мехи в реальной жизни
Будем ли мы управлять механическими гигантами?
В течение последних десятилетий мечта всех фантастов – огромный пилотируемый робот, внутри которого сидит человек. Своего рода механических костюм, повторяющий все его движения. Известные как мехи (mechs), эти роботы впервые появились в японском аниме, после чего мигрировали в Великобританию через популярные ТВ-сериалы, например Роботех (1985). «Футурист» прикинул, насколько реальны подобные механизмы, и сможем ли мы когда-нибудь их увидеть.
Джордан Вейсман (Jordan Weisman) из Harebrained Schemes создал игры BattleTech, основанные на идее борьбы мехов, еще в 1980-е. В отличие от предыдущих примеров подобных роботов, его технология заключалась в создании мехов со стальным каркасом, вокруг которого находились электрически заряженные искусственные мышцы, двигающие суставы при помощи стабилизатора с гироскопом и бортовой электростанцией. Идея Вейсмана довольно логична: искусственные мышцы, в его представлении, во многом похожи на электроактивные полимеры (т.е. изменяющие форму при применении к ним электрического напряжения).
«Эти электрические связки, которые расширялись или сжимались в зависимости от прилагаемой к ним электроэнергии, были основой наших мехов. Тридцать лет спустя эти же технологии используются при разработке протезов,» — говорит Вейсман.
Человеческое тело удивительно эргономично: оно позволяет нам и идти по прямой дороге, и взбираться на скалы. Это одна из главных причин, почему гигантский антропоморфный робот привлекателен как способ передвижения. Однако добиться стабильности и ловкости, необходимой при ходьбе на двух ногах, не так легко.
Другой проблемой может стать контроль робота в связи с его размерами. Профессор Сетху Виджаякумар (Sethu Vijayakumar) из Элинбургского центра робототехники предлагает использовать сочетание дистанционного управления и автоматических систем, отвечающих намерениям пилота.
«Более сложные задачи будут поступать от управляющего роботом человека, но контроль базового уровня будет встроен в платформу, например, поддержание стабильности при ходьбе,» – говорит Сетху.
Под вопросом остается и источник питания для подобного робота. Вейсман предполагал, что питание его мехов будет осуществляться от термоядерных реакторов, однако учитывая, что на данный момент по размерам они не уступают небольшому складу, это маловероятно. В фильме «Тихоокеанский рубеж» (2013) мехи заряжались от обычных ядерных реакторов, которые конечно дают высокую мощность, но вызывают беспокойства по поводу безопасности. По мнению Сетху, технологии аккумуляторов сейчас значительно отстают от того, что теоретически возможно:
«Мы пытаемся разработать нужные топливные элементы, однако технологии находятся на начальном этапе и они далеки от того, что нам нужно».
Кроме того, стоит учитывать, что чем больше машина, тем больше ее вес, однако у мехов нет возможности распределить вес равномерно. При дизайне двуногих роботов, большая часть его массы сосредоточена в двух ногах, что создает так называемый «эффект шпильки», когда вся масса сконцентрирована в маленькой области, подобно каблуку-шпильке у женщин.
Также, чем выше объект, тем сложнее ему будет балансировать при ходьбе. Стабилизатор с гироскопом уже позволяет некоторым машинам, например круизным кораблям, самостоятельно балансироваться. Однако ходьба является более сложным с точки зрения удержания равновесия процессом – люди ходят, наклоняясь вперед и перехватывая свой вес ногой, поэтому заставить мех ходить может также стать сложной задачей. Уже разработанные по человеческой форме роботы Kuratas, разработанный созданные компанией Suidobashi Heavy Industry, и Mark 2, разработанный компанией MegaBots, заявлены как мехи, однако они не используют ходьбу на двух ногах – они передвигаются при помощи колес. С инженерной точки зрения, повторение структуры человеческого тела можно назвать трудновыполнимой задачей. Можно попытаться встроить отдельные двигатели на стыке каждой конечности (в «суставы»), но это потребует высокой эксплуатации моторов для поддержания остального тела, а также станет причиной значительной прибавки в весе из-за их относительной тяжести. Использование пневматических мышц для двуногих роботов также не вариант, так как это лишит возможности контролировать их с точки зрения электроники, проводки и маршрутизации.
