Малоизвестное о процессоре «Эльбрус»

 

Это – фрагмент журнальной статьи в журнале «Техника кино и телевидения» («ТКТ»), № 6, 1999 г. Автор - Александр Барсуков

 

Политический процессор

Группу компаний «Эльбрус», руководимую член-корреспондентом РАН Б. Бабаяном, посетил мэр Москвы Ю. Лужков. Во встрече также приняли участие президент и вице-президенты РАН, министр науки и технологии московского правительства и другие. Б. Бабаян проинформировал мэра о ходе и организации дальнейших работ по проекту «Эльбрус-2000». Ю. Лужков, в свою очередь, дал поручение правительству Москвы подготовить меры, обеспечивающие реализацию проекта «Эльбрус-2000» в установленные сроки. Сегодня, в условиях технологического диктата стран Запада, разработка отечественных компьютерных технологий стала таким же фактором государственной безопасности, как в свое время — создание ядерного оружия. Микропроцессор «Эльбрус-2000», по оценкам его разработчиков, имеет существенные преимущества перед высокопроизводительным интеловским микропроцессором Merced, превосходя его по скорости в 3-5 раз при вдвое меньших площади и мощности рассеяния. Оригинальные технологические решения «Эльбрус-2000» обеспечивают полную совместимость с существующим ПО x86…

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

 

О возможной стоимости б/у радиодеталей

 

Изображение этого человекоподобного робота обошло уже множество сайтов. 

Но не всем известно, что на выcтавке CES-2022 было названо, например, количество микромоторчиков, которые заставляют двигаться мышцы головы робота – примерно полтора десятка. По своему размеру эти моторчики схожи, в частности, с двигателями, работающими в жестких дисках компьютеров. Сотни тысяч таких двигателей вместе со сломавшимися компьютерами были выброшены на свалку и рискуют стать музейной редкостью в свете перехода на твердотельную память. Между тем, в интернете можно найти множество схем управления этими двигателями и способов их применения. Конечно, вышеописанного робота собрать из старых радиодеталей проблематично, но в моду сейчас входят антропоморфные офис-менеджеры, выполняющие конкретные функции по работе с посетителями и уже в России есть фирмы, изготавливающие по заказу эти устройства. По сути, это чат-боты в виде более-менее симпатичной куклы, устанавливаемые на ресепшн и способные отвечать на типовые вопросы. Такие куклы способны совершать несложные движения, двигать глазами, поворачивать голову.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Беспроводная передача электроэнергии

Собственно, с этим явлением встречался каждый радиолюбитель, собиравший детекторные приёмники, работающие на энергии принимаемой радиостанции. А в интернете встречались схемы подсветки на светодиоде, также работающие на энергии, излучаемой радиостанциями. 

Также в интернете встретилась информация о том, что разрабатываются зарядники, способные подзаряжать смартфон, находясь поблизости от вышки 5g. Неизвестно, насколько эта информация достоверна, но вот Януш Войцеховскмй в своей книге «Радиоэлектронные игрушки» пишет, что «в 1946 г. в СССР был разработан метод расчета специальных направленных антенн для передачи энергии ВЧ на расстояние. Было установлено, что две специальные антенны размерами 100 х 100 м, работающие на волне длиной 1 см (30 000 МГц), позволяют передать энергию радиоволн (в идеальных условиях) на расстояние 5 км с к. п. д. 60%, а на 50 км с к. п. д. 40%. Таких же размеров антенны, но при длине волны 10 см (3000 МГц) способны передавать энергию с к. п. д. 50% на расстояние 2,2 км и 25% на расстояние 30 км. На волне 1 см антенны с размерами 10 x 10 м передают; энергию на расстояние 2,2 км с к. п. д. 50%, а на 10 км с к.п.д. 35%. Приведенные расчетные данные позволили разработать ряд экспериментальных установок». 

В этой же книге рассказывается, что летательным аппаратом, питаемым внешней энергией, является ионолет. «Принцип действия простейшего электростатического двигателя заключается в следующем: металлические иглы, заряженные отрицательно, находятся над металлической сеткой, заряженной положительно. Ионы воздуха между электродами, благодаря разности потенциалов, переносятся к сетке, отдают ей свой заряд и вылетают через отверстия в виде незаряженных частиц. Это напоминает работу электронной лампы (диода). В электростатическом двигателе тяга образуется вследствие ускорения ионизированных атомов газа в электростатическом поле. Таким образом, электрическая энергия непосредственно превращается в кинетическую энергию струи воздуха. Электростатический двигатель не имеет подвижных частей и поэтому практически вечен. Работает он бесшумно, без вибраций. Самолет, приводимый в действие таким двигателем, может двигаться в любом направлении, а также висеть в воздухе неподвижно. Преимущество электростатического привода по сравнению с питанием энергией ВЧ колебании заключается в свободе маневрирования в полете и в автономности, в то время как аппараты, питаемые с земли, должны находиться почти неподвижно над передающей антенной. Вид ионолета может быть любым. Первая модель (см иллюстрацию) представляла собой прямоугольную рамку из бальсового дерева (легкое дерево, применяемое при постройке летающих моделей), на которой помещалась сетка из алюминиевой проволоки. Энергия подводилась с помощью коаксиального кабеля. Ионолеты будущего будут, по всей видимости, иметь вид летающих пластин или дисков. Что касается экономичности, то общий к. п. д. ионолета равен 40...50%, в то время как к. п. д. современного вертолета не превышает 14...18%.

Ионолеты:

а — электрическая схема электростатического двигателя (1 — высоковольтный генератор, 2 — игла, 3 — сетка); б — проект ионолета будущего; в — модель ионолета (1 — диэлектрик, 2 — мягкие провода питания, 3 — медный провод диаметром 0,06 мм; 4 — металлическая сетка из провода диаметром 0,06 мм в металлической рамке размерами 100 x 150 мм».

