Коріння інженерного дива. 7 механічних предків сучасних роботів

Механічний чернець

"Механічний чернець" XVI століття, можливо, був результатом того, що король Іспанії Філіп II виконав свою частину святої угоди. Згідно з легендою, син і спадкоємець Філіпа II отримав травму голови, і король присягнув небесам, що створить диво, якщо хлопчик видужає.

Коли принц видужав, Філіп II доручив винахіднику на ім'я Хуанело Турріано створити реалістичну копію улюбленого францисканського ченця Дієго де Алькала (пізніше Святого Дієго).

Завершений десь у 1560-х роках, 15-дюймовий автомат Турріано приводиться в дію заводною пружиною та використовує набір залізних кулачків та важелів для переміщення на трьох маленьких колесах, прихованих під його чернечою рясою.

Штучні ноги піднімаються та опускаються, імітуючи ходьбу, а очі, губи та голова ченця рухаються у реалістичних жестах. Працюючи разом, ці елементи створюють враження ченця, зануреного у молитву.

Робот може ходити за квадратною схемою, промовляючи молитви, киваючи головою і час від часу ударяючи себе в груди правою рукою і цілуючи чотки та хрест лівою.

450-річний пристрій все ще працює сьогодні і зберігається у Смітсонівському інституті у Вашингтоні, округ Колумбія.

Механічний чернець (фото: Leyendas de Toledo)

Плаваючий оркестр Аль-Джазарі

У XII і XIII століттях арабський винахідник Аль-Джазарі спроектував і побудував деякі з найдивовижніших механічних витворів ісламського Золотого віку. Він вигадав механізованого виночерпія, годинник на водяному ходу і навіть машину для миття рук, яка автоматично пропонувала мило та рушники своєму клієнтові.

Згідно з його роботою "Книга знань про винахідливі механічні пристрої", опублікованій у 1206 році, він також спроектував автоматичний оркестр, що працює на воді, який міг плавати по озеру і забезпечувати музику під час вечірок.

Цей винахід включав групу з чотирьох осіб - арфіста, флейтиста і двох барабанщиків - у супроводі команди механічних веслярів, які "гребли" музикантів по озеру.

Водний оркестр працював за допомогою обертового барабана з кілочками, які запускали важелі для створення різних звуків, а інші елементи дозволяли музикантам та членам екіпажу здійснювати реалістичні рухи тіла.

Оскільки кілочки на барабанній системі, що обертається, можна було замінювати для створення різних пісень, деякі стверджують, що роботизована група Аль-Джазарі була однією з перших в історії програмованих комп'ютерів.

Плаваючий оркестр Аль-Джазарі (фото: Look Listen)

Голуб Архіта

Архіт Тарентський був відомим математиком і політиком, але, згідно з деякими стародавніми джерелами, він також може бути дідусем робототехніки.

Говорять, що десь близько 350 р. до н. е. Архіт спроектував та побудував повітряного чи парового дерев'яного голуба, який міг махати крилами та літати в повітрі. До наших днів не збереглося жодних схем чи прототипів цього птаха, тому сучасні вчені можуть лише здогадуватися, як він функціонував.

Більшість припускає, що голуб, що вільно літає, описаний стародавніми вченими, насправді був порожньою пасткою, наповненою стисненим повітрям і з'єднаною з системою шківів.

Коли повітря випускалося, це могло змусити крила птиці плескати й активувати противагу, яка піднімала автомат з одного сідала на іншу і справляла враження польоту. Деякі з давніх записів стверджують, що птах міг літати на відстань до 200 метрів.

Голуб Архіта (фото: Ancient Origins)

Срібний лебідь

"Срібний лебідь", що все ще функціонує, - це пташиний автомат, спочатку створений шоуменом Джеймсом Коксом і годинникарем Джоном Джозефом Мерліном в 1773 році.

Використовуючи тріо годинникових механізмів, виріб відтворює сцену лебедя, що пливе в струмку. Важелі і пружини дозволяють птиці згинати шию і відкривати дзьоб з разючою реалістичністю, а набір кулачкових валів і скляних стрижнів створює ілюзію водоймища, що рухається з плаваючою рибою, одну з яких лебідь, здається, ловить і з'їдає.

Машина також включає в себе власний саундтрек, що забезпечується внутрішньою музичною скринькою.