На данный момент производство мехов уже началось – существует прототип экзоскелета Assist Suit AWN-03 компании ActiveLink. Разработка этих «костюмов-помощников» должна стать решением проблемы нехватки рабочей силы в связи со старением населения.
«Есть некоторые определенные области производства, которые не могут быть механизированы, рабочим все так же придется носить тяжелые предметы,» — говорит Хиромичи Фудзимото (Hiromichi Fujimoto), президент ActiveLink, объясняя необходимость внедрения управляемых роботов.
Когда-нибудь у нас, возможно, будут пилотируемые людьми экзоскелеты для передвижения тяжестей и погрузок и возможно даже строительства. Однако огромные мехи, шагающие по футуристическим городам, останутся только в сюжетах блокбастеров.
«Это, конечно, замечательная идея, но в качестве практического военного транспорта вам точно не нужен слишком высокий объект,» — говорит Вейсман.
Ученые соглашаются, что технологии для их создания у человечества уже есть, однако значимость и эффективность таких гигантских человекоподобных роботов явно преувеличена научной фантастикой. Пока мехов создают только для развлечения.
Реалмеха/Абсолютно реалистичная меха
 | На вкус и цвет все фломастеры разные Эта статья описывает явление так называемой вкусовщины. То есть, наличие или отсутствие этого явления в значительной степени зависит от мнения аудитории. Пожалуйста, помещайте примеры этого явления в статьи о собственно данном явлении. |
Прочитали статью «Реалмеха»? А теперь представьте, что все мини-тропчики из подраздела «И тем не менее» были безжалостно выброшены в угоду абсолютной реалистичности. И вообще всё нереалистичное убрали. Получится ли что-то интересное? Есть ли такие произведения?
Содержание
Общий разбор [ править ]
Конструктор бдит [ править ]
ОЯШ за рулём [ править ]
Если коротко — никогда. Меха — сложная в управлении машина, уж точно не менее сложная, чем автомобиль. И дорогая. Танк, к примеру, стоит сотни миллионов рублей, меха вряд ли будет стоить меньше. То есть ни к какому случайному человеку в руки она не должна попадать; любой пилот — как минимум, должен окончить соответствующие курсы; мануалу в свободном доступе просто неоткуда взяться.
Превозмогания [ править ]
Могут и остаться — в разумных пределах. Но следует помнить, что большая часть работы с любой техникой — обыкновенная рутина, хотя и не обязательно показывать это. Также сами бои не требуют героизма в каждую секунду — в случае, если вся армия/геройский отряд не находится в шаге от поражения. Герой, превозмогающий почти всё время, пока он в машине, без перерыва на обед — не реалистичен. Кстати, не стоит обделять пилота возможностью покинуть машину, если это решение напрашивается.
Эффективность, зависящая от сюжетной важности [ править ]
Нет. Но может быть так, что герой настолько важен именно потому, что, как заслуженный пилот, управляет особо эффективной моделью меха. Или просто он — ас своего дела, победить которого очень тяжело.
Необоснованно яркая окраска [ править ]
Тут всё зависит от того каким способом ведётся обнаружение целей в сеттинге. Если сугубо радиоэлекронным, то меха может быть любой расцветки, хоть радужной (лишь бы краска не влияла на свойства покрытия). Сюда же относятся глазки/носики/губки и прочие декоративные детали, никакой практической ценности не имеющие — если у пилотов/техников есть лишнее время на ерунду, то чёрт с ними. То же самое, если факт обнаружения вообще не играет никакой роли, а вот психологический — еще как, «Красный барон» Манфред фон Рихтгофен не даст соврать.
Если визуальный фактор играет хоть какую-то роль (а так почти всегда в меха) — однозначно нет. В таком случае у нас будет или унылый покровительственный окрас, или, в лучшем случае, «ослепляющий» камуфляж в стиле кораблей Первой мировой, когда ломаные линии искажали очертания и усложняли оценку расстояния до цели.
Цветастые взрывы, заметные лазеры, шумный космос [ править ]
Этим тропам в реальности не место. Почему — раскрывают соответствующие статьи.