Примечание: некоторые непонятки в этой схеме – на совести издателей книги.

Далее Войцеховский пишет, что «обычная школьная электростатическая машина может раскрутить винт нелетающей модели вертолета. Хорошие результаты даст электростатический генератор, а самые лучшие —ионизатор воздуха. В последнем случае модель… будет летать и приземляться».

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

О сборе налогов с интернет-заработков

В принципе, возражения блогеров, тиктокеров, стримеров, геймеров и т.п. на то, что со своих доходов им хорошо бы заплатить налоги, озвучил еще поэт Владимир Маяковский в стихотворении «Разговор с фининспектором о поэзии» (1926 год):

«Вы требуете с меня пятьсот в полугодие

И двадцать пять за неподачу деклараций.

Труд мой любому труду родствен.

Взгляните – сколько я потерял,

Какие издержки в моём производстве

И сколько тратится на материал».

Но сегодня, в отличие от тех лет, можно было бы не спорить, поскольку на помощь налоговикам могут прийти суперкомпьютеры, BigData и тот же интернет. Например, что касается блогеров и т.п., то их «капиталоёмкость» у всех на виду – это количество подписчиков, количество лайков, количество просмотров. Грубо говоря, достаточно каждому из этих показателей присвоить денежный эквивалент и перемножить их между собой – и готова сумма ко взысканию.

Вообще, государство потихоньку изобретает современные методы взимания налогов. Даже коммунальщики призвали на помощь искусственный интеллект и наблюдают за тем, соответствует ли потребление ресурсов квартирой количеству проживающих в ней. А если видеокамеры в подъездах снабдить системой распознавания лиц, то нелегальная сдача квартир станет более проблематичной.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Беспилотники: вопросы регламентного обслуживания, аварийности, страхования

В начале 2000-х появилась информация о планах создать в США воздушные коридоры для беспилотной авиации. Однако, эти проекты пришлось отложить в связи с высокой аварийностью на то время среди беспилотников. Это похоже на правду, если судить по беспилотному вертолёту QH-50D времён войны во Вьетнаме. Это авиаробот морского базирования, оснащаемый, в зависимости от модификации, самонаводящимися торпедами MK-44, ракетами LARS; турель телекамеры высокого разрешения была сопряжена с турелью автоматического 40-мм гранатомёта ХМ129 (благодаря камере оператор мог прицеливаться). Так вот, по QH-50D есть статистика катастроф: из 750 аппаратов, принятых на вооружение американским флотом, 362 разбились из-за конструктивных дефектов, в том числе – из-за самопроизвольного отключения аппаратуры управления (аппаратура 60-70 годов прошлого века).

В этой связи, наряду с усовершенствованием конструкций большое значение придавалось предполётной подготовке беспилотников, о чем можно судить по документации к комплексу APID Мк III, состоящему из минивертолета HCP 301, оснащенного системой управления полетом FCS 202 (через которую систему БЛА поддерживает радиоконтакт с наземной станцией управления). Регламентное обслуживание вертолёта (он на иллюстрации) включало:

- перед каждым полетом 10 минут настройки оператором согласно контрольному списку «1»;

- после каждых 25 часов налёта - 60 мин настройки бортинженером согласно контрольному списку «2»;

- после каждых 100 часов налёта – профилактика контактов зажигания, воздушного фильтра, топливного фильтра, зубчатого ремня и проводов, смазка системы передач, подшипников и опор несущего винта; четырёхчасовая настройка бортинженером согласно контрольному списку «3»;

- после каждых 500 часов налёта – замена двигателя и приводов, лопастей несущего и хвостового винтов, усиление креплений подверженных вибрации узлов на двигателе, коробке передач, головке несущего винта, сцеплении ведущего вала и на FCS; 16-часовая настройка бортинженером согласно контрольному списку «4».

Понятно, что за давностью времён этот перечень, видимо, включает не все необходимые операции – например, борьбу с обледенением. Стремление конструкторов БПЛА сделать их менее заметными, побуждает поднимать «потолок» полета беспилотника. Результат - на большой высоте, да и просто в зимнее время происходит обледенение винтов, управляющих поверхностей и даже двигателя. Поэтому разрабатываются, в том числе в России, противообледенительные системы, работающие на беспилотных летательных аппаратах.

Еще одна проблема – столкновения и их предотвращение. Так, известна система уклонения беспилотника от столкновений совместной разработки Xwing и Bell Helicopter, включающая радиолокационную станцию и набор камер. Однако, еще раньше мне на выставке встретилась лазерно-тепловизионная система предупреждения столкновений с препятствиями для пилотирования вертолётов, о чем у меня вышла публикация (см. А. П. Барсуков, журнал «Техника кино и телевидения», № 8, 2004 г.). Система предназначена для определения направления безопасного полёта и способна обнаруживать препятствия, мешающие пилотированию: провода ЛЭП, антенны, растяжки ретрансляторов.

Тем не менее, полностью исключить аварии с беспилотниками пока проблематично, причем последствия могут быть тяжелыми: повреждение наземных объектов, травмирование и даже гибель людей. В связи с этим встаёт вопрос об ответственности и возмещении ущерба. Рынок страхования беспилотных летательных аппаратов в России только формируется, и в этом деле приходится учитывать множество нюансов. Например, при заключении договора страхования может сыграть роль как раз наличие пакета документов о регламентном техническом обслуживании беспилотника – о чем говорилось выше.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Загородный дом: проблемы солнечных батарей и камер видеонаблюдения

Будем исходить из главного критерия – надёжности, поскольку именно от неё в данном случае зависят как физическая, так и энергетическая безопасность. Причем сейчас нас интересует не надёжность самой техники, а её устойчивость к влиянию внешних факторов. Рассмотрим эти внешние факторы на собственном опыте нахождения на своём садовом участке.

