Паровые роботы на марше.

«-- Вот-те на! – поразился бородач, -- а говорили, сгинул ты, когда отряд Буревого громили. Сташек, ну, который с заячьей губой, прям за моим столом чарку за упокой хлобыстнул и Творцом поклялся, дескать, у него на глазах паровиком раздавило! Бежал Пенкнысь и бух! копыто железное стоит.»(с)Страна без чудес.

В наше время Огромный Боевой Человекоподобный Робот (ОБЧР) как правило, в массовом сознании намертво связан с японскими мультиками. Как правило-2, по каким-то сверхъестественным причинам ими могут управлять только подростки, что позволяет создателям франшиз радостно стричь благодатную аудиторию, ту самую, что еще и ДР своим каррипотером окучила. В общем, любой э-э-э… у-у-у… а-а-а, обычный школьник может представить себя либо магом с бузинной палочкой, либо пилотом огромного робота, которому даже точный адрес обидчика знать не надо, достаточно квартала.

Впрочем, старшее поколение может на эти ваши аниме презрительно надуть губу и вспомнить гигантского Железного Рыцаря Тилли-Вилли, нагибавшего всех и все в Волшебной стране, когда никаких гандамов еще и в планах студии не было.

На самом деле различные мечты, а также попытки создать человекоподобную или хотя бы просто шагающую на каком-то количестве конечностей машину предпринимались давно и не только в литературе. Хотя успешными были как раз там – например, в девятнахе американский писатель Эдвард Эллис (вполне топовой для той эпохи) написал роман The Steam Man of the Prairies  «Паровой человек прерий» -- как пишут в этих ваших энторнетах, ставший «первым американским научно-фантастическим романом за десять центов» - однако, целое эпохальное явление в литературе того периода. 

Для понимания масштабов явления -- коллекция Хесса при Университете Миннесоты насчитывает более 65 000 «десятицентовых романов» и это задолго до всякого ИИ, даже пишмашинки тогдашние были еще очень не очень, как и электролампочки. Так что ручками, чернильным пером, при свечах или, в лучшем случае, керосиновой лампе, но люди старались кропали. При этом: «они предпочитали книги, которые «легко достать, быстро прочитать и которые не требуют научных исследований для понимания… они требуют быстрых эмоций, поразительных отрывков… Небольшие произведения будут более распространены, чем громоздкие книги… Цель авторов будет скорее удивлять, чем радовать, и скорее будоражить страсти, чем очаровывать вкус» -- никому ничего не напоминает, хе-хе?

Но вернёмся к ОБЧР или хотя бы ЧР. В истории с «паровым человеком» наиболее интересно, что у него имелся реальный прототип -- паровой человек из Ньюарка (Newark Steam Man). Американские изобретатели Дедерик и Грасс из города Ньюарк, штат Нью-Джерси в начале 1868 года сконструировали человекоподобный шагающий механизм для буксировки транспортных средств. 

И они, мягко говоря, не были первыми. Мало кто знает, но вообще-то именно шагающим сделали еще один из первых паровозов, «Механический путешественник» (Mechanical Traveller) Уильяма Брантона. В тот момент не было понимания, обеспечат ли колеса достаточное сцепление на гладких рельсах даже при небольшом уклоне, а уж если требовалось больше – или громоздкие тросы или дорогостоящая зубчатая передача. Поэтому Брантон для дороги с уклоном 1 к 50 поставил на свой паровик пару механических «ног», которые, собственно, и толкали поезд. Похожие «переступающие» механизмы и дальше много кто и когда делал. К слову, довольно этапной стала «шагающая платформа» Чебышёва, причем не просто как образец, а пример математического подхода к задаче кинематики шага.

Нам, живущим в мире прочно и надежно победившего колеса, вся эта возня может показаться странной. Однако если дать себе труд задуматься, можно понять, что идея колеса вообще-то контринтуитивна. Крылья для полета человек подсмотрел у птиц, но вот подсмотреть у животных колесо не выйдет, максимум, на перекати-поле можно полюбоваться. В общем-то и фиг бы с ним, сами придумали, обошлись без миллионов лет эволюции, НО… говоря о преимуществах колеса, часто забывают, что сам по себе колесо мало куда может чего-то там доставить. Ему требуется соответствующая инфраструктура, то есть дороги. Не обязательно железные, но чем ровнее, тем лучше. Даже условно более проходимые чем колесная техника гусеничные машины могут эту самую проходимистость демонстрировать в ограниченном диапазоне – гусенице желательна сравнительно непрерывная опорная поверхность. Пока катаемся на парадах или хотя бы во всяких циффилисованных европах, все боль-менее. А как доходит до болот ридной Вьетнамщины, то и армия США начинает вдруг резко хотеть в свой «арсенал демократии» что-то шагающее.

Проект General Electric «Шагающий грузовик» (Walking Truck) особенно интересен тем, что хоть и делался уже в 60-е годы прошлого века, всякой хитрой электроникой его увешивать не стали – должно быть, инженеры Дженерал Электрик насчет джунглей Вьетнамщины подозревали что-то недоброе. Бензомотор и старая добрая уже на тот момент гидравлика.В любом случае, дальше отработки прототипа проект не «шагнул» -- возить Джи-Ай вертолетами оказалось проще. Но именно в 60-х к работе всерьез подключились математики, начавшие считать алгоритмы для опорного многоугольника и, главное, точки нулевого момента (Zero Moment Point), чтобы шагающая машина не выводила при шаге свою проекцию центра масс из того самого опорного многоугольника и, соответственно, не падала. Уже в 1973-м японцы смогли соорудить двуногого робота WABOT-1, который «мог ходить на двух ногах, брать предметы руками и даже общаться на простом японском языке».  Правда, запитывался робот через кабель и управлялся внешним компьютером.

Но если у самураев роботы медленно ходили, то американцы уже в 80-х занялись роботами с динамическим равновесием – основы для знакомых нам по роликам ютуба Atlas-ов и  BigDog-ов были заложены в MIT именно тогда. 

Следующими в гонке опять вышли вперед самураи – двуногий робот «Хонды» P2, представленный публике в 1996 году, мог «свободно ходить, подниматься и спускаться по лестнице, толкать тележки и выполнять некоторые действия без проводов».

Фактически понимание, как именно надо сделать шагающего робота уже сформировалось – осталось лишь дождаться, пока подтянется «железо»: сенсоры, позволяющие «видеть» поверхность, процессоры, способные быстро рассчитать движение по заданным алгоритмам с учетом «увиденного», компактные электродвигатели высокой удельной мощности, инерциальные датчики, датчики нагрузки, ну и так далее.  Именно на этом этапе научно-технический прогресс уже позволяет создать полноценного шагающего робота. Если деньги жмут карман – можно даже ОБЧР, хотя пока тенденция скорее обратная, навалиться роем дешевых мелких дронов и толпой запинать.

Ну а если у вас в сеттинге ничего из перечисленного в последнем абзаце нет, но завести ОБЧР очень хочется, то вам поможет разве что ну очень сильная уличная магия. Магия вообще многое может.

P.S. В сеттинге «Никакой магии», магии нет. А ОБЧР есть.