Меха как вундервафля [ править ]
Почему одно какое-то средство или тактический приём не может стать абсолютной имбой — написано в статье про Мэри-цзы. Разумеется, возможно полное превосходство над отстающим на целую эпоху противником — но даже тут враг не будет сливать постоянно и долго, а скоро найдёт на супертехнику управу. Хотя бы научится от неё убегать. Или официально сдастся и перейдёт от войны к терроризму.
Тонкие взаимоотношения с техникой [ править ]
Пилот может любить свою меха. Впрочем, большая часть адекватных людей предпочтёт о технике просто заботиться. Но вот чего уж точно не может быть, так это того, чтобы техника отвечала взаимностью. Или чтобы подобные взаимоотношения улучшали её характеристики более, чем просто хорошее обслуживание.
Мехи в реальной жизни
Warning: count(): Parameter must be an array or an object that implements Countable in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/models/item.php on line 881
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 14 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 250
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 4 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 251
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 14 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 250
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 4 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 251
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 14 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 250
Warning: preg_replace(): Compilation failed: invalid range in character class at offset 4 in /home/informatio/xn--90aj7b.xn--p1ai/docs/components/com_k2/views/item/view.html.php on line 251
Помните огромных пилотируемых роботов из фильма Джеймса Кэмерона «Аватар»? Вы думали, что такие роботы возможны только в фильмах? Что же, хотим Вас обрадовать новостью о том, что будущее, когда в бою будут участвовать аналогичные роботы, намного ближе чем мы думали.
Не так давно, а именно в декабре 2016 года, в Сеуле, прошла первая презентация Меха, которого в тайне от всех, в течении 2-х долгих лет, разрабатывала Южно-Корейская компания по робототехнике «Korea Future Technology (Корейские Технологии Будущего)».
Разработанный мех является проходящим, двуногим и полностью пилотируемым, мехом, внешним видом, напоминающий мехов из фильма Джеймса Кэмерона «Аватар» и как заверяют разработчики, данное чудо-техники, будет в итоге столь же функциональным, как и тот, что представлен в фильме.
Мех высотой в 13 метров, благодаря облегченному алюминиевому каркасу и угле-пластиковому волокну из которого создана его обшивка, имеет вес всего 1.5 тонны и как уже говорилось выше, управление мехом осуществляется за счет имитации движения пилота, сидящем внутри меха.
По словам разработчиков данного меха, их робот несмотря на большой рост, благодаря большей легкости и полноценной имитации человеческих движений, будет иметь большую маневренность в отличии от популярных на данный момент, роботов «Kuratas», представленных японской компанией «Suidobashi Heavy Industry (Акведук Тяжолой Промышлености)», которые управляются за счет манипуляциями миниатюрной копией кабины пилота с руками, встроенного в кабину пилота.
Так же мех от компании (Корейские Технологии Будущего), по окончанию разработки меха, благодаря двуногому методу движения, будет обладать большей проходимостью, нежели колесные или гусеничные танки.
Проектировщиком и дизайнером данного меха, стал Vitaly Bulgarov (Виталий Булгаров).
Виталий Булгаров являющимся довольно известным CG художником, который работал над созданием моделей и анимацией меха-подобных и кибернезированных существ для MMORPG и фильмов.
Родился и вырос Виталий в Молдове, в маленьком городке на юге страны. Учился в политехе в Кишиневе. После чего Виталий довольно долгое время жил и работал в Москве. Но большую часть своей жизни он проработал за границей в различных крупных компаниях.
Именно благодаря своему опыту работы в CG сфере, его пригласили в компанию «Корейские Технологии Будущего», для моделирования меха.
Как говорилось выше, обшивка меха в основном состоит из углеродных материалов, так что на вопрос «Планируется ли укрепления меха для боевых действий», разработчики ответили:»У нас нет конкретных планов на разрабатываемого нами робота, но мы знаем точно, что его ожидает светлое будущее.».
Так же разработчики добавили: «В ходе работы над этим амбициозным проектом, мы столкнулись со сложными вопросами по инженерной, механической, программной, аппаратной и электрический части. И при решение этих вопросов, мы набрались нового и очень полезного для дальнейших наших планов, опыта. Мы применим весь наш полученный опыт дабы доработать уже почти завершенную модель робота, а так же, что бы улучшить будущие модели. И хоть у нас пока нет определённых планов на выпускаемую модель, на модели улучшенного типа, которые будут выпущены позже, у нас уже имеются амбициозные планы. Я не могу сказать какие именно, но будьте уверены, что роботы такого типа, пригодятся в решении многих мировых проблем.».