Этим летом пришлось встретиться с некоторыми явлениями, которые прежде у нас в Подмосковье не наблюдались. Самое неприятное – на многих участках сайдинга и стекольных поверхностей поселилась тля. Её, конечно, мы отчистили, но сам факт её появления на подобных поверхностях говорит о том, что они должны быть легко доступны для процесса очистки по мере возникновения проблемы, а насколько часто эта проблема будет возникать – неизвестно.

Следующее по проблемности – конечно, осы, которых в этом году было невероятно много. Осы повадились гнездиться в различных щелях, особенно им нравится селиться на крыше под листами гофрированной оцинковки. Щели могут образоваться между солнечной панелью и кровлей, и, если вы начнёте изгонять ос средством из баллончика или опрыскивателя, то есть риск запачкать панель, а также оптику телекамер. Кстати, применение опрыскивателя против садовых вредителей также может привести к загрязнению ближайших светопроводящих поверхностей.

Крыша, хотя это часто показывают на рекламных материалах, вообще не лучшее место для крепления такой дополнительной тяжести, как солнечная электростанция – особенно, если предвидится обильный снегопад. Вспомните, как в своё время под тяжестью сугробов рухнули Бауманский рынок, аквапарк и т.д.

Ну и, конечно, птицы. Помимо помёта, который они выделяют, питаясь ягодами в саду и загрязняя всё вокруг, они еще и проявляют агрессию. Так, в прошлом году, вороны полностью изодрали полиэтиленовую плёнку, но ведь они своими мощными клювами могут и разбить блестящие и другие конструкции. Так, дятел появился и долбит клювом деревянный столб.

С учетом вышеозначенных обстоятельств, не лишне подумать о том, не следует ли количество солнечных панелей приобрести с запасом – чтобы при их вероятном загрязнении суммарная эффективность не слишком уменьшилась. Вообще, что касается гелиоэнергетики и видеонаблюдения, фактор загрязнения может оказаться сильнее, чем кажется. Сегодня какой-то причины нет, а завтра она появилась - с учетом развития природных катаклизмов. К таким факторам в разных местностях относятся:

- пыльные бури (чреваты зашлифовыванием поверхности стекла до матового слоя);

- лесные и степные пожары;

- вулканический пепел;

- кислотные дожди;

- тополиный пух, паутина и т.п.;

- местные хулиганы.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Системы восстановления видеоизображений

На телевидении есть практика: на автомобильные номера, лица и даже интимные места накладывают «шашечки» или «пятно» (blur), чтобы фигуранты сюжета были спокойны за свою анонимность, когда сюжет выходит в эфир. Но анонимность эта весьма сомнительная в эпоху программ восстановления изображения, нейронных сетей и суперкомпьютеров. Ведь фигурант в процессе съёмки так или иначе меняет свой ракурс, дополняя картинку новыми деталями, помогающими восстановить оригинал – то есть, по сути, его визуальные «персональные данные».

Как пример восстановления изображения – коммерческая услуга, появившаяся в России: оцифровка и реставрация видео с помощью нейросети. Принцип в том, что исходная последовательность кадров пропускается через анализатор, способный находить сложные закономерности. Качество улучшается: заново появляются на экране, казалось бы, полностью утраченные фрагменты. Идет восстановление оттенков, текстур, а предметы и человеческие лица приобретают естественный вид. 

Насколько достоверно вышеописанная технология может восстановить замаскированные лицо или автомобильный номер – трудно сказать без тестирования. Видимо, это зависит от тщательности маскировки, и это полезно учесть редакциям, готовящим сюжеты, где есть «обнаженка» либо «запрещенка».

Кроме того, в моей статье (см. А. Барсуков, журнал «Техника кино и телевидения» № 12, 2004 г.) описана система обработки видеоизображений «Контраст», разработанная в МГТУ им. Н. Э. Баумана - её работа показана на иллюстрации. Разработка предназначена для повышения качества изображения видеосистем, работающих в условиях сильных гармонических помех: студийная обработка видеоизображений, охранные комплексы.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Грязь влияет на характеристики телекамер и солнечных элементов

В продолжение ТВ-сюжета о старушке, которая из своего окна щедро подкармливала голубей и те загадили все припаркованные под окнами автомобили. К сожалению, эта проблема беспокоит не только автомобилистов. Один мастер установил на своём садовом участке солнечную батарею, а соседи разводили каких-то птиц, и те полюбили перелетать через забор, садиться на края солнечных панелей и накладывать помёт на поверхность батарей, что снижало их энергоэффективность. Мастер не придумал ничего более оригинального, чем натянуть проволоку по краям панелей и птицам это не понравилось. От помёта парень избавился, однако проблема оседающей пыли не исчезла.

Пыль, кстати, проблема не только солнечных электростанций, но и камер наружного наблюдения. Может, кому пригодится: на одной выставок мне встретилась такая конструкция – видеокамера со стеклоочистителем (она на иллюстрации).

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

ЭЛЕКТРОНИКА ДЛЯ РЫБОЛОВОВ

1. Рыбацкий термометр. Многие радиолюбители увлекаются также рыбной ловлей. Предложим им несколько интересных и полезных тем.

