швейцарцы остановились на простом канале Wi-Fi.




Более 200 полевых испытаний прошли без сбоев. При этом число беспилотников, летающих стаей, постепенно наращивали с пары до 10 штук. И это рекорд по числу одновременно летавших на открытом воздухе «стайных» роботов, утверждают швейцарцы.

Нынешний успех должен помочь продвижению проекта SMAVNET (Swarming Micro Air Vehicle Network), частью которого и является эксперимент со стаей. Его цель — построение сети миниатюрных летающих и «роящихся» роботов, которые могли бы использоваться не столько как разведчики (что не исключается), сколько в роли узлов коммуникационной сети для спасателей, работающих в зоне стихийных бедствий.

Заметим, научить крошечные самолётики откликаться на движение соседей было куда сложнее, чем в случае стаи роботов на земле. Нынешний опыт специалистов из Лозанны можно сравнить, пожалуй, только с достижением другой швейцарской научной группы — из Цюриха.

Вот только в той симпатичной работе искусственный интеллект располагался вовне «летунов» (на стационарных компьютерах), и управлял роботами по радио. В теперешнем же эксперименте каждый беспилотник был оснащён собственным «мозгом», словно настоящая птица.

Электронные устройства могут брать на себя некоторые функции нервной системы — это доказывают слуховые протезы и протезы конечностей. Но теперь учёные замахнулись на нечто большее. На съезде Фонда по созданию инженерных методов противодействия старению, проходящем в Кембридже (Великобритания), исследователи из Университета Тель-Авива (Израиль) объявили, что им удалось создать работающий электронный аналог мозжечка.

Одной из функций мозжечка является координация движений во времени и пространстве. От ствола мозга к нему стекается всё сенсорная информация, на основании которой мозжечок решает, какое движение нужно сделать. После чего соответствующий сигнал отправляется на моторные нейроны стволового отдела мозга. Про мозжечок известно довольно много; нейронная архитектура некоторых его зон описана полностью, что и определило выбор исследователей. Изучив, как мозжечок получает и отправляет данные, учёные создали чип, который можно было подсоединить к головному мозгу, подобно натуральному мозжечку. Сам чип при этом оставался снаружи.

Чтобы протестировать устройство, исследователи отключали у крыс мозжечок, после чего пытались выработать у них условный рефлекс: в ответ на звуковой сигнал животное должно было моргнуть. Крысы с отключённым мозжечком, естественно, не могли связать звуковой сигнал с требуемым действием. Но как только им включали электронный заменитель мозжечка, соответствие между ощущениями и действиями восстанавливалось, и рефлекс возвращался.

Не стоит забывать, что учёным удалось сымитировать лишь одну из многих нервных цепей, притом относительно простую. На следующем этапе они предпримут попытку смоделировать больший фрагмент мозжечка, который отвечал бы уже за целую последовательность действий. И было бы весьма заманчиво проверить такое устройство не на относительно «простых» крысах, а на более «сознательно развитых» животных. Но даже представленные результаты настолько впечатляющи, что можно смело фантазировать о полном или частичном протезировании мозга, например, после инсульта, травмы или при нейродегенеративных болезнях вроде синдромов Альцгеймера и Паркинсона.

Подготовлено по материалам Фонда по созданию инженерных методов противодействия старению.

Бросил и увидел

В начале октября 2011 года стало известно, что министерство обороны США совместно с представителями командования Армии и Морской пехоты приступило к изучению предложений на рынке миниатюрных роботов, которых можно было бы использовать для рекогносцировки, разведки и обезвреживания самодельных взрывных устройств. Основные требования к киберразведчикам - небольшой вес, высокая прочность, мобильность и продолжительность работы от одного заряда аккумуляторов. Кроме того, конструкцией должна быть предусмотрена возможность заброса роботов, например, в окно второго этажа с улицы. "Забрасываемые" роботы должны уметь передавать видео с места, в котором оказались.

После того как изучение всех доступных предложений завершится, военные закупят по 50 образцов каждого из приглянувшихся им роботов и приступят к их полевым испытаниям - машины будут направлены, в частности, в Афганистан. Американские солдаты в течение непродолжительного времени будут использовать полученные аппараты при патрулировании афганских улиц. После этого министерство обороны соберет отзывы о каждом из испытанных роботов, выберет лучшего и приступит к закупкам. В общей сложности, военные намерены приобрести четыре тысячи роботов. При этом не исключается возможность покупки дополнительных аппаратов.

Покупка роботов будет осуществляться на открытом рынке без проведения тендера, в соответствии с правилами протокола срочной операционной необходимости (UOR). Такой протокол позволяет военным в короткие сроки закупить уже готовые образцы техники военного и двойного назначения, доступные на рынке. При этом финансирование производится за счет выделения дополнительных средств в обход запланированного заранее оборонного бюджета. Обычно покупка оборудования в рамках UOR производится, когда военные обнаруживают острую потребность в том или ином оборудовании, необходимость которого трудно было спрогнозировать заранее.


Фотогалерея На военной службе

Среди предложений, с которыми американские военные уже ознакомились - роботы 110 First Look, Armadillo V2, Dragon Runner и XT Throwbot, производимые компаниями iRobot, MacroUSA, QinetiQ и Recon Scout соответственно. Каждый из перечисленных аппаратов уже решено закупить и направить для испытаний в Афганистан, где они будут использоваться для поиска боевиков в зданиях и для обнаружения самодельных взрывных устройств в труднодоступных для человека местах. Некоторые из аппаратов, как например XT Throwbot, уже используются военными в Афганистане.

