Управляющие системы роботов

Вспомним, что эра роботов началась только через половину века. Но роботы, выполняющие «тонкие» функции, точные работы, снабженные чувствительными «органами» зрения и осязания, не могут быть работоспособны, если их создатели не учитывают влияния тепловых движений на измерительные и управляющие системы роботов, предназначенных для выполнения очень точных работ.

17 марта 1905 года Эйнштейн закончил статью, в которой положено начало квантовой теории излучения. Открыты кванты света, которые много позже получат название фотонов. Эта замечательная работа была столь новаторской, что еще в 1912 году самые крупные ученые, и среди них отец квантов — Планк, рекомендуя Эйнштейна для избрания в Академию наук, просили не ставить ему в вину кванты света.

Думал ли Эйнштейн в это время об автоматах или роботах? Более чем вероятно, что нет. И, тем не менее, эта работа Эйнштейна более чем через половину века приобрела чрезвычайную актуальность в интересующей нас области. Квантовая структура света, реальное существование фотонов приводит к своеобразному варианту броуновского движения в приемниках света. Фотоприемники, которые используются как органы зрения автоматов, независимо от принципа их действия, преобразуют энергию света, энергию, переносимую фотонами, в электрический ток. Но приборы, регистрирующие этот фототок при слабой освещенности, при обнаружении предельно малых световых потоков испытывают хаотические перемещения. Они не связаны ни с истинным броуновским движением, возбуждаемым ударами молекул воздуха в стрелку прибора, ни с вибрациями, ни с другими внешними воздействиями. Здесь проявляется «квантовый шум», квантовая структура света, то, что фотоприемник реагирует на индивидуальные фотоны. В слабых световых потоках отклонение от среднего, хотя бы на один фотон, отмечается показанием чувствительного прибора.

Это учитывают создатели роботов, наделяя свои детища электронным зрением. Этим руководствуются ученые, разрабатывающие для ЭВМ программы распознавания зрительных образов. К нашей теме, к проблеме автоматического управления, к робототехнике непосредственно относится написанная задолго до возникновения роботики статья Эйнштейна, в которой он впервые прямо говорит о броуновском движении. Статья закончена им в мае 1905 года. Ее название — «О движении взвешенных в покоящейся жидкости частиц, требуемом молекулярно-кинетической теорией теплоты». Он начал ее так: «В этой работе будет показано, что согласно молекулярно-кинетической теории теплоты, взвешенные в жидкости тела микроскопических размеров должны, вследствие молекулярного теплового движения, совершать движения такой величины, что легко могут быть обнаружены под микроскопом. Возможно, что рассматриваемые движения тождественны так называемому броуновскому молекулярному движению; однако доступные мне данные относительно последнего настолько неточны, что я не мог составить об этом определенного мнения.

Технологии производства автомобилей:
© 2009-2013 Все права защищены и принадлежат их владельцам. [+]