ЦПУ в пользу поведенчески ориентированных снизу вверх систем типа «стимул-реакция», построенных по иерархически «слойному» принципу (нейронные сети, системы нервных волокон). Марк Тилден назвал подобные стимул-реактивные конструкции «нервной сетью».
Тилден разработал несколько интересных конструкций роботов (см. рис. 8.25). В них использованы нервные сети, смоделированные на транзисторах. Поскольку Марк Тилден запатентовал схемы подобных нервных сетей, то найти публикации подобных схем в открытой печати не представляется возможным. По этой причине я не могу сейчас представить вам образцы подобных схем. Тем не менее среди работ Тилдена имеется книга
Рис. 8.25. BEAM-роботы
Рисунок 8.26 озаглавлен Gumby Trks. Это «существо» представляет собой тип биомеханического «ходока», рассчитанного на передвижение по поверхностям различных типов. Здесь представлен Gumby 1.0, собранный на восьми транзисторах и имеющий длину 30 см, который оставляет след на песке пустыни, передвигаясь с помощью двух стерженьков с зацепами.
Рис. 8.26. Путешественник Gumby
На рис. 8.27 представлен робот Walkman 1.0. Эта первая модель 12-транзисторных «микростержневых» передвигающихся роботов, собранная из остатков пяти одинаковых кассетный плееров типа Walkman. Робот имеет семь чувствительных датчиков, включая два «глаза», и с помощью системы из пяти моторов может преодолевать поверхности достаточно сложного рельефа.
Рис. 8.27. Walkman 1.0
Электронный утиль
Конструкторы ВЕАМ-роботов гордятся тем, что используют в своих конструкциях различные, отслужившие свой век части электронных устройств: например, солнечные батареи от калькуляторов, экономичные двигатели от плееров Walkman и других кассетных магнитофонов, прижимные ролики, выключатели, конденсаторы, редукторы, соленоиды и прочие детали. Сбор электронного «утиля» и превращение его в работающие конструкции является проектом использования электронного «вторсырья».
Соревнования по ВЕАМ-робототехнике доступны всем. Все участники соревнований имеют равные условия для старта. Семилетние конструкторы имеют те же шансы на победу, что и профессора престижных колледжей. Был случай, когда победителем оказался семилетний ребенок.
Соревнования
Следующая информация является кратким конспектом программы соревнований по ВЕАМ- роботам. Полную информацию о программе и правилах соревнования можно получить в Калифорнийском университете. Адрес будет указан в конце главы.
Создать робот с питанием от солнечных батарей, который вмещается в куб со стороной 150 мм. Максимальный размер солнечной батареи 12х 65 мм. (7 кв. см.). Длина дорожки 1 м, ширина 150 мм. Соревнования проводятся при ярком солнечном свете (допустима замена галогенной лампой 500 Вт).
• Класс А. Гонки на гладком листовом стекле
• Класс В. Гонки по пересеченной местности
Создать робот с питанием от солнечных батарей, способный отыскивать цель и вмещающийся в куб со стороной 175 мм. Робот помещается вместе с соперниками в закрытый «Парк Юрского периода» на 30 часов. Победителями будут считаться роботы, продемонстрировавшие лучшие способности к выживанию, исследованию местности, противоборству, скорости и использованию мощности. Оценка этих качеств производится с помощью фото– и видеосъемки.
Создать робот с питанием от солнечных батарей, вмещающийся в куб со стороной 175 мм, который способен переплыть в длину аквариум объемом 250 литров (расстояние примерно 1 м). На полпути имеется препятствие – стенка высотой 150 мм, которую робот должен преодолеть, чтобы достичь финишной прямой.
Создать робота, вмещающегося в куб со стороной 175 мм, способного пройти простой лабиринт. Для этих соревнований питание от солнечных батарей необязательно, но желательно.
Создать робота, способного взобраться по веревке метровой длины и спуститься обратно. Побеждает самый быстрый. Используется нейлоновая рыболовная леска с усилием на разрыв 18 кг. Размеры робота должны вписываться в куб со стороной 520 мм.
Класс А. Создать робота, способного прыгнуть три раза подряд в воздух, используя один комплект батарей. Объем робота не должен превышать 0,01 кв.м.
Класс В. Создать робота, способного прыгнуть в длину три раза подряд, используя один комплект батарей. Объем робота не должен превышать 0,01 кв.м.
Шагающие роботы соревнуются друг с другом. Роботам начисляют очки согласно их возможностям к передвижению по различным рельефам и преодолению препятствий. Ограничений на размеры нет.
Создать новое устройство, с неочевидной целью его использования. Соревнующиеся оцениваются по качеству исполнения, «широте» взгляда на проблему и необычности применения.
Создать робота, который умел бы рисовать или создавать произведения искусства. Сами движения робота можно рассматривать также как произведение искусства. Примером может служить цветок, который медленно раскрывается и быстро закрывается при попадании прямых солнечных лучей.
Класс А. Роботы, сделанные на скорую руку (конструкции выходного дня).
Класс В. Переделанные устройства, игрушки, приспособления и т. д.
Класс А. Роботы разбиваются попарно. Каждый пытается столкнуть другого с круглой платформы размером 150 см. Робот может быть полностью автономным, управляемым с проводного пульта или по радио.
Класс В. Роботы стараются столкнуть друг друга с края круглой платформы размером 180 см.
Создать несущую себя робот-мышь, способную пройти через лабиринт. Размер «подошвы» мыши не должен превышать 10х 10 см. Ограничения веса нет.
Создать несущую себя робот-мышь, способную пройти через лабиринт. Размер «подошвы» мыши не должен превышать 25х 25 см. Ограничения веса нет.
Создать летающего робота, способного осуществить самозапуск в воздух, достичь площадки сброса размером 7,5х 7,5 м, найти произвольно расположенную цель в зоне сброса и сбросить на нее маркер, а потом вернуться на стартовую площадку.
Если вы построили робота, не попадающего в указанные категории, то можете поучаствовать в смешанном зачете.
Руководство по ВЕАМ-роботам
Вы можете заказать 120-страничное руководство по ВЕАМ за $20,00. Платежный чек нужно отправить в Университет Калифорнии, ВЕАМ games. Текущую переписку можно вести по адресу:
BEAM Robot Olympics c/o Mark W. Tilden
Mail Stop D449
