Сейчас, спустя 20 лет (всего через 20 лет!) после первого "прорыва", в космосе находятся тысячи спутников-искусственных небесных тел. Практически реализована идея К. Э. Циолковского о создании долговременных орбитальных станций. Советский корабль "Салют" — первая космическая лаборатория, где космонавты назначают встречи, могут работать, отдыхать, готовиться к возвращению домой, на Землю. А может быть, спустя еще какое-то время эти станции будут служить просто пересадочными пунктами. Сложнейшие процедуры рейсов Земля — Луна — Земля или Земля — "Салют" — Земля разработаны во всех подробностях и выполнены с успехом. Так разве процесс освоения космического пространства по темпу продвижения вперед не напоминает цепную реакцию?
Искусственные спутники становятся привычными, крайне необходимыми техническими устройствами. Они начинены самой различной аппаратурой и сейчас помогают предсказывать погоду, служат для создания глобальных систем связи, телевидения, без них немыслимо проведение многих научных исследований. Создание орбитальных и лунных обитаемых и автоматических станций послужит дальнейшему расширению наших знаний о вселенной и выдвинет перед наукой и техникой ряд новых задач. Единожды начавшись, сложный процесс, который называют научно-техническим прогрессом, неудержимо развивается, каждый новый шаг, новое достижение ускоряют его темп, по мере ускорения темпа все чаще возникают все более сложные задачи и все более плодотворными представляются результаты их решения
Космос — это еще одна область, привлекательная, ко запретная для человека, для его непосредственного там пребывания.
Подумать только, до чего много запретов встречает человек, как только пытается, образно говоря, сойти с проторенных троп!
В совсем еще недавние времена он совершенно не ощущал тягости этих запретов. Земля с ее лесами, лугами, горами и пустынями казалась ему бескрайней, о путешествиях в глубь океана и в небо он только видел сны и сочинял сказки; и не было ни одной сказки, герои которой мог бы проникнуть внутрь атома и посмотреть, что там происходит. И вот меньше чем за сто лет все это становится для него реальностью, да еще жизненно важной.
Проникнуть в глубь атома, океана, космоса! Да, это жизненно важно. Важно с точки зрения сегодняшнего дня, ближайшего будущего, далекой перспективы.
Поэтому сейчас в космосе тысячи спутников, с течением времени их будет десятки тысяч… Но срок службы спутника ограничен. Не потому, что он перестает двигаться вокруг Земли. Просто с течением времени установленное на нем научное, исследовательское, регистрирующее, приемопередающее и всякое другое оборудование и аппаратура выходят из строя, изнашиваются, морально устаревают, требуют восстановления или замены. Как быть?
Можно, конечно, считать, что 5-10 лет службы — достаточный срок, и не пытаться продлевать его. Тогда с течением времени в космосе начнут скапливаться тысячи мертвых лабораторий, вместо которых потребуется запустить тысячи новых. Разумно ли так поступать? Конечно, нет!
Но кто и каким образом может продлить жизнь этих технических созданий: заменить аппаратуру, осмотреть, отремонтировать или заменить отдельные части, узлы и системы, выполнить внутри них или снаружи, разнообразные работы, которые не поддаются предрасчету, заранее непредсказуемы?
Для этого нужен человек, нужны его глаз и рука, его знания и опыт, в общем, нужно его участие в этих работах.
Опять складывается уже знакомая для нас ситуация: нужен человек, а доступ ему закрыт. Но теперь читатель уже сам, вероятно, может придумать, как решить эту проблему, если не побояться немного пофантазировать.
Ну конечно! Нужно сделать нечто вроде глубоководного корабля, который защищал бы человека, но уже не от очень больших давлений окружающей среды, а, наоборот, от космического вакуума, от страшно низкой температуры — от абсолютного нуля, отделял от царства пустоты и холода, столь же опасного, как давление подводного царства. Нужно уметь запустить этот корабль в пятый океан, нужно снабдить его системами автономного движения и, конечно, механическими руками, такими, с помощью которых он мог бы "пришвартоваться" к спутнику или космической станции, закрепиться там, передвигаться с места на место, и такими, которые бы могли вынуть приборы и системы, требующие ремонта, сменить отснятую фотокинопленку, установить новые детали, в общем, провести все необходимые работы.