Еще несколько изображений связанных с разработкой меха.
Реальность vs Игры [Боевые роботы]
Роботы являются неотъемлемый частью культуры видеоигр. Их разнообразие поистине впечатляет от экспериментальных юнитов в Supreme Commander ростом с небоскрёб, до небольших разведывательных дронов как в недавно вышедшей Tom Clancy’s rainbow six siege, но есть ли им место в нашей суровой реальности? Я попробовал разобраться в этом вопросе и поделиться своими размышлениями.
Следующим экземпляром предлагаю рассмотреть роботов из игры Lost Planet
Данный экземпляр уже не таких внушающих размеров. PTX-140R несёт на себе различное многоцелевое вооружение и имеет повышенную мобильность, что позволяет использовать его более универсально.
Тут предлагаю определиться насколько игровые экспонаты пригодны для ведения реальной войны.
3.Возможности: Тут всё немного лучше, в играх роботы выполняют самые различные задачи, от разминирования зарядов, как например в игре Battlefield Bad Company 2, до уничтожения полчищ зеленокожих, как например Дредноут из вселенной Warhammer 40k. И даже такие подобные машины смерти необходимы для ведения боя в городских условиях, так как современные машины справляются с этим не очень, на этот факт не раз слышал различные высказывания из разных источников и примерный смыл был такой, что танк в городе, мёртвый танк. Кстати этот момент близок, Российские военные в этом году впервые в мире использовали робот для убийства людей.
Дизайнеры в играх придумывали разные модели роботов от непонятных вундервафляй, до близких к реальным прототипам машины. 
Я думаю многие экспонаты, если их немного переделать под реальность могли бы использоваться в реальных войнах. Шагающие роботы бы имели высокую проходимость и могли бы использовать например в горах, где танки не могут нормально передвигаться. Так же имеют большую возможность появление экзоскелетов увеличивающие мощь обычной пехоте и так же могли бы использовать в реальных сражения. Как мне кажется, роботизированная войска не втаком уж и далёком будущем и скорее всего мы их увидим на нашем веку.
Станут ли шагающие исполинские роботы-мехи реальностью?
Автор фото, Battletech
Вам никогда не хотелось облачиться в механический экзоскелет, чтобы сразиться с врагом? Или, например, для того, чтобы переместить тяжелый предмет? Обозреватель BBC Future попытался понять, насколько сложно будет создать подобную машину.
Впервые управляемые двуногие роботы появились в японских мультфильмах жанра аниме, но вскоре попали и в британскую культуру благодаря таким научно-фантастическим сериалам, как «Роботек».
Но насколько осуществимо создание подобной машины в реальности? Увидим ли мы когда-нибудь шагающего робота, управляемого изнутри человеком?
Идеальна ли анатомия человека для робота?
Джордан Вайсман, разработчик из компании Harebrained Schemes, создавал тактические ролевые игры BattleTech с участием «мехов» еще в 1980-х годах.
В отличие от других подобных игр, конструкция роботов Вайсмана имела под собой серьезное техническое обоснование.
Они представляли собой стальной каркас-скелет, облаченный в плоть из искусственной мускулатуры, приводимой в движение благодаря электрическим импульсам. Каждый робот был также снабжен гироскопическим стабилизатором и бортовой электростанцией.
Основная идея конструкции роботов Вайсмана вполне разумна с научной точки зрения.
Автор фото, Megabots/Flickr
Роботы MegaBot в целом человекоподобны, но используют для передвижения не ноги, а колеса
Одна из причин популярности идеи человекоподобных роботов заключается в том, что человеческое тело потрясающе эргономично.
«Достаточно взглянуть на солдата, который способен нести груз, превышающий его собственный вес в несколько раз, передвигаясь по любому типу местности».
Однако процесс хождения на двух конечностях требует существенной сноровки, и контролировать устойчивость двуногого робота может оказаться трудной задачей.
Не упрощает ситуацию и то обстоятельство, что подобный агрегат будет достигать по крайней мере трех метров в высоту.