Устройство... поможет определить границы (глубины) отдельных слоев воды, температура которых соответствует пребыванию определенных видов рыб. Это термисторный термометр, который медленно опускают в воду с помощью удилища, снабженного вертушкой. Одновременно наблюдают за показаниями прибора, шкала которого проградуирована в градусах Цельсия. Затем вынимают термометр и измеряют глубину его погружения. При ловле определенного вида рыбы леска должна иметь соответствующую длину. Приближенные значения температуры воды, при которой различные рыбы чувствуют себя лучше всего, следующие: форель в озере +6, форель в реке +14, линь +15,5, щука +17,7, лещ +18, плотва +19, карась +20, карп +20,5 и окунь +21" С, Точные данные можно найти в книгах по разведению рыб.

2. Электронная удочка. Опытные рыбаки знают, что окунь и другая рыба лучше «клюет», когда крючок вибрирует с частотой 1,5 ... 12 Гц. Вибратор (см. рис.) вместе с усилителем размещают в ручке удилища. Наружу выведена только ось переменного резистора R1, которым регулирует частоту следования импульсов. Частота следования импульсов, а также их ширина зависит от емкости конденсатора C1 и сопротивления резистора R.

Электронное удилище: a — принципиальная электрическая схема вибратора; б — конструкция удилища: 1 — стержень, которому сообщается колебательное движение от реле, размещенного в удилище; 2 — регулятор частоты» 3 — вертушки; 4 — выключатель; 5 — ручка.

Катушка электромагнита или обмотка реле P имеют сопротивление около 2,5 Ом, намотана проводом ПЭВ 0,4 ... 0,45. Ток в обмотке 30 ... 50 мА, значит можно применить один миниатюрный сухой элемент типа. К якорю электромагнита или реле прикреплен небольшой пластмассовый молоточек, который, ударяя по удилищу, заставляет вибрировать леску. Транзистор - BF 504...511

3. Радиоудочка. Удочку с вибратором или без него можно снабдить миниатюрным радиоприемником в рукоятке с выходом на ушной телефон. Так можно разнообразить пребывание у воды, послушать сообщение о погоде или концерт.

Поплавок ночного удилища (рисунок здесь не приводится): 1 — защитный прозрачный пластмассовый колпак; 2—защитный непрозрачный пластмассовый колпак; 3 — резьба, уплотненная техническим вазелином; 4 — лампа накаливания на 1 В/75 мА; 5 — кадмий-никелевый аккумулятор (от слуховых аппаратов); 6 — пружинящий контакт, например от телефонного реле. Масса — 50 г. Для склеивания используется эпоксидная смола.

4. Ночная удочка. Бесшумный поплавок со световой сигнализацией. Сигнализация включается в момент, когда рыба «клюет». Устройство работает бесшумно, что важно во время ночной ловли. 

Я. Войцеховский, "Радиоэлектронные игрушки"

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Электроника и обучение собак

В понедельник 15.11.21 на «Радио России» состоялась дискуссия на тему агрессивных собак, в которой приняли участие известный журналист, а также некий кинолог. Позиция журналиста была предельно четкая: если к вам приближается собака с агрессивными намерениями – однозначно защищайтесь. Позиция кинолога была довольно расплывчатая, но суть её проявилась в его негативной позиции относительно видеофиксации правонарушений (что попыталась сделать одна потерпевшая, когда водитель натравил на неё свою собаку). Оба сошлись в том, что хозяин собаки должен обучить её поведению в общественных местах – в том числе, на улице.

Но что принять за критерий поведения? Например, ведущая этой передачи вполне обоснованно пожелала, что ей не хотелось бы, чтобы собака (причем независимо от размера собаки) приближалась к ней слишком близко, поскольку неизвестно, что у собаки в голове. Это достаточно конкретный и однозначный критерий, чтобы соответствовать которому у собаки должна быть довольно сильная мотивация. Пример такой мотивации привёл Януш Войцеховский в своей знаменитой книге «Радиоэлектронные игрушки», изданной в 1977 году издательством «Советское радио». Текст и схема приводятся ниже, но сразу оговорюсь, что не знаю, насколько они соответствуют нормам закона о недопустимости жестокого обращения с животными и нормам других законов.

 

 «ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМЫЕ» СОБАКИ. Собака несет на себе миниатюрный приемник с антенной и электродами высокого напряжения, укрепленными на предплечьях. В случае неправильного выполнения команды включается передатчик, сигнал которого вызывает появление неопасного, но неприятного для животного импульса.

Используя это устройство и звуковой сигнал, можно после соответствующей дрессировки управлять движением собаки на расстоянии практически в пределах поля зрения. Устройства для собак имеют на выходе приемника миниатюрный наушник, который вставляется в ухо животного. Приказы собаковода передаются на расстояние до 500 м. Устройства такого типа часто применяют при съемках кинофильмов с участием четвероногих актеров.

Любая собака всегда различит три простых приказания (стой, лежи, иди). Собаки, прошедшие школу дрессировки, выполняют 20-25 команд. Пояснения к рисунку: а — функциональная схема приемной части (Б — миниатюрная батарея напряжением 90...150 В или транзисторный преобразователь тока); б — собака с приемником.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

О техническом решении проблемы заснувших за рулём водителей

Когда водитель засыпает за рулём это часто заканчивается гибелью его самого, пассажиров, а также окружающих. Время от времени в СМИ встречаются сведения о разработках медикаментозных либо электронных средств, которые не позволяют уснуть либо будят водителя, но они сомнительны с точки зрения эффективности, либо вообще приводят к авариям. Тем не менее, польза от некоторых из этих разработок есть, поскольку они выявляли признаки того, что водитель заснул, либо потерял сознание: сомкнутые веки, ослабевшие руки, поникшая голова и т.д. Это наиболее ценная информация для автопроизводителей, поскольку аппаратно-программное обеспечение не представляет особой сложности – оно де-факто уже разработано и входит в состав систем управления беспилотными автомобилями. 