А управлять движениями этих рук, дозировать развиваемые ими усилия смогли бы люди, операторы, члены экипажа этого корабля. Является ли сегодня такой космический "Наутилус" плодом безудержной фантазии?
Вроде бы да, если учесть, что таких кораблей сейчас не существует и еще ни один спутник никому не удалось отремонтировать в космосе. Но о них говорят, их разрабатывают, сведения об этом проникают в печать. Поэтому можно быть уверенным, что время создания таких кораблей не так уж далеко.
Атом, океан и космос уже служат человеку. Но от них не взято еще и малой доли того, что можно взять, что, безусловно, будет взято. А запреты, с которыми сопряжено освоение этих жизненных пространств, будут сняты. В этом человеку помогают его механические посланцы, которые доставят туда, куда ему нужно, его движения и действия, выполняют вместе с ним все необходимые работы.
С первых же страниц этой главы у человека, приготовившегося читать о роботах, может появиться на лице недоуменное выражение: мол, как же так? При чем здесь роботы? Роботы все делают сами: и у К. Чапека, и у С. Лема, и у А. Азимова, одним словом, у всех, кто писал о роботах. Последние могли быть более умными или более глупыми, но всегда умели жить и действовать самостоятельно. Иначе какие же это роботы? А в атомных лабораториях и на глубоководных и космических кораблях действуют люди, и только люди. Они и управляют, они и наблюдают. Механические руки лишь повторяют, копируют их движения и действия. Только и всего. Где же тут роботы?
Ну что же! Ответ на этот вопрос нельзя откладывать надолго. Чуть позже мы встретимся с роботами, которые работают не вместе с человеком, а вместо человека, без его непосредственного участия, как говорят, действуют автоматически. Однако хотим предупредить, что там речь будет идти не о тех роботах, с какими вы встречались и, наверное, еще будете встречаться в других книгах, полных вымысла и фантазии.
Само слово "робот" перекочевало на страницы научных и технических журналов и книг из фантастических рассказов и повестей. Но, конечно, робот, работающий у станка на машиностроительном заводе, и робот, "изобретенный" чешским писателем К. Чапеком, — два совершенно различных создания. Первый — сплошная реальность, уже даже не сегодняшний, а вчерашний день науки и техники. Робот К. Чапека — вымысел талантливого писателя, ожившая на страницах книги мечта человека. Больше пятидесяти лет робот бродит из рассказа в рассказ, из романа в роман, и неудивительно, что в нашем интуитивном представлении он стал ассоциироваться с неким человекоподобным автоматом, действующим по образу и подобию своего живого прототипа.
Роботы, о которых рассказывается в этой книге, тоже продукт человеческого творчества. Но в их создании участвуют не писатели-фантасты, а ученые и инженеры. Робототехника, как атомная, глубоководная и космическая отрасли техники, становится важным направлением научно-технического прогресса. Эшелон за эшелоном на помощь человеку движется целый класс машин нового типа — манипуляторов и роботов. Неважно, что их наружность далеко не человекоподобна. Важно, что они могут быть посланы человеком туда, куда он не может явиться лично; важно, что они умеют повторять его движения и действия. И не только повторять, но и самостоятельно их воспроизводить. Наша книга именно о таких машинах, об их особенностях и "норове", о том, как устроены их конечности, их механические руки и ноги, как эти машины связаны с человеком; как человек эти связи постепенно ослабляет, как учит машины действовать самостоятельно — превращает в автоматы, оснащает интеллектом и органами чувств, учит их строить движения, работать и "думать".
Нам придется при этом часто обращаться к живому прототипу, к "устройству" человека, действия и движения которого воспроизводят роботы и манипуляторы, вглядываться в конструкцию и устройство живых конечностей, органов чувств, в то, как строит движения человек, как он принимает решения.
Одним из главных "героев" научно-технического прогресса уже стали машины, которые сегодня называют по-разному: автоматические манипуляторы, манипуляторы с программным управлением, роботы, чаще всего — промышленные роботы.
Главная задача токаря, фрезеровщика, шлифовщика — управлять станком. Но, кроме этого, они должны также установить на станок заготовку и снять обработанное изделие. Многие же изделия, детали и заготовки имеют значительный вес: 10-30-50 килограммов. Операции их обработки на станке могут занимать всего лишь несколько минут, а значительная часть времени уходит на однообразную тяжелую работу, не требующую ни искусства, ни особого мастерства: на установку заготовок, на снятие изделий.
