Роборук из 80-х: как детская игрушка вдохновила современную робототехнику

Роботизированная рука Armatron: Ностальгия по 80-м

В детстве, часами проводя время в местном магазине игрушек, я обнаружил невероятную игрушку – роботизированную руку Armatron. Реклама обещала «роботизированную руку, помогающую юным гениям в научных экспериментах», и она полностью оправдывала эти слова.

Это была настоящая роботизированная рука. Ее можно было вращать вокруг основания, наклонять, сгибать в «локте», поворачивать «запястье» и открывать/закрывать ярко-оранжевую руку, используя всего два джойстика. Запоминающийся звук работающего механизма дополнял впечатление.

Включив питание, вы слышали постоянный гул шестерен. При попытке перегрузить механизм, рука дергалась и издавала резкие щелчки.

Больше, чем просто игрушка

Armatron оценили не только дети. Журнал Robotics Age в номере за ноябрь/декабрь 1982 года поместил ее на обложку, отметив, что игрушка за $31,95 (около $96 сегодня) обладала возможностями, обычно встречающимися в гораздо более дорогих профессиональных манипуляторах.

Несколько лет назад я нашел свой старый Armatron. Разобрав его, я удивился, обнаружив внутри лишь отсек для батареек, выключатель и крошечный двигатель – никаких электронных компонентов. Это был чисто механический механизм.

Изучив патентные чертежи, я увидел невероятно сложную конструкцию редуктора. Это было поистине гениальное (или безумное) инженерное решение.

История создания Armatron: За кулисами легенды

Мне захотелось узнать историю этой игрушки. Я связался с производителем, компанией Tomy (сейчас Takara Tomy), работающей в Японии более 100 лет. Они связали меня с Хироюки Ватанабэ, 69-летним инженером и дизайнером игрушек из Токио.

Он проработал в Tomy 49 лет, создавая классические электронные игрушки 80-х, включая Blip, Digital Diamond, Digital Derby и Missile Strike. Его имя указано в 44 патентах, и он участвовал в создании 50-60 продуктов.

Ватанабэ ответил на вопросы по электронной почте с помощью видео, и его ответы были переведены с японского.

Образование и путь в Tomy

«У меня не было специализированного инженерного образования. Я поступил в техническую среднюю школу и затем на электротехническое отделение», – рассказал он.

После окончания школы он работал на Komatsu Manufacturing, так как, по его словам, любил бульдозеры. Но в 1974 году он увидел объявление о приеме на работу в Tomy и решил попробовать себя в создании игрушек.

«Мне сказали, что это компания №1 по производству игрушек в Японии, поэтому я решил попробовать», – вспоминает он. «Я ехал ночным поездом из Тохоку в Токио на собеседование, и так попал в компанию».

Вдохновение и процесс разработки

Идея для Armatron пришла из газетной вырезки, которую однажды принес его начальник. «На ней было изображение механической руки, держащей яйцо тремя пальцами. Думаю, мы начали с мысли: «Вот к чему стремятся сегодня, так давайте сделаем это»», – вспоминал Ватанабэ.

Возглавляя небольшую команду, Ватанабэ ненадолго переключился на другой проект. Когда он вернулся к работе над роботизированной рукой, у команды уже были наработки по механизму, но требовалось доработать дизайн и усовершенствовать механику.

Завершение проекта и успех Armatron

Разработка Armatron заняла около года. Команда столкнулась с множеством технических проблем, связанных с миниатюризацией и надежностью механизма. Однако, благодаря упорству и инновационному подходу, им удалось создать функциональную и надежную игрушку.

Успех Armatron превзошел все ожидания. Игрушка стала настоящим хитом, завоевав сердца миллионов детей по всему миру и став символом инженерного искусства и ностальгии по 80-м годам.

ы был прототип. Но он сильно отличался от окончательной версии Armatron.

«Рука выступала из основного корпуса в сторону и могла двигаться примерно на 90 градусов. Панель управления также имела шесть положений движения, которые переключались с помощью шести переключателей. Мне лично это не понравилось», – сказал Ватанабэ.

Прорыв в дизайне

Прорыв Ватанабэ был вдохновлен радиоуправляемыми вертолетами, которыми он управлял как хобби. Показывая радиопульты с двойными джойстиками, он сказал: «Это управление джойстиком позволяет выполнять четыре движения двумя рычагами, но я подумал, что если вы повернете эту часть, вы сможете использовать шесть движений».

Ватанабэ за работой в Tomy в Токио в 1982 году.