Особенность беспилотных автомобилей и электромобилей в том, что еще довольно нескоро они станут по-настоящему массовой продукцией, но в то же время для них разработаны уникальные системы, которые можно использовать в пилотируемых машинах. Как считает справочник "Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем" ("Кто есть кто в робототехнике"), одна из разработанных для беспилотников систем и пригодна для предотвращения трагических исходов в случае потери управления шофёром. От этой системы требуется относительно немного: едва бортовой компьютер определит, что человек не управляет машиной, то компьютер берёт управление на себя. Плавно снижается скорость, включаются сигналы поворота и машина сама аккуратно припарковывается на обочине шоссе или у бордюра улицы. Причем стоимость компонентов такой системы невелика, поскольку они довольно примитивны и находятся на уровне разработок двадцатилетней давности. Так что встроить её в свои автомобили в состоянии любой автозавод. Приведём пример такой разработки.

В марте 2004 г. из Барстоу (шт. Калифорния) в Лас-Вегас (шт. Невада) в 340-километровый путь отправились несколько машин, принявших участие в 10-часовых автомобильных гонках по бездорожью под названием «Большой вызов». При этом в машинах не было водителей: им пришлось самостоятельно прокладывать путь и справляться с препятствиями. Единственное, чем могли помочь люди — за 2 часа до старта сообщить 1000 определяемых с помощью GPS точек-ориентиров. Управление возлагалось на компьютеры, системы электронных карт, сенсоров и аналитики. Участие в проекте приняла корпорация Intel, наряду с Boeing, Seagate, Университетом им. Карнегги Меллона. В составе Университета им. Карнеги Меллона есть Институт робототехники, где идут исследования в области автономных движущихся средств, вылившиеся, в частности, в создание марсоходов. Но всё это были «штучные» разработки, а на повестке дня стояло создание робота-шофёра для повседневной жизни. Таким образом, в автопробег была заявлена разработанная в университете машина «Песчаная буря» (Sandstorm), созданная на основе внедорожника Нummer, из которого убрали крышу и сиденья, установив алюминиевый ящик полутораметровой длины, внутри которого, изолировав от внешних воздействий, разместили компьютер.

Одна из самых сложных проблем в автогонках — преодоление препятствий. Система GPS может держать автомобиль на курсе с точностью до метра, но она не способна предупредить его о ямах и камнях, к тому же боится песчаных вихрей. Поэтому «Песчаную бурю» оснастили лазерными радарами, передающими данные в компьютер, куда с двух видеокамер поступает и стереоизображение. Быстродействие компьютера должно быть достаточным, чтобы на высокой скорости автомобиля успеть дать команду на преодоление препятствия — обогнуть или притормозить. Бортовой компьютер — на базе четырёх процессоров Itanium 2, архитектура которого способствует выполнению алгоритмов, необходимых для обсчета различных вариантов маршрута, где много кольцевых вычислений и операций с плавающей запятой; обрабатывая информацию от сенсоров, он прокладывает маршрут и управляет всеми движениями автомобиля. Система использует ПО, оптимизированное с помощью Intel Vtune Performance Analyzer. Кроме того, на автомобиле установлены четыре вычислителя, каждый с двумя процессорами Хеоn, на которых работают приложения доступа к картам и другой информации, контроля состояния автомобиля и управления им.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Трансфокатор для видеосъёмки с беспилотного вертолёта

В кино нередко показывают, как некий блогер с помощью квадрокоптера пытается подглядеть, что происходит в поместье какой-нибудь знаменитости. Но, чтобы увидеть детали происходящего, приходится подлетать поближе, и хозяин, увидев летучего врага, палит по нему из всех стволов, а потом еще охрана ловит и самого блогера.

Однако, технологии развиваются и теперь специально для беспилотников разработана и свободно продаётся облегченная съёмочная техника, трансфокатор которой позволяет с достаточно большой дистанции увеличить объект съёмки и разглядеть детали, а сам беспилотник в это время незаметно зависает где-нибудь на фоне строений или деревьев.

Съёмочный комплекс имеет шарнирный стабилизатор для 1080P 30X зум-объектива. Блок камеры SONY FCB-EV7520 обеспечивает потоковое видео 1080P 60FPS full HD и возможность масштабирования до 360X. Для наглядности того, что означает увеличение 30Х приведём снимок спутниковой антенны, сделанный с расстояния 30 метров фотоаппаратом, имеющим зум-объектив с оптическим увеличением всего лишь 5Х.

Карданный шарнир может управляться не только с помощью PWM сигнала, но и серийной командой. Данные Yaw/Pitch/Roll, angle, zoom, status и т. д. могут быть получены путем отправки последовательной команды в Gimbal (термин для обозначения карданного подвеса; описывает конструкцию, являющуюся видом внешнего стабилизатора изображения для экшн-камеры) через его последовательный порт для точного управления карданным шарниром и интеграции системы.

Есть 2 потокового видео выхода: HD-SDI и Ethernet, которые обеспечат гибкость, чтобы выбрать видео передатчик для дрона.

С бортовым модулем автоматического слежения за объектом можно отслеживать статическую или движущую цель, сохраняя ее в центре кадра.

Геопривязки. Gps-координаты от контроллера полета Pixhawk будут включены в карданный шарнир, и их можно будет прочитать из файла photo EXIF.

Gimbal предлагает 2 режима смарт-скорости: быстрая скорость и низкая скорость. Режим быстрой скорости используется для небольшого диапазона масштабирования, что делает управление шарниром чувствительным и быстрым. Низкоскоростной режим используется для большого диапазона зума, позволит более точно настраиваться на объект.