Профессор Сетху Виджаякумар из Эдинбургского робототехнического центра предполагает, что принципы управления таким роботом будут напоминать функционирование экзоскелета из фильма «Чужие»: автоматическая система управления будет получать от оператора команды и выполнять их, внося дополнительные коррективы с целью обеспечения устойчивости.
На самом деле гораздо проще создать двуногого робота, управляемого человеком, чем машину, способную «думать» самостоятельно.
Однако система управления таким роботом должна быть надежно защищена от хакерских атак и возможной потери информации и способна работать со скоростью 500 тысяч операций в секунду.
А что они будут есть?
Непросто создать и источник энергии, необходимый для работы. Вайсман снабдил своих роботов бортовыми термоядерными реакторами.
Однако, учитывая, что размеры современных реакторов такого типа примерно соответствуют размерам не самого маленького складского помещения, об их использовании для питания роботов, скорее всего, можно забыть.
Роботы в фильме «Тихоокеанский рубеж» были оборудованы ядерными реакторами. Эти реакторы действительно вырабатывают большое количество энергии, но их использование сопряжено с рисками безопасности.
Автор фото, Pha Pha/Wikipedia CC BY-SA 2.0
«Исследования в области ядерных топливных элементов ведутся, но все еще находятся на очень раннем этапе».
Слишком много информации
Еще одна проблема связана с ситуационной осведомленностью оператора.
«Но проблема заключается в том, что малейшее изменение в информации, поступающей от сенсоров, которые работают в реальном масштабе времени, приведет к сбою в системе управления».
Однако если обеспечить такой дополнительный канал обратной связи, есть риск перегрузить оператора информацией.
Как научить их ходить?
Разумеется, чем больше размеры робота, тем он тяжелее. Давление равно соотношению силы, действующей перпендикулярно на поверхность, к площади этой поверхности.
У двуногих роботов значительная порция общей массы приходится как раз на нижние конечности. В результате создается «эффект шпилек», при котором вся масса робота давит на очень маленькую площадь поверхности.
С похожей проблемой столкнулись немецкие конструкторы при разработке сверхтяжелого танка Maus во время Второй мировой войны.
Танк, весивший 188 тонн, хорошо показал себя на железобетонном покрытии, но на первом же полевом испытании увяз в грунте.
Мы передвигаемся за счет того, что наклоняем корпус вперед и не даем себе упасть, выставляя вперед то одну, то другую ногу. Кроме того, чем выше робот, тем труднее будет добиться его равновесия при ходьбе.
Автор фото, Superewer/Wikipedia
Сверхтяжелый немецкий танк Maus увяз в грунте на полевых испытаниях
И робот Kuratas, разработанный японской компанией Suidobashi Heavy Industry, и Mark 2, созданный MegaBots, описываются конструкторами как «мехи».
Хотя оба робота антропоморфны, вместо прямохождения на двух конечностях они передвигаются при помощи колес.
Одна из проблем заключается в том, что копирование в робототехнике человеческой анатомии, которая отличается хорошим распределением нагрузок и энергии, представляет собой непростую задачу с инженерной точки зрения.
Обойти эту трудность можно было бы за счет установки на каждую из конечностей робота моторов, приводящих ее в движение, однако при этом потребовались бы высокомощные моторы для обеспечения баланса всего механизма в целом.
Масса таких моторов относительно велика, то есть конечности получились бы слишком тяжелыми, а это означало бы дополнительные трудности с балансировкой робота.
Для тяжелого физического труда
Автор фото, Thinkstock
Следующим этапом работы над Assist Suit будет снижение массы и сокращение стоимости производства, после чего инженеры компании приступят к созданию экзоскелета для тяжелого физического труда.
Благодаря новой модели Assist Suit человек сможет переносить грузы, которые в обычных условиях невозможно поднять в одиночку.
Когда-нибудь, возможно, появятся управляемые экзоскелеты для перемещения грузов и, не исключено, для возведения крупных инженерных сооружений.
Однако роботы-исполины, разгуливающие по городам будущего, по-прежнему будут существовать только в фантастических фильмах.
Виджаякумар согласен: «Необходимые для их создания технологии частично уже имеются, но человекоподобные роботы появятся лишь в том случае, если мы найдем им применение. Будет ли у этих роботов по две руки и две ноги? Это волнует только писателей-фантастов».