Ватанабэ подчеркнул, что, хотя он указан как основной изобретатель Armatron, это была командная работа. Дизайнер создал корпус, цвета и логотип, добавив детали, имитирующие элементы промышленных роботов того времени, например, резиновые трубки (которые служат лишь для внешнего вида). Когда Armatron впервые появился в 1981 году, с Ватанабэ начали связываться инженеры-робототехники. Он вспоминает, что это были не продавцы из магазинов игрушек, а исследователи из университетских лабораторий, заводов и компаний, производивших промышленные роботы. Они были весьма воодушевлены и часто обсуждали с ним свои идеи. Большой охват робота из Radio Shack произвёл большое впечатление на многих детей, которые в будущем сделали карьеру в робототехнике.

Влияние Armatron на будущее поколение робототехников

Одним из них был Адам Боррелл, инженер-механик, который 15 лет разрабатывает роботов в Boston Dynamics, включая Petman, известного по YouTube робота Atlas, и четвероногого робота размером с собаку, Spot. Боррелл вырос в нескольких кварталах от магазина Radio Shack в Нью-Йорке. Он часто заходил туда поиграть с Armatron, устанавливать таймер и выполнять различные задания. «Я знаю, что это была игрушка, но это был настоящий робот», — говорит он. Armatron стал тем крючком, который заманил его в Radio Shack и пробудил его пожизненный интерес к инженерии. Он покупал паяльники и припой, чтобы самостоятельно собирать различные устройства.

Разборка и изучение Armatron

В аспирантуре Боррелл воссоединился со своей игрушкой. У одного из его сокурсников на столе стоял сломанный Armatron. Они разобрали его, и это был первый раз, когда он увидел внутреннее устройство робота. Боррелл был поражен тем, как один маленький мотор мог выполнять столько функций благодаря фантастической механической зубчатой передаче. Это вновь заставило его задуматься о промышленных роботизированных манипуляторах. Эрик Паулос, профессор электротехники и информатики Калифорнийского университета в Беркли, вспоминает, как упрашивал родителей купить ему Armatron, в конце концов добившись своего. Он часами играл с роботом, перемещая предметы и просто наблюдая за его движениями. Это было завораживающее зрелище, он чувствовал, что владеет собственным маленьким роботом. Он до сих пор хранит его, и робот всё ещё работает.

Параллели между Armatron и современными роботами

Сегодня Паулос создаёт роботов и учит этому своих студентов. Он ставит перед ними задачи с ограничениями, например, используя картон или пластилин; он считает, что ограничения, с которыми столкнулись Ватанабэ и его команда, заставили их

Креативность и робототехника: от Armatron к ИИ

Легко провести параллель между Armatron – невероятно аналоговым роботом – и современными высокотехнологичными машинами. Сегодня машины учатся двигаться невероятными способами благодаря достижениям в области искусственного интеллекта, таким как компьютерное зрение и обучение с подкреплением.

Создатель Armatron видит сходство между проблемами, которые он решал в детстве, и задачами современных исследователей. Например, вопросы оптимального захвата предметов роботом, особенно при подъеме тяжелых объектов с разных сторон, остаются актуальными и для ИИ-систем.

Роль инженеров в эпоху ИИ

Несмотря на стремительное развитие ИИ в робототехнике, эта область по-прежнему нуждается в инженерах – создателях и изобретателях, способных решать практические проблемы в физическом мире.

Онлайн-сообщество активно интересуется Armatron, о чем свидетельствуют многочисленные видеоролики на YouTube, включая модификации робота, например, с паровым приводом. Положительная реакция пользователей на этот аналоговый робот показывает, что интерес к механике и изобретательству остается высоким.

Обзоры статей MIT Technology Review

Журнал MIT Technology Review публикует статьи на самые разнообразные темы. Например, рассматриваются этические вопросы получения «запасных» человеческих тел («бодиоидов») для революционных изменений в медицине.

Эта технология обещает сократить количество экспериментов на животных, улучшить разработку лекарств и решить проблему дефицита органов для трансплантации.

Искусственный интеллект: новые достижения и вызовы

В других статьях обсуждается Manus – новый китайский агент общего искусственного интеллекта. Хотя тестирование выявило некоторые недостатки, такие как сбои системы и перегрузка сервера, Manus демонстрирует высокий потенциал для будущих ИИ-помощников.

Еще одна публикация посвящена исследованию Anthropic, которое изучает внутреннюю работу больших языковых моделей. Результаты этого исследования ставят под сомнение некоторые устоявшиеся представления о функционировании подобных технологий.

Наконец, в одной из статей поднимается вопрос о потенциальном разрушении основ процветания Америки из-за сокращений федерального финансирования науки. Ученые предупреждают о долгосрочных последствиях этих мер.

Подписка на рассылку MIT Technology Review

Для получения последних новостей, специальных предложений и доступа к лучшим статьям предлагается подписаться на рассылку MIT Technology Review.

Решение проблем с подпиской

В случае возникновения трудностей с настройкой подписки рекомендуется обновить страницу и повторить попытку. При сохранении проблемы следует обратиться в службу поддержки.