Корни инженерного чуда. 7 механических предков современных роботов

Механический монах

"Механический монах" XVI века, возможно, был результатом того, что король Испании Филипп II выполнил свою часть святой сделки. Согласно легенде, сын и наследник Филиппа II получил травму головы, и король поклялся небесам, что сотворит чудо, если мальчик поправиться.

Когда принц выздоровел, Филипп II поручил часовщику и изобретателю по имени Хуанело Турриано создать реалистичную копию любимого францисканского монаха Диего де Алькала (позже Святого Диего).

Завершенный где-то в 1560-х годах, 15-дюймовый автомат Турриано приводится в действие заводной пружиной и использует набор железных кулачков и рычагов для перемещения на трех маленьких колесах, скрытых под его монашеской рясой.

Искусственные ноги поднимаются и опускаются, имитируя ходьбу, а глаза, губы и голова монаха двигаются в реалистичных жестах. Работая вместе, эти элементы создают впечатление монаха, погруженного в молитву.

Робот может ходить по квадратной схеме, произнося молитвы, кивая головой и время от времени ударяя себя в грудь правой рукой и целуя четки и крест левой.

450-летнее устройство все еще работает сегодня и хранится в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия.

Механический монах (фото: Leyendas de Toledo)

Плавающий оркестр Аль-Джазари

В XII и XIII веках арабский изобретатель Аль-Джазари спроектировал и построил некоторые из самых поразительных механических творений исламского Золотого века. Он придумал механизированного виночерпия, часы на водяном ходу и даже машину для мытья рук, которая автоматически предлагала мыло и полотенца своему клиенту.

Согласно его работе "Книга знаний об изобретательных механических устройствах", опубликованной в 1206 году, он также спроектировал работающий на воде автоматический оркестр, который мог плавать по озеру и обеспечивать музыку во время вечеринок.

Это изобретение включало в себя группу из четырех человек - арфиста, флейтиста и двух барабанщиков - в сопровождении команды механических гребцов, которые "гребли" музыкантов по озеру.

Водный оркестр работал с помощью вращающегося барабана с колышками, которые запускали рычаги для создания различных звуков, а другие элементы позволяли музыкантам и членам экипажа совершать реалистичные движения тела.

Поскольку колышки на вращающейся барабанной системе можно было заменять для создания различных песен, некоторые утверждают, что роботизированная группа Аль-Джазари была одним из первых в истории программируемых компьютеров.

Плавающий оркестр Аль-Джазари (фото: Look Listen)

Голубь Архита

Архит Тарентский был известным математиком и политиком, но, согласно некоторым древним источникам, он также может быть дедушкой робототехники.

Говорят, что где-то около 350 г. до н. э. Архит спроектировал и построил воздушного или парового деревянного голубя, который мог махать крыльями и летать по воздуху. До наших дней не сохранилось никаких схем или прототипов этой птицы, поэтому современные ученые могут только догадываться, как он функционировал.

Большинство предполагает, что свободно летающий голубь, описанный древними учеными, на самом деле был полой ловушкой, наполненной сжатым воздухом и соединенной с системой шкивов.

Когда воздух выпускался, это могло заставить крылья птицы хлопать и активировать противовес, который поднимал автомат с одного насеста на другой и создавал впечатление полета. Некоторые из древних записей утверждают, что птица могла летать на расстояние до 200 метров.

Голубь Архита (фото: Ancient Origins)

Серебряный лебедь

Все еще функционирующий "Серебряный лебедь" - это птичий автомат, изначально созданный шоуменом Джеймсом Коксом и часовщиком Джоном Джозефом Мерлином в 1773 году.

Используя трио часовых механизмов, изделие воссоздает сцену лебедя, плывущего в журчащем ручье. Рычаги и пружины позволяют птице сгибать шею и открывать клюв с поразительной реалистичностью, а набор кулачковых валов и стеклянных стержней создает иллюзию движущегося водоема с плавающей рыбой, одну из которых лебедь, кажется, ловит и съедает.

Машина также включает в себя собственный саундтрек, обеспечиваемый внутренней музыкальной шкатулкой.

До того, как в 1872 году его приобрел Музей Боуза в Дареме (Англия), "Серебряный лебедь" выставлялся в Механическом музее Джеймса Кокса в Лондоне и на Парижской международной выставке 1867 года.

