Маленькая революция маленьких роботов

Современные роботы это не только те серьезные и солидные системы, которые уже демонстрируют способности к вождению колонн армейских грузовиков (Робот-водитель: сегодня солдат, а завтра «дальнобойщик»), а в ближайшее время сменят дальнобойщиков в кабинах трейлеров. Это еще и маленькие и забавные, но весьма универсальные и очень поучительные машинки. В мире которых тоже имеют место быть революции – скажем шанс учинить таковую имеет канадская компания EZ-Robot, представившая линейку модульных роботов.

Калгари в провинции Альберта, где базируется компания EZ-Robot, известен в первую очередь тем, что в 1988 году там проходили зимние Олимпийские игры. Но этот миллионник еще и важный промышленный центр – выросший на нефтяной индустрии он плавно перешел к бизнесу постиндустриального общества: кинопромышленности, туризму и электронной торговле. Ну и хайтеку, как мы увидим ниже. Так что слова «нефтяное проклятие», которые часто звучат у нас в стране, вряд ли обоснованы…

И вот в этой среде, характеризующейся взаимным опылением инженерного дела и шоу-бизнеса, маленькая компания EZ-Robot (взгляните, насколько весел и дружелюбен, несмотря на простоту, дизайн ее сайта) и начала в 2011 году производить забавные машинки, относящиеся к категории personal robot, персональный робот… Скорее ориентированные на развлечение, но также вполне пригодные и для задач обучения робототехнике, да и для исследовательских работ. Ну а теперь потребителям представлена новая линейка «умных машинок».

Зовется она Revolution и представляет собой модульную платформу, на базе которой каждый потребитель может легко собрать своего собственного рода. «Видов» умных машинок в линии Revolution три – это гуманоид Revolution JD, гусеничный Revolution Roli и шестиногий паучок Revolution Six. На североамериканском рынке маленькие роботы доступны по цене $249 за ползуна, $389 за паучка и $469 за гуманоида, который самый дорогой из всех. Купив их у нас через интернет готовьтесь, в духе новых веяний, заплатить 30% пошлину за ту часть стоимости, сто превысит 150 евро…

Ползун Revolution Roli вызывает в памяти известный мультфильм про симпатичного робота

Давайте познакомимся с их анатомией. Поскольку роботы есть продукт информационных технологий, иначе говоря – компьютерной индустрии, то самой главной, основополагающей их деталью является контроллер EZ-B v4. Фирма EZ-Robot с подобающей скромностью, вероятно выработанной общением с деятелями шоу-бизнеса, говорит о нем как о World's most powerful robot controller... В реальности это 120 МГц 32-разрядный Cortex M3 ARM, дополненный 80 МГц кристаллом PIC32, размещенными на плате 53 мм на 56 мм. У него есть беспроводной Wi-Fi или Bluetooth интерфейсы, и 24 порта.

К этим портам, с помощью интерфейса EZ-Bit clip’n'play вешаются серводвигатели, датчики (включая видеокамеры и микрофоны) и устройства отображения, от светодиодов до динамиков. Так что контроллер EZ-B v4 исполняет в семействе роботов Revolution роль головного мозга и центральной нервной системы. Ну а мышцами у «умных машинок» являются сервомоторы, способные работать при напряжении от 4,8 до 7,4 вольт. Они развивают угловую скорость в 60 градусов за 0,24 секунды, и момент в 15 кг на см (именно в такой внесистемной размерности их приводит сайт компании…).

Интерфейс EZ-Bit clip’n'play позволяет легко и гибко присоединять и удалять те или иные устройства, получая на базе базовых «видов» кастомизированные по вашему желанию модели роботов. В мире живого аналогов такой возможности нет – маленьких роботов конструировали же инженеры, а не слепая садистка эволюция, с ее единственным методом проб и ошибок… И есть у машинок от EZ-Robot эдакий аналог культуры, если понимать под ней экстракорпоральное хранение информации. 

Паучок Revolution Six обладает дюжиной степеней свободы

Функцию «носителей культуры» исполняют EZ-Builder Robot Control Software и EZ-SDK Programmers Library. EZ-Builder Robot Control Software это пользовательская система программирования робота и управления им. Она доступна и для Windows, и для мобильных устройств, под Android или iOS, с которых наиболее удобно управлять вашим роботом. Ну а для программистов Open EZ-SDK Robot Library, открытая библиотека, содержащая документированные функции управления аппаратной частью роботов на C#, Visual Basic or C++… (Ролик о программном обеспечении здесь.)

Кроме того, EZ-Robot использует в своих «умных машинках» принципиально новые технологии. Пластмассовые детали робота, его «кости», что ли, могут быть воспроизведены с помощью 3D-принтера. Причем EZ-Robot представляет покупателям как программы для печати «штатных» деталей базовых «видов» робота, но и средства, с помощью которых они могут заняться «гибридизацией», например формируя конечность, оптимальную для чесания пяток владельца или его же спины (характеристики серовомоторов вполне для этого подходят…).

И вот из этих то стандартных узлов и созданы три вида робота. Как мы видим – цена очень удобный инструмент сравнения – самым простым является гусеничный робот Revolution Roli. Устойчивость его достигается самой конструкцией – стоя на гусеницах он устойчив, а маневры осуществляются на плоскости, передним-задним ходом гусениц. Но на этой простейшей самоходной платформе могут размещаться видеокамера с гибким приводом, система распознавания голоса и синтезатор речи, различные манипуляторы. Так что даже простейшему роботу можно придумать полезные применения.

Но самое главное полезное свойство, которое отмечают создатели Revolution Roli, это его модульность, позволяющая добавить, скажем, пару рук с захватами. То, что он, как и персональный компьютер образца 1985 года, представляет собой открытую систему. Простота его модификации, как полагают, должна пробудить творческие способности школьников и студентов, направив их на благо оформляющейся отрасли робототехники. Именно этой цели служат сотни учебных роликов, размещенных здесь.  

Следующий по сложности – как следует из цены – паучок Revolution Six. У него шесть лап и двенадцать степеней свободы (у такого важного для народного хозяйства вида транспорта как железнодорожный состав степень свободы всего лишь одна – Железо, белок и кремний…). А чем больше степеней свободы – тем больше возрастает (и нелинейно) сложность задачи управления механизмом. Но зато механизм этот обладает еще большую гибкость, вполне пригодную для решения практических задач. Не зря ведь гигант ИТ-мира Google покупает производителей стопоходящих машин.

Гуманоид Revolution JD самый сложный из всех…

Ну а наиболее сложен гуманоид Revolution JD. Хотя у него только две ноги и две руки, зато он обладает шестнадцатью степенями свободы, движение в которых осуществляется шестнадцатью сервомоторами Heavy Duty Servo, по двенадцать долларов за штуку. Ну и на контроллер в данном случае ляжет максимальная вычислительная нагрузка – вспомним, что паучки-то появились очень давно, где-то там в мезозое, наверное, а гуманоиды со способностью к прямохождению и ручному труду – новинка, хайтек эволюционного процесса…

И вот представив такую гамму роботов Revolution фирма EZ-Robot надеется на революцию в робототехнике. Революцию, связанную с тем, что очень широкий круг детей и юношей сможет с минимальными затратами (цены – выше, доставка при закупке от двухсот баксов в США бесплатна…) получить практические знания в робототехнике, проверить на деле теоретические концепции. Плюс – концепция открытой системы, вдохновленная былым успехом персональных компьютеров. Плюс – открытый софт, о пользе которого говорить ныне излишне. 

Да еще и опыт социальных сетей изначально инкорпорирован в модель бизнеса EZ-Robot. Там с самого начала приступили к формированию Сообщества поклонников роботов предыдущих поколений. Которое имеет хорошие шансы для роста по мере распространения линейки Revolution. Да и модульность делает этих роботов доступными и в нашей стране – только в связи со 150-евровым ограничением на посылки приезжать в наши края им придется в расчлененном виде. Так что в мире маленьких роботов действительно происходит маленькая революция, которая приведет к распространению робототехнических знаний среди все большего числа людей!