Некоторые технические подробности. Вес 848 г. Имеется светильник. 1/2.8 дюймов 2.13MP CMOS сенсор. 1080P/60 HD-SDI и Ethernet выход для видео downlink. 1080P/30 H.264 видео запись на бортовую tf-карту. Видеозапись 1080P/30 H.264. Фокусное расстояние 4,3-129 мм. Работа при освещенности 0.05 lux @ F1.6. Диафрагма Φ 16,0. Рабочий ток 330ма (@ 12 В). Динамическая сила тока: 450Ma (@ 12V).

Здесь надо отметить важную деталь: описываемый съёмочный комплекс позиционируется для дрона с неподвижным крылом летательного аппарата. Для конструкций же типа квадрокоптер или другой беспилотный вертолёт вес 848 г, вероятно, можно снизить, оставив только камеру и объектив. А со временем станут мощнее двигатели и аккумуляторы.

Юридические аспекты использования новой техники. Одно дело – когда в увеличивающем объективе девушки в бассейне со всеми их подробностями (хотя вспомним фильм «За бортом», когда родинка на ягодице послужила для обманщика доказательством), и другое дело – когда записывается конфиденциальная беседа, после которой по губам есть возможность восстановить слова. Здесь уже речь может идти о «технологиях двойного назначения». Так что не лишне будет проконсультироваться у юриста.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Зачем квадрокоптер в дачном хозяйстве

В общем-то, давно пора в многочисленных дачных хозяйствах осуществить такие насущные операции, как дистанционный осмотр крыш, антенн, электропроводки и других объектов, требующих достаточно высотных работ – то есть, с применением громоздкой лестницы. Сегодня такие операции позволяют выполнить относительно небольшие радиоуправляемые беспилотники. Существенная проблема здесь – оптика. Посмотрим, какие требования предъявляются к оптике исходя из видов работ, которые надо произвести в дачных домах.

Осмотр крыши дачи. Проблемные места в кровельном железе, например – коррозия в местах, где железо крепится саморезом либо гвоздём и тут-то начинаются протечки. Следовательно, оптика должна увидеть подобные неприятности – то есть, иметь хорошее разрешение.

Осмотр антенн. Повреждения антеннам могут наносить птицы в области крепления кабеля и отдельных элементов – то есть, на высоте. Слишком близко подлетать нежелательно, следовательно, оптика должна иметь функцию оптического увеличения.

Осмотр уличной электропроводки. Возможны повреждения гофры, изоляторов и т.д. Требования к оптике те же, что и в случае антенн.

Таким образом, оптика беспилотника должна иметь трансфокатор - объектив, фокусное расстояние которого может изменяться. Трансфокаторы используют в кинематографе, фотографии и на телевидении для изменения масштаба изображения объекта при его съёмке с одной точки. На телевидении чаще используется название «вариообъектив», в кинематографе - «трансфокатор», а в фотографии общепринят термин «зум». Отношение максимального фокусного расстояния к минимальному называется кратностью объектива.

Стоимость объектива с описанными функциями (причем, объектива, сделанного специально для беспилотника) относительно невелика, особенно если аппарат приобретается один на бригаду ремонтников. Съёмочный комплекс (он весит 848 г.) имеет шарнирный стабилизатор для оптического 30X зум-объектива – что позволит навести аппарат на объект и затем увеличить каждую деталь, нуждающуюся в ремонте. Блок камеры обеспечивает потоковое видео 1080P 60FPS и возможность масштабирования до 360X. Имеются подсветка и 2 потокового видео выхода: HD-SDI и Ethernet.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Охота сетью с беспилотного вертолёта

В кино иногда эффектно показывают, как храбрый герой отважно побеждает толпу своих врагов, но тут появляется некий деятель с пукалкой и выстреливает из неё сеть, которая крепко опутывает героя и тот вместо того, чтобы попасть в светлицу отправляется в темницу. Но нельзя ли вышеназванное изделие установить на беспилотник и с воздуха пленять смутьянов и хулиганов? На фото – сфотографированный мною на одной из московских выставок беспилотный вертолёт иностранного производства, подошедший бы для установки на нём нелетального оружия. Однако, в силу вибрации и дрожания подобной воздушной платформы точность попадания, скажем, из травматики проблематична. Другое дело, если установить на БПЛА сеть: она накрывает по площади и нарушитель оказывается спеленатым на время, достаточное для того, чтобы подоспел спецназ.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов

 

В Москве на одной из выставок нефтяной и газовой промышленности норвежская компания StatoilHydro представила свои достижения.

Подводный добычной комплекс, установленный на газовом месторождении Ормен Ланге, расположен на глубине 1000 метров под волнами Норвежского моря.

Ранее наиболее крупным месторождением газа на норвежском континентальном шельфе, с которым имела дело «СтатойлГидро», было месторождение Тролль. Но освоение Ормен Ланге - гораздо более сложная задача. Месторождение расположено в 120 километрах от берега, и для его разработки применена концепция «со дна моря - на берег». Газ доставляется по подводному трубопроводу на береговой завод по подготовке газа в районе Нихамна в центральной части Норвегии.

Трубопровод взбирается под углом 30-35 градусов вверх по склону, образовавшемуся в результате оползня Стурегга и расположенному в 20 км от месторождения и в 100 км от Нихамна. Работа инженеров усложнялась еще и тем, что изрезанное дно моря покрыто выступами из твердой глины и камней, достигающими высоты 40-60 метров.

Чтобы обеспечить надежную укладку труб на морском дне, тщательно проработали оптимальную трассу в условиях этого сложного ландшафта. Дистанционно управляемые подводные аппараты составили детальную карту морского дна, к тому же на поверхности дна была установлена сеть акустических передатчиков. Это позволило уложить огромное количество камней на дно моря на глубине сотен метров с точностью до нескольких сантиметров, чтобы обеспечить надежную опору для труб и избежать провисания трубопровода в районе очень сильных морских течений.