Писатель Марк Твен увидел лебедя во время своего тура по Франции и позже написал, что автоматическая птица обладала "живой грацией в движениях и живым интеллектом в глазах".

Серебряный лебедь (фото: Wikimedia)

Три автомата Жаке-Дро

Швейцарский изобретатель Пьер Жаке-Дро изначально прославился как дизайнер роскошных часов, но теперь его помнят как создателя трех самых необычных автоматонов XVIII века.

Впервые созданный в 1768 году, "Писатель" представлял собой двухфутовую куклу, которая выглядела как мальчик, сидящий за столом. Используя ряд кодированных дисков, установленных на шпинделе, и тысячи подвижных частей, робот мог окунуть гусиное перо в чернильницу и написать до 40 заранее запрограммированных символов на листе бумаги.

Вместе со своим сыном Анри-Луи и коллегой по имени Жан-Фредерик Лешо Жаке-Дро позже разработал еще двух ранних гуманоидных роботов, которые работали по тому же принципу.

"Рисовальщик" использовал ручку, чтобы нарисовать четыре картины, включая портрет короля Людовика XV, в то время как "Музыкант" играл пять разных песен на полностью функциональном органе. Глаза каждого из роботов двигались, чтобы следовать за их действиями, а "Музыкант" также был спроектирован так, чтобы вздымать грудь, когда она "дышала", и делать смычок между мелодиями.

Автоматы Жаке-Дро были выставлены изумленной толпе в королевских дворах Европы в конце 18 века, а затем были переданы в музей в Швейцарии. Удивительно, но все три остаются в идеальном рабочем состоянии даже сегодня.

Три автомата Жаке-Дро (фото: Wikimedia)

Механическая утка Жака де Вокансона

В 1730-х годах французский изобретатель Жак де Вокансон поразил публику серией сложных и пугающе реалистичных автоматов. Он создал механического флейтиста, который использовал пару искусственных "легких" для исполнения репертуара из 12 песен, а позже создал робота с волынкой и барабаном, способного играть быстрее любого человека.

Шедевр Вокансона появился в 1739 году, когда он представил "Пищеваривающую утку", которая могла хлопать крыльями, плескаться в луже воды и, как ни странно, есть зерно из рук зрителей и испражняться предварительно загруженными гранулами на серебряное блюдо.

Позолоченный медный автомат приводился в действие падающими грузами, которые поворачивали сложный набор кулачков и рычагов для воспроизведения движения. Гибкие резиновые трубки - одни из первых в своем роде - служили внутренностями роботизированной птицы и создавали впечатление, что она действительно может глотать и переваривать свою пищу.

Как ни странно, утка, откладывающая навоз, очаровала публику XVIII века, и ее выставляли в нескольких королевских дворах Европы. Вокансон даже заслужил восторженные похвалы от таких людей, как Вольтер, который сравнивал его с Прометеем и писал: "Без… утки Вокансона вам нечем будет напомнить о славе Франции".

Механическая утка Жака де Вокансона (иллюстративное фото: Hodinkee)

Рыцарь да Винчи

Леонардо да Винчи много писал об автоматах, и его личные записные книжки завалены идеями механических творений, начиная от гидравлических водяных часов и заканчивая роботизированным львом. Возможно, самым необычным из всех является его план искусственного человека в форме бронированного германского рыцаря.

Согласно эскизам ключевых компонентов да Винчи, рыцарь должен был приводиться в действие внешним механическим кривошипом и использовать кабели и шкивы, чтобы сидеть, стоять, поворачивать голову, скрещивать руки и даже поднимать металлическое забрало.

Хотя на сегодняшний день не существует полных чертежей автомата, данные свидетельствуют о том, что да Винчи, возможно, действительно построил прототип в 1495 году, работая под патронажем герцога Миланского.

В 2002 году робототехник NASA Марк Росхайм использовал разрозненные заметки и наброски да Винчи, чтобы проверить, сможет ли он создать свою собственную версию автомата 15-го века. Рыцарь Росхайма оказался полностью функциональным, что позволяет предположить, что да Винчи вполне мог быть пионером робототехники.

Рыцарь да Винчи (фото: Medium)