Все рассматриваемые Пентагоном роботы созданы по модульной схеме. Это означает, что их можно, помимо уже установленных видеокамер, укомплектовать дополнительным оборудованием, например, выдвижной штангой или манипуляторами. При этом размеры и вес их крайне малы. В частности, XT Throwbot весит всего 544 грамма при длине 18,7 сантиметра и диаметре колес 7,6 сантиметра. Корпус робота выполнен из титана и позволяет аппарату "безболезненно" падать с высоты 9,1 метра. Конструкция робота позволяет забрасывать его на дальность до 31,4 метра.

Для сравнения, Dragon Runner при габаритах 31х42х15 сантиметров весит 6,4 килограмма. При желании он также может быть забрасываемым, прочность конструкции позволяет, но его задача несколько иная - скрытное наблюдение внутри помещений или обезвреживание самодельных взрывных устройств. Аппарат способен подниматься и спускаться по лестницам, а будучи оборудован манипулятором, может оперировать объектами массой до 4,5 килограмма. В состав дополнительного оборудования робота входят также камеры наблюдения, детекторы движения и подслушивающая аппаратура. Такие роботы уже успешно используются в Афганистане британскими военнослужащими. Министерство обороны Великобритании купило сто Dragon Runner в ноябре 2009 года.

В свою очередь "забрасываемый" Armadillo V2 при длине 28 сантиметров и ширине 26 сантиметров весит 2,5 килограмма. Хотя он выдерживает падение с высоты лишь в 2,5 метра, производитель утверждает, что он способен пережить несколько таких ударов подряд и сохранить работоспособность. Робот изначально оснащен видеокамерой, а дополнительно может быть оборудован небольшими манипуляторами, которые будут помогать ему при подъеме на лестницу.

Роботизированное будущее

В целом американские военные в последние несколько лет стали уделять много внимания боевым роботам. В частности, 30-летний план развития вооруженных сил, озвученный министерством обороны США, подразумевает увеличение числа беспилотных летательных аппаратов в четыре раза с нынешних шести с лишним тысяч единиц. При этом, согласно прогнозу командования ВВС США, операторов беспилотников в войсках в ближайшие несколько лет станет намного больше, чем строевых пилотов. И это совершенно не означает, что США будут меньше использовать обычные самолеты и вертолеты.

Армия и Морская пехота США от своих воздушных собратьев отставать не собираются. В интересах военных уже разрабатываются несколько видов роботов, которые должны будут значительно облегчить жизнь простого солдата. Например, разработка компании Lockheed Martin под названием MULE будет носить за солдат Армии США провизию, боекомплекты и экипировку. Уже созданный прототип умеет действовать в трех режимах: под управлением оператора, в режиме самостоятельного перемещения по заданному маршруту и автономного следования за отрядом. Для Морской пехоты создается похожий робот - GUSS.

И на этом возможности робототехники не исчерпываются. С начала 2000-х годов в США малыми партиями выпускаются роботы TALON Sword. Их производством занимается компания Foster-Miller. Один комплект включает в себя три аппарата, каждый из которых может быть оборудован манипуляторами, камерами, подслушивающим оборудованием и даже турелью. К слову, турель может быть оснащена самыми разными видами оружия, включая винтовку M16, легкий пулемет M249, пулемет M240, огнемет M202A или гранатомет калибра 40-миллиметров. Простейшие манипуляции, как, например, перемещение из пункта "А" в пункт "Б", робот может выполнять сам, а задействовать оружие - только по команде оператора. Стоимость одного комплекта TALON Sword составляет около 230 тысяч долларов.


Роботы-мишени Rover. Фото с сайта kaupp-web.de

Для досмотра автомобилей в Ираке и Афганистане уже несколько лет используется MARCbot. Стоимость этого робота составляет всего восемь тысяч долларов. Внешне он напоминает радиоуправляемую модель внедорожника, на которой вместо привычного корпуса установлена телескопическая штанга с видеокамерой на конце. К слову, этот аппарат закупался специально для американских военнослужащих в Ираке в рамках протокола UOR.

С середины 2010 года Морская пехота США испытывает роботов-мишеней, которые в скором времени начнут поставляться в учебные центры. Роботы, получившие название Rover, выпускаются австралийской компанией Marathon Robotics. Они представляют собой подвижные цели, способные огибать препятствия и искать укрытие, если по ним открывают стрельбу. Одной из важных особенностей роботов является их способность образовывать группы и "разбегаться" врассыпную при стрельбе. "Роверы", верхняя часть которых выполнена в форме человеческого туловища, способны распознавать "смертельное" попадание, а также несмертельные "ранения".

Всех роботов, используемых американскими военными в настоящее время, перечислить просто невозможно. Но все они выполняют преимущественно задачи по разведке, рекогносцировке, наблюдению и обезвреживанию самодельных взрывных устройств, и применяются они далеко не во всех отрядах. Но в перспективе, если все ведущиеся сегодня проекты будут реализованы, военные получат роботов-охранников, роботов-подрывников, роботов - эвакуаторов раненых и даже роботов-медиков, пользоваться которыми будет уже каждый солдат.

Например, по заказу Агентства по сокращению военной угрозы (DTRA) Пентагона, создается роботизированный подземный боеприпас (RUM), который сможет продвигаться к цели под землей и уничтожать ее взрывом. Словом, фильмы про терминатора уже перестают быть фантастикой.
Василий Сычев