Однако природа подготовила новые испытания. Температура воды у дна моря держится на уровне минус 1,2 градуса Цельсия, и это заставило разработать крупную антифризную систему. Два специальных трубопровода доставляют жидкость на гликолевой основе к устью скважины, где она соединяется со скважинной продукцией, состоящей из смеси газа, конденсата и воды. Такое техническое решение позволяет предотвратить образование гидратов в трубопроводе при транспортировке скважинной продукции со дна моря на берег.

Глубоководные инженерные работы. Единственный способ, который мог обеспечить доставку газа с Ормен Ланге европейским потребителям, - это отважиться на использование совершенно новых технологий. Таких, например, как применение концепции швейцарской машины для вырубки леса в качестве глубоководного экскаватора.

Глубоководный экскаватор Nexans Spider ползёт по крутому склону на дне Норвежского моря на четырех гусеницах. Каждая из его гусениц и рабочие органы дистанционно управляется с суши, и его задачи - вырыть траншеи на дне моря, избавиться от глинистых выступов и подготовить трассу для трубопровода. Этот экскаватор был специально спроектирован для проекта Ормен Ланге.

В ковш экскаватора вмонтированы насадки, закачивающие в грунт воду под большим давлением. Таким образом, машина способна разрушать глину, а затем перемещать и сбрасывать ее. Компания Nexans разработала трехмерную виртуальную модель морского дна и самих экскаваторов, что позволило операторам на суше с большой точностью управлять этими машинами, которым пришлось работать на большой глубине в мутной воде с почти нулевой видимостью.

Три робота похожей конструкции, также дистанционно управляемые с суши, укладывали в траншеи трубопроводы для подачи антифриза и шлангокабели.

Добыча на месторождении осуществляется с помощью двух подводных донных плит, каждая из которых имеет 8 скважинных колодцев, соединенных через концевой терминал с двумя 30-дюймовыми трубопроводами, которые доставляют газ на берег для последующей подготовки.

Heeremas Thialf - мощный плавучий кран - опустил подводные установки на дно моря после того, как компания FMS Technology и ее субподрядчик Grenland Offshore провели их испытания. Затем были выполнены операции по объединению этих установок в единый добычной комплекс на глубине 850 метров. Плавучая буровая установка West Navigator выполнила бурение скважин на месторождении.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Багажник вашего автомобиля расскажет криминалистам всю правду

Это излюбленная фишка кинематографистов: искать следы преступлений в багажнике автомобиля, чтобы провести ДНК-анализ. Но в реальности, иногда там можно обнаружить многое, особенно если автомобилем пользовался кто-то без ведома владельца: следы, крови, пота, взрывчатки, наркоты, трупного яда, женский волос, кусочки грязи с прииска, отрава, отпечатки пальцев, шерсть краснокнижных животных, осколки очковых стёкол и т. п. Физически, по сценарию такая экспертиза может быть проведена во время нахождения автомобиля в автосервисе, на техосмотре, штрафстоянке и т. п. А поводов и оснований для проведения этой экспертизы может быть столько, сколько придумает изощрённый голливудский сценарист. Это мы еще не рассматриваем ситуацию, когда будет изобретён портативный анализатор и первичную экспертизу сможет провести любой гаишник во время рядовой проверки документов.

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».

Так ли уж это плохо – изолировать российский интернет от агрессии внешнего мира?

После вируса COVID-19 от этого внешнего мира можно ожидать любой диверсии – в том числе и в области компьютерных технологий. Например, люди получают на свои компьютеры обновления операционной системы. Но, поскольку международная напряженность нарастает, то, как предполагает справочник "Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем" ("Кто есть кто в робототехнике"), иностранные корпорации могут пойти на то, что встроят в эти обновления вредоносный код, который сможет удалить с пользовательских компьютеров данные, включая данные резервного копирования – а потом, как это у них водится, свалят всё на хакеров.

Возможно, разнообразные вредоносные программы для применения в России уже разработаны и игнорировать такую вероятность, наверное, не стоит. Кроме того, не следует забывать и о вреде от поступающих из заграницы через интернет ложных сообщениях о минировании детских и других российских учреждений.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Возможно, начальству просто не нравится ваше лицо по теории Ломброзо

Чезаре Ломброзо — итальянский родоначальник антропологического направления в криминологии. Эта наука старается объяснить связь между анатомическими и физиологическими особенностями человека и его склонностью к совершению преступлений. Ломброзо пришел к выводу, что такая связь есть: дескать, преступления совершают люди с определенной внешностью и характером. Ломброзо сформулировал ряд практических рекомендаций к определению патологической предрасположенности того или иного индивида к преступной деятельности по набору легко отличимых внешне признаков.

Несмотря на то, что идеи Ломброзо относительно врождённой предрасположенности к тем или иным преступлениям многократно подвергались научной критике, в реальной жизни мы можем видеть нечто вроде подтверждения этих идей. Так, если мы взять детективные фильмы, то зачастую по типажу того или иного актёра можно угадать, что именно он и есть главный злодей. То есть, сознательно или неосознанно режиссёры подбирают актёров исходя, видимо, из убеждения, что если у актёра внешность прохиндея, то и по жизни он прохиндей, а значит и сыграет роль натурально.

Но это одна сторона медали – положительная. Однако есть и отрицательная сторона. Допустим, начальник относится к какому-то сотруднику с неприязнью, не премирует его и не повышает в должности, однако и не увольняет. Почему? Возможно, ему нужен «козёл отпущения» - на тот случай, если понадобится подставить кого-то вместо себя. Например, имела место ситуация, когда начальник заставил системного администратора установить на фирме нелицензионное программное обеспечение, а когда пришла проверка прикинулся невинной жертвой коварного сисадмина, который якобы втихаря установил пиратские программы, чтобы гнать халтуру.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Дистанционная торговля: какие возможны перемены?