До того, як у 1872 році його придбав Музей Боуза в Даремі (Англія), "Срібний лебідь" виставлявся у Механічному музеї Джеймса Кокса у Лондоні та на Паризькій міжнародній виставці 1867 року.

Письменник Марк Твен побачив лебедя під час свого туру Францією і пізніше написав, що автоматичний птах мав "живу грацію в рухах і живий інтелект в очах".

Срібний лебідь (фото: Wikimedia)

Три автомати Жаке-Дро

Швейцарський винахідник П'єр Жаке-Дро спочатку прославився як дизайнер розкішного годинника, але тепер його пам'ятають як творця трьох найнезвичайніших автоматонів XVIII століття.

Вперше створений у 1768 році, "Письменник" був двофутовою лялькою, яка виглядала як хлопчик, що сидить за столом. Використовуючи ряд кодованих дисків, встановлених на шпинделі, і тисячі рухомих частин, робот міг занурити гусяче перо в чорнильницю і написати до 40 заздалегідь запрограмованих символів на аркуші паперу.

Разом зі своїм сином Анрі-Луї та колегою на ім'я Жан-Фредерік Лешо Жаке-Дро пізніше розробив ще двох ранніх гуманоїдних роботів, які працювали за тим самим принципом.

"Малувальник" використовував ручку, щоб намалювати чотири картини, включаючи портрет короля Людовіка XV, тоді як "Музикант" грав п'ять різних пісень на повністю функціональному органі. Очі кожного з роботів рухалися, щоб слідувати за їхніми діями, а "Музикант" також був спроектований так, щоб піднімати груди, коли вони "дихали", і робити смичок між мелодіями.

Автомати Жаке-Дро були виставлені враженому натовпу в королівських дворах Європи наприкінці 18 століття, а потім були передані в музей у Швейцарії. Дивно, але всі три залишаються в ідеальному стані навіть сьогодні.

Три автомати Жаке-Дро (фото: Wikimedia)

Механічна качка Жака де Вокансона

У 1730-х роках французький винахідник Жак де Вокансон вразив публіку серією складних і страшно реалістичних автоматів. Він створив механічного флейтиста, який використовував пару штучних "легких" для виконання репертуару з 12 пісень, а пізніше створив робота з волинкою та барабаном, здатного грати швидше за будь-яку людину.

Шедевр Вокансона з'явився в 1739 році, коли він представив "Качку з травленням", яка могла ляскати крилами, плескатися в калюжі води і, як не дивно, їсти зерно з рук глядачів і випорожнюватися попередньо завантаженими гранулами на срібну страву.

Позолочений мідний автомат приводився в дію вантажами, що падають, які повертали складний набір кулачків і важелів для відтворення руху. Гнучкі гумові трубки - одні з перших у своєму роді - служили нутрощами роботизованого птаха і створювали враження, що він справді може ковтати і перетравлювати свою їжу.

Як не дивно, качка, що відкладає гній, зачарувала публіку XVIII століття і її виставляли в кількох королівських дворах Європи. Вокансон навіть заслужив захоплені похвали від таких людей, як Вольтер, який порівнював його з Прометеєм і писав: "Без… качки Вокансона вам не буде чим нагадати про славу Франції".

Механічна качка Жака де Вокансона (ілюстративне фото: Hodinkee)

Лицар да Вінчі

Леонардо да Вінчі багато писав про автомати, і його індивідуальні записні книжки завалені ідеями механічних творів, починаючи від гідравлічного водяного годинника і закінчуючи роботизованим левом. Можливо, найнезвичайнішим із усіх є його план штучної людини у формі броньованого німецького лицаря.

Згідно з ескізами ключових компонентів да Вінчі, лицар мав приводитися в дію зовнішнім механічним кривошипом і використовувати кабелі та шківи, щоб сидіти, стояти, повертати голову, схрещувати руки і навіть піднімати металеве забрало.

Хоча на сьогоднішній день немає повних креслень автомата, дані свідчать про те, що да Вінчі, можливо, справді побудував прототип у 1495 році, працюючи під патронажем герцога Міланського.

У 2002 році робототехнік NASA Марк Росхайм використовував розрізнені нотатки та начерки да Вінчі, щоб перевірити, чи зможе він створити свою власну версію автомата 15 століття. Лицар Росхайма виявився повністю функціональним, що дозволяє припустити, що да Вінчі цілком міг бути піонером робототехніки.

Лицар да Вінчі (фото: Medium)