Когда по телевизору прошел сюжет о том, как был взломан постамат, появилось ощущение, что дистанционная торговля всё же превратилась в полноценную индустрию со своими хакерами, переделом рынка, а также системой отношений, знакомой нам еще по советскому фильму «Рафферти». Конечно, постамат (автоматизированный терминал по выдаче товаров, заказанных в Интернет-магазинах), как технология доставки, пока еще не очень распространён, но он индикатор того, что переход на другие методы работы с клиентом так или иначе осуществляется.

Так, не всех устраивает то, что курьера с продуктами, например, приходится неотлучно ждать в квартире, а также контактировать с ним. Для кого-то было бы удобнее, если бы курьер оставил продукты в том же постамате (или как он будет называться), установленном в специальном помещении на первом этаже многоквартирного дома, а жилец забрал бы пакет в удобное время.

Да и формат курьера-велосипедиста несколько устарел хотя бы потому, что пешеходные тротуары – не совсем место для колёсного транспорта. Вместо велосипеда компромиссом послужил бы мотороллер-фургончик (наподобие показанного в грузинском фильме про бригаду дорожных рабочих, причем двое рабочих, хоть и в «сложенном» виде, но всё же умещались там), передвигающийся по проезжей части.

Прогрессируют и средства коммуникации. Рассмотрим формат т.н. «магазина-на-диване». Он появился в самом начале 90-х, как только возникли самопальные студии кабельного ТВ (МЖК, комсомол и т.п.). Но тогда телевизору мало кто мог составить в этом деле конкуренцию. Сейчас же рекламоносителей море, причем, если взять, например, DVB-T2, то там нет (во всяком случае, этим летом в московском регионе не было) канала типа «магазин-на-диване». Однако, всё же у этого формата есть реальные перспективы, если вспомнить о не очень востребованной пока технологии «виртуальных примерочных», для работы которых требуется вертикальный дисплей высотой около 2-х метров (кстати, вертикальный дисплей в 90-е предполагался для чтения газет). Если через такой вертикальный дисплей будет работать ТВ-магазин, где регулярно красивые модели демонстрируют модное бельё, одежду и т. д., коммерческий успех вполне вероятен.

Большой размер дисплея желателен не только для удовлетворения прихотей модниц. Он позволит расширить номенклатуру товаров, продвигаемых дистанционно – в частности, из лакшери-сегмента. Потому что через смартфон или планшет трудно полностью продемонстрировать все достоинства, например, квартиры, загородного дома, автомобиля или яхты.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

Незнание химии не освобождает от летального исхода

 

Широко известны случаи отравления граждан «палёной» водкой, но сейчас речь не об этом, а о том, что, комментируя по телевизору один из этих случаев, корреспондент сказал, что невозможно отличить этиловый спирт от метилового. Но так ли это? Наверняка существуют простые и доступные способы идентифицировать ту или иную жидкость перед употреблением вовнутрь.

Проблема, однако же, гораздо шире, поскольку вокруг такое количество поддельных и недоброкачественных веществ, что впору иметь дома большой шкаф с реактивами, индикаторами и другими инновациями, чтобы уберечь себя от деятельности расплодившихся последователей Марии Медичи и Остапа Бендера.

Вот, например, сосед по садовому участку приобрёл 5 мешков цемента, оказавшегося просто смесью непонятно чего. Для таких случаев хорошо бы иметь при себе анализаторы, способные, не отходя от кассы, удостоверить качество цемента, бензина, незамерзайки, удобрений, лекарств и прочих шедевров «малого бизнеса».

Еще одно наказание – некоторые средства от насекомых: они или вообще не действуют, или действуют подозрительно сильно. Хорошо бы знать, из чего состоят эти средства. А то ведь мы помним фразу из телефильма «Число английское убийство», где слуга приобрёл цианистый калий чтобы извести ос. А что если цианистый содержится и в ряде средств, продаваемых на наших рынках? Так можно отправиться и вслед за осами.

Следующая тема – вода в колодцах и родниках. Как видно из ТВ-репортажей, некоторые предприниматели устраивают тайные стоки нечистот, и поэтому людям, живущим поблизости, есть смысл делать экспресс-анализ воды из источника. Кстати, это же относится и к еде, приготавливаемой неизвестными чудо-поварами.

В идеале, было бы хорошо организовать для населения курс лекций на подобные актуальные темы. Но.. В одной из частей сериала «Тайны следствия» был сюжет на тему курса лекций, который на самом деле являлся механизмом обналичивания денег. В этой связи вспоминаются некоторые странные «курсы для пенсионеров»: деньги туда, видимо вкладываются немалые, а о полезных результатах не очень известно.

P.S. На одной из тематических выставок в Москве рассказывалось о ПО для определения химической структуры неизвестных веществ. Выяснение молекулярной структуры происходит с использованием баз данных, оценочных технологий и экспертной системы компьютерного определения химической структуры. Программы для ведения молекулярных и реакционных баз данных позволяют создать структурные хранилища химических данных: хранение одно- и многостадийных реакционных схем совместно с ассоциированными экспериментальными условиями, количествами реагентов, наблюдениями; связывание записей из баз данных со связанными с ними отчетами, ссылками, аналитикой, изображениями и другими электронными файлами; доступ к данным на основе текстового поиска, поиска по схожести структуры или подструктурных запросов. Всё это позволит создать Центр Обработки Данных (ЦОД), обрабатывающий информацию, поступающую с терминалов, установленных, например, в частных домах и квартирах. Датчики такого терминала позволят человеку определить, путём запроса в ЦОД, из чего, на самом деле сделаны купленные им продукты и на основании полученного официального результата анализа, взыскать деньги с продавца.

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы