Современные роботы уже далеки от своих предшественников, и распознать историю первых механизированных устройств в них невозможно. Тем не менее, это были весьма занятные автоматы и роботы, которые использовали в своей работе самые непредсказуемые принципы и механизмы. Среди них есть даже искусственная утка! Узнайте о семи оригинальных устройствах прежних времен, некоторые из которых действуют и сейчас, а некоторые оказались утрачены и хранятся лишь в памяти и свидетельствах литературного характера.
Рыцарь Леонардо да Винчи
Великий живописец и изобретатель Леонардо разработал множество уникальных устройств. Среди его созданий были даже гидравлические часы и роботизированный лев. Наиболее выдающимся из всех был искусственный человек в виде вооруженного рыцаря-германца. Предполагалось, что двигать им будет механизм с тросами, с помощью которых робот будет шевелить головой, сгибать руки и поднимать забрало. До наших дней не сохранилось ни одного полного черновика со схемой автомата, но свидетельства подтверждают, что Да Винчи действительно построил такого рыцаря в 1495. В 2002 специалист по роботам Марк Росхейм попробовал восстановить устройство по обрывкам записей. Устройство оказалось рабочим, что позволяет считать Леонардо да Винчи пионером робототехники. Далеко не все его изобретения оказались успешными, но это действительно рабочее и может впечатлить каждого, кто увлекается роботами и всевозможными механизмами - оно может соперничать со многими современными устройствами подобного характера.
Механический монах
Появившийся в шестнадцатом веке механический монах был результатом сдержанного обещания короля Филиппа Второго. Его сын страдал от травмы головы, и король поклялся, что создаст чудо, если мальчик выздоровеет. Когда здоровье и правда вернулось, король Филипп Второй заказал у часового мастера фигуру францисканского монаха Диего де Алькала. К 1560 году она была закончена. Фигурка управлялась натянутым тросом с различными грузами и уровнями, а также тремя небольшими колесиками, скрытыми под монашеским одеянием. Монах мог шевелить ногами, чтобы создавать видимость ходьбы, а также двигал глазами, губами и кивал головой. Фигурка правдоподобно создавала впечатление молящегося человека. Устройство до сих пор работает и выставлено в Смитсоновском Музее механики в Вашингтоне.
Летучий оркестр Аль-Джазари
Арабский математик Аль-Джазари создал в конце двенадцатого века уникальные механические фигурки. Он создал робота, который мог разливать вино, часы, управляемые водой, и механизм для мытья рук, который сам подавал мыло и полотенце. Жемчужиной коллекции стал автоматический оркестр, который мог бы плавать по воде и играть при движении музыку. В него входили четыре инструмента - арфа, флейта и два барабана. Кроме того, в оркестре размещались механические гребцы, которые двигали бы устройство по озеру. В основе механизма лежал крутящийся барабан, который двигал тросы, приводящие к созданию разных звуков. Специальные элементы заставляли музыкантов и гребцов реалистично двигаться. Меняя барабан, можно было сменять исполняемую мелодию. Выходит, что оркестр Аль-Джазари был одним из первых программируемых компьютеров в истории. К сожалению, ни одна фигурка не сохранилась до наших дней, чертежи и схемы пропали. Воспроизвести устройство или узнать точный принцип его работы остается невозможным по сей день - величайшее изобретение мусульманской культуры существует лишь в литературных произведениях.
Голубь Архита
Архит был известным математиком и политиком. По некоторым источникам, он мог быть и основателем робототехники. За 350 лет до нашей эры он изобрел деревянного голубя, двигавшегося под воздействием пара. Он мог хлопать крыльями и взлетать в воздух. Схемы и прототипы не сохранились до наших дней, так что современные ученые могут лишь гадать, как работало устройство. Некоторые считают, что голубь двигался на веревке, под воздействием сжатого воздуха, размещавшегося внутри. Как бы там ни было, древнейшее устройство все равно впечатляет воображение - это один из первых роботов в истории. Попыток воспроизвести устройство не было.
Серебряный лебедь
Удивительное устройство, работающее до сих пор, было создано в 1773 году. Используя сложную систему часовых механизмов, робот в виде птицы может двигаться, как настоящий лебедь, плывущий по бурному ручью. Птица сгибает шею и открывает клюв с впечатляющим реализмом, а множество небольших механизмов по всему телу создают иллюзию движущейся по бокам воды с шевелящейся в ней рыбой, которую лебедь будто бы ловит и ест. Внутри расположена музыкальная шкатулка, которая сопровождает представление звуками.
Роботы Жака Дроза
Швейцарский изобретатель Пьер Жак Дроз прославился как создатель роскошных часов, но кроме них создал и три уникальных механических фигуры. Первой стала кукла, созданная в 1768. Это была фигурка в виде мальчика, который сидит за партой. С помощью сложной системы из тысячи движущихся элементов, робот мог обмакивать перо в чернила и писать на листке до сорока букв, которые программировались заранее. Потом были созданы еще две куклы, действовавшие по схожему принципу - кукла художника могла рисовать портрет короля Луи Пятнадцатого, а музыкантша исполняла пять разных песен на миниатюрном органе. У каждого робота было выразительное лицо с глазами, которые шевелились соответственно действиям куклы. Музицирующая кукла даже могла дышать и кланяться. Роботы Дроза поражали придворных вплоть до конца восемнадцатого века, а потом были переданы в музей, где хранятся и сейчас. Удивительно, но они до сих пор работают.
Утка Вакансона
В 1730 году французский изобретатель Жак Вакансон покорил зрителей несколькими невероятными роботами. Он создал механического флейтиста, который использовал искусственные легкие для того, чтобы исполнять репертуар из двенадцати песен. Потом был создан робот, игравший на трубе и на барабане. Он исполнял мелодии быстрее любого живого человека. Шедевр Вакансона - механическая утка - появился в 1739. Эта птица могла хлопать крыльями, плескаться в бассейне с водой и есть зерно с рук зрителей. Она «переваривала» зерна и испражнялась спрессованными комочками на серебряную тарелочку. Удивительный механизм работал с помощью множества деталей и элементов. Гибкая резиновая трубка служила кишечником, который обеспечивал главный фокус - употребление и переваривание пищи. Утка так прославила создателя, что он представлял ее королевским семьям по всей Европе. Вакансона уважал сам Вольтер, который сравнил изобретателя с Прометеем и отметил, что утка Вакансона представляет собой славу Франции.
Вращающиеся механизмы, засекреченные чертежи, неразгаданные тайны картин - вот список того, что оставил после себя самый крутой инженер и художник эпохи Возрождения.
В день рождения Леонардо да Винчи мы собраил для вас коллекцию самых знаменательных творений и загадок гения, опередившего свое время.
Прототип пулемета
Леонардо активно рекламировал свои военно-технические идеи. Одна из них раскрывала суть пулемета. Он не мог быстро выпускать пули из одного ствола. Но зато мог выдавать залпы через короткие промежутки, и если бы был построен, эффективно бы косил наступающую пехоту.
Автомобиль
Предполагается, что эта идея создания автомобиля родилась у Леонардо в далеком 1478 году. Но лишь в 1752 году русский механик-самоучка, крестьянин Леонтий Шамшуренков смог собрать «самобеглую коляску», приводимую в движение силой двух человек.
Первый в истории велосипед
Первые технические чертежи велосипеда принадлежат Леонардо да Винчи. Майнингенская хроника 1447 года повествует о перемещающемся устройстве, приводимым в движение водителем.
Подшипник
Впервые идея, как считают многие, родилась еще во времени Римской империи, но историки утверждают, что именно в тетрадях да Винчи появились первые наброски подшипника.
Парашют
В своих рукописях Леонардо описал точные размеры устройства для безопасного спуска с большой высоты. Швейцарец Оливье Тепп решил проверить его на деле и прыгнул с высоты 650 метров с парашютом. По словам испытателя, прыжок был безопасным, но такой парашют практически не управляем.
Акваланг и лыжи
Леонардо любил воду: он разработал инструкции по погружениям, изобрел и описал дыхательный аппарат для подводного плавания.
Танк
Такой вот тазик на колесах с пушками и башенкой и есть прародитель современных танков. Он был оснащен системой зубчатых колес, которые составляли последовательность. Восемь человек были защищены от сражения внешней оболочкой, поэтому могли доставить пешим ходом такого «ежа» прямо в гущу сражения, не будучи ранеными.
Подъемник с храповиком
Леонардо придумал множество мелочей, которые были очень полезны. Потом он их же применял в своих механизмах. Храповик - это блокирующее устройство, которое не дает валу вращаться в обратном направлении.
Устройство для намотки нити на катушку
В свое время Леонардо упростил жизнь многим портным.
Робот-рыцарь
Считается, что в 1495 году Леонардо да Винчи впервые сформулировал идею «механического человека», иначе говоря - робота. По замыслу мастера, это устройство должно было представлять собой манекен, одетый в рыцарские доспехи и способный воспроизводить несколько человеческих движений.
Над разгадкой тайны улыбки Моны Лизы исследователи бьются уже много лет. Едва ли не каждый год находится ученый, сообщающий: «Тайна раскрыта!» Некоторые считают, что разница восприятия выражения лица Джоконды зависит от личных психических качеств каждого. Кому-то оно
кажется грустным, кому-то задумчивым, кому-то лукавым, кому-то даже злобным. А некоторые считают, что Джоконда вовсе даже и не улыбается!
Рукописи
Леонардо да Винчи мог писать обеими руками, причем «зеркально» - то есть справа налево, хотя иногда, например, для переписки с официальными лицами, он использовал обычный стиль письма. Самое интересное, что изобретатель специально допускал ошибки в чертежах, чтобы предотвратить, говоря сегодняшним языком, промышленный шпионаж. Вот поэтому многие тайны гения остаются для человечества неразгаданными.
Анатомия человека
Интересен тот , что да Винчи считают изобретателем карикатурного рисунка - благодаря тому, что он часто изображал изуродованные человеческие тела. В январе 2005 года исследователи обнаружили тайную лабораторию Леонардо. Там были найдены нетронутые фрески мастера, а также комната для препарирования трупов (Леонардо и его ученики вскрывали сотни покойников, изучая анатомию).
«Тайная вечеря»
Создавая фреску «Тайная вечеря» Леонардо да Винчи очень долго искал идеальные модели. Иисус должен воплощать Добро, а Иуда, решивший предать его на этой трапезе, - Зло.
Леонардо много раз прерывал работу, отправляясь на поиски натурщиков. Однажды, слушая церковный хор, он увидел в одном из юных певчих совершенный образ Христа и, пригласив его в свою мастерскую, сделал с него несколько набросков. Прошло три года. «Тайная вечеря» была почти завершена, однако Леонардо так и не нашел подходящего натурщика для Иуды. Кардинал, отвечавший за роспись собора, торопил художника. И вот после долгих поисков художник увидел валявшегося в сточной канаве человека - молодого, но преждевременно одряхлевшего и пьяного. Художник приказал своим помощникам доставить его прямо в собор. Человек толком не понимал, что происходит, и где он находится, а Леонардо запечатлевал на холсте лицо человека, погрязшего в грехах. Когда он окончил работу, нищий, который к этому времени уже немного пришел в себя, подошел к полотну и вскричал:
- Я уже видел эту картину раньше!
- Когда? - удивился да Винчи.
- Три года назад, еще до того, как я все потерял. В ту пору, когда я пел в хоре, и жизнь моя была полна мечтаний, какой-то художник написал с меня Христа.
Не так давно стали известны рисунки эскизов Леонардо да Винчи для механического рыцаря.
Робот - рыцарь мог садится, вращать руками, двигать головой, открывать и закрывать челюсть.
Робот проектировался с учетом возможности что-то держать в руках. Работой рук должно было управлять механическое программируемое устройство в груди. Ноги должны были управляться с помощью рукоятки, приводящий в движение трос, связанный с ногами.
Через 36 лет после создания эскизов идея механизма робота-рыцаря была использована в качестве основы для самодвижущегося механического льва, который создавался по желанию Медичи. При вступлении Франсиска1 на трон перед ним, королем Франции, находился лев, который смог сдвинутся со своего места. Микеланджело Буаноротти в буклете, изданном во Флоренции в 1600 году также упоминает этот автомат - механического льва, который прошел несколько шагов. К сожалению, робот-лев Леонардо да Винчи не сохранился
Эти автоматы были предшественниками мобильных роботов.
Знаете ли вы?
Щит горгоны Медузы
Однажды один знакомый крестьянин попросил отца Леонардо найти художника, чтобы тот расписал круглый деревянный щит. Сер Пьеро отдал щит своему сыну. Леонардо решил изобразить голову горгоны Медузы, а чтобы изображение чудовища производило на зрителей должное впечатление, он использовал в качестве натуры ящериц, змей, кузнечиков, гусениц, нетопырей и «прочих тварей» «из множества каковых, сочетая их по-разному, он создал чудовище весьма отвратительное и страшное, которое отравляло своим дыханием и воспламеняло воздух».
Результат превзошёл его ожидания: когда Леонардо показал законченную работу отцу, тот испугался. Сын сказал ему: «Это произведение служит тому, ради чего оно сделано. Так возьмите же и отдайте его, ибо таково действие, которое ожидается от произведений искусства». Сер Пьеро не отдал работу Леонардо крестьянину: тот получил другой щит, купленный у старьёвщика. Щит же Медузы отец Леонардо продал во Флоренции, выручив за него сто дукатов. По преданию, этот щит перешёл к семье Медичи, а когда он был утерян, полновластных хозяев Флоренции изгнал из города восставший народ.
* Горго́ны в древнегреческой мифологии - это змееволосые чудовища, дочери морского божества. Одна из них, горгона Медуза, могла завораживать людей взглядом, взгляд Медузы обращал все живое в камень.
Увлечение Леонардо
В числе увлечений Леонардо были даже кулинария и искусство сервировки. В Милане на протяжении 13-ти лет он был распорядителем придворных пиров. Он изобрёл несколько кулинарных приспособлений, облегчающих труд поваров. Оригинальное блюдо «от Леонардо» - тонко нарезанное тушёное мясо, с уложенными сверху овощами, - пользовалось большой популярностью на придворных пирах.
Почерк Леонардо
Леонардо в одинаковой степени хорошо владел правой и левой руками. Говорят даже, что он мог одновременно писать разные тексты разными руками. Однако большинство трудов он написал левой рукой справа налево. Некоторые считают, что его зеркальный почерк был индивидуальной особенностью Леонардо, т.е. ему было проще писать так, чем нормальным образом.
Слово «робот» впервые ввел в употребление Карел Чапек в научно-фантастической пьесе «Р.У.Р, или Россумские Универсальные Роботы», чтобы описать искусственного человека. Слово «робот» произошло от чешского слова robotnik, что означает «рабочий».
Современные роботы идут в ногу с современной революцией и достижениями в области искусственного интеллекта. Но основные аналоговые механизмы, имитирующие человеческие или животные действия, существовали уже давно.
Даже если вы вообще не интересуетесь робототехникой, эти древние устройства должны очаровать вас своей изобретательностью. Созданные без преимуществ электричества или точного оборудования, они являются свидетельством безграничного творческого потенциала человечества.
Движущиеся статуи
Литература древности изобилует рассказами об искусственных людях. Возможными ссылками на них можно назвать человекоподобных служанок в «Илиаде» Гомера и движущиеся статуи, созданные Дедалом, отцом легендарного Икара. Греки также упоминали, что бог Гефест сделал критскому царю Миносу гигантского бронзового человека по имена Талос, который защищал его королевство.
Талос был практически неуязвим, и единственным уязвимым местом у него была пятка, где кровеносная жила проходила близко к металлической коже. Талоса уничтожили, проткнув лодыжку и подрезав жилу.
Истории о движущихся статуях в древнем Египте описывают одну, сделанную жрецами Аммона примерно в 1100 г. до н. э. Статуя избрала следующего фараона, вытянув руку и указав на мужчину из королевской семьи. Движущие статуи, очевидно, были весьма полезны для религиозной пропаганды. В Египте их считали сосудами, с помощью которых перевоплощаются души.
Возможно, эти машины были далеко не мифологичны. Письменные свидетельства указывают, что у древних египтян было достаточно знаний элементарных принципов механики, чтобы строить нецифровых роботов, или так называемые автоматоны. Обычный метод строительства включал систему тросов и шкивов. Священное пламя возжигалось, нагревало и расширяло воздух, что активировало систему.
На протяжении веков этот процесс улучшался и оттачивался. Грек Ктесибий Александрийский построил автоматон, управляемый кулачковым механизмом (дискообразными устройствами), который позволял ему сидеть или стоять, меняя свою позу. Ни одна из работ Ктесибия, даже письменная, не дошла до наших времен, но позднее инженеры древности ссылались на его планы автоматонов, работающих на гидравлике, пару и пневматике. Технологии того времени позволяли автоматонам совершать только ограниченное число одних и тех же движений, но мы все еще можем отследить происхождение роботов до Ктесибия.
«Коготь»
Строго говоря, краноподобное орудие Архимеда не было роботом, поскольку ему требовался крановщик. Однако «Коготь» был предшественником промышленного робота-манипулятора, который встречается на современных заводах. «Коготь» поднимал вражеские корабли из воды и переворачивал их.
Разработан он был специально против римских захватчиков Сиракуз в 213 г. до н. э. Историк Полибий описывал сцену, когда римские корабли подошли к стенам города, выходящим к морю. Гигантская рука налетела на вражеский флот и «подняла нос корабля из воды и поставила его вертикально на корму». Затем оператор «закрепил машину, сделав ее недвижимой, а после этого запустил какой-то механизм, который сбросил крюк и цепь. Корабли затем либо переворачивались, плохо вставая на воду, либо заполнялись смятением и морской водой».
Коготь Архимеда
Плутарх добавляет: «Зачастую наблюдалось страшное зрелище: корабль поднимался из воды в воздух и вращался на одном месте, пока каждый мужчина не был вытряхнут и выброшен в неопределенном направлении».
«Коготь» был блестящим исполнением двух великих законов Архимеда — закона рычага и закона плавучести, которые в сумме могли перевернуть многотонные корабли. Знание сил и равновесия использовалось для вычисления небольшого количества прикладываемой силы.
На самом деле, у нас нет прямых доказательств того, что Архимед вообще когда-либо создавал это сверхоружие, и древние историки, конечно, могли существенно преувеличивать его заслуги, даже если такое устройство и правда существовало. Но недавние эксперименты инженеров доказали, что «Коготь» был технологически возможен в то время.
Служанка Филона
Греческий изобретатель Филон Византийский, умерший около 220 г. до н. э., был известен как «Механикус», благодаря своим внушительным инженерным заслугам. Большая часть информации о нем известна нам по единственной сохранившейся его работе, девятитомному собранию «Сборник механики». Он жил после Ктесибия и продолжал исследования своего предшественника в сфере гидравлики и пневматики.
Книга пятая, «Пневматика» (трактат об устройствах, работающих на воздушном или водяном давлении), описывает робота женского пола, которого создал Филон. Она держала кувшин с вином в правой руке. Когда на ее левой руке размещался кубок, она наливала в него вино, добавляла воду и смешивала воду, если того пожелает хозяин. Через сложную сеть контейнеров, трубок, воздушных труб и извилистых пружин, которые взаимодействовали с весом, давлением воздуха и вакуумом, Филон построил автоматон, который может выполнять полезную работу, а не просто быть опорой в религиозных церемониях.
Однако доступность дешевого рабского труда очень скоро свела на нет необходимость в роботах. Робототехнике пришлось ждать более позднего времени, чтобы реализовать свой потенциал. Работа Филона повлияла на следующее поколение ученых, в том числе на Герона Александрийского. Также его идеи прошли через века и вдохновили исламскую науку в Средние века.
Программируемый робот Герона Александрийского
Герон Александрийский (10 - 70 г. н. э.) был, возможно, лучшим изобретателем древности. Среди его гениальных устройств — дозаторы святой воды, работающие за монеты (прообраз современных вендинговых аппаратов), автоматические вери, простая паровая турбина (двигатель Герона, или aeolipile), которая работала на пару еще за 1700 лет до изобретения парового двигателя силами Джеймса Уатта. Одним из самых блестящих изобретений Герона был первый программируемый робот, которого он создал еще в 60 г. н. э.
Устройство представляло собой трехколесную тележку, которая везла других роботов на сцену, где они выступали для зрителей. На веревке был подвешен груз, обернутый вокруг двух независимых осей тележки. Используя колышки, Герон мог изменять то, как веревка наматывалась на оси. Это позволяло ему заранее программировать ход робота и его направление. В ходе своих экспериментов, Герон вывел одну незатейливую, но важную истину: трение может помешать ходу робота, поэтому нужна гладкая поверхность.
Компьютерный ученый Ноэль Шарки из Университета Шеффилда считает, что эта система управления на основе веревки эквивалентна современному бинарному программированию. Старые перфокарты работали по тому же принципу.
Рыцарь и лев Леонардо да Винчи
Ни одно обсуждение древних роботов не обходится без упоминаний заслуг Леонардо да Винчи. Учитывая гений да Винчи, нет ничего удивительного в том, что он пробовал себя в создании искусственных людей и животных.
Леонардо изучал работы Герона и объединял знания и наработки ученого со своими собственными знаниями анатомии, работы с металлами и скульптуры, чтобы создавать собственных искусственных существ. Благодаря пониманию механики движений человека и животного (кинезиологии), Леонардо сумел построить механические модели мышц и суставов. Несколько недостающих страниц из тетради Леонардо Codex Atlanticus могли быть отведены робототехнике.
Для конкурса в Милане Леонардо построил собственного бронированного рыцаря, который мог передвигаться самостоятельно. С помощью шкивов, весов и передач рыцарь мог садиться, вставать, двигать головой и поднимать забрало. Используя фрагменты описаний, которые остались с тех времен, робототехник Марк Рошейм воссоздал рыцаря в 2002 году. Роботизированные конструкции Леонардо были настолько эффективными, что послужили вдохновением для собственных роботов Рошейма в NASA.
Другим творением Леонардо был лев, представленный королю Франциску I во Франции в 1515 году. Лев мог ходить сам по себе. Когда он останавливался, его грудь раскрывалась и в ней оказывались букеты из роз и лилий. В 2009 году лев был воссоздан по чертежам Леонардо.
Молящийся монах
Джанелло Торриано был одним из лучших итальянских часовщиков 16 века. Он поступил на службу к императору Карлу V в 1529 году и отправился с ним в монастырь в Сан-Юстре после отречения Карла в 1555 году. Торриано пытался облегчить депрессию императора, создавая небольшие автоматоны для его развлечения.
У Торриано были миниатюрные солдаты, которые дрались на обеденном столе. Сообщается, что он вырезал из дерева небольших птичек, и те летали по комнате и даже на улице. Один автоматон, Леди-лютнистку, можно увидеть в Музее истории искусств в Вене. Он больше не работает, но однако все еще умеет делать небольшие шажки по прямой или кривой линии, бренчать на лютне правой рукой и наклонять голову.
В Смитсоновском институте, однако, есть рабочее устройство, приписываемое Торриано — 39-сантиметровый молящийся монах. Автоматон из дерева и железа ходит по площади и бьет себя в грудь правой рукой, левой перебирая четки, иногда целуя их. Он может поворачивать и кивать головой, закатывать глаза и шептать тихие молитвы.
Легенда гласит, что когда Дон Карлос, юный сын Филиппа II, умирал от травмы головы, получив ее при падении, Филипп и вся Испания молились о чуде. Рядом с мальчиком разместили мощи монаха Диего де Алкала, который был мертв уже сто лет. В ту ночь Дону Карлосу явился дух монаха и сообщил, что мальчик поправится. Дон Карлос пришел в сознание и впоследствии поправился. Благодарный Филипп поручил Торриано создать образ святого Диего. Молящийся монах, научное чудо, было ответом Филиппа на чудо священное. Город Сан-Диего в Калифорнии также был назван в честь Диего де Алкалы.
Каракури нингё
Любовь японцев к роботам уходит корнями глубоко в прошлое. Первый японский робот был создан в эпоху Эдо (1603 - 1868). Его назвали каракури нингё (механическая кукла) и он был собран из дерева, струн и винтиков. Японцы также позаимствовали западный часовой механизм для этого автоматона.
Еще больше распространены были дзасики каракури, маленькие бытовые роботы, целью которых было развлекать японцев. Они могли стрелять из лука, например. Некоторые каракури даже могли угощать гостей чаем. Если вспомнить механизм Филона, роботы каракури тоже активировались после размещения чашки на руке автоматона. А если вспомнить роботизированную тележку Герона, благодаря настраиваемой струне, можно было запрограммировать каракури на движение по циновке в двух направлениях.
Были еще даси каракури, которые использовались во время религиозных процессий на фестивалях, подобно движущейся статуе Ктесибия. Эти автоматоны разыгрывали древние мифы и легенды. Бутаи каракури, или театральные автоматоны, тоже использовались для представлений. Японцам очень нравились эти миниатюрные актеры, движения которых пытались повторить люди — а не наоборот, как вы могли бы подумать.
«Флейтист»
Вольтер назвал гения механики Жака де Вокансона «Новым Прометеем» за его невероятную силу даровать жизнь неживой материи. Будучи еще совсем ребенком, Жак изучал церковные часы, ожидая, пока его мать закончит исповедь. Жак запоминал все детали часов и воссоздавал их у себя дома. Немного повзрослев, начал экспериментировать с автоматонами. Однажды Жак заболел и в бреду ему явился андроид-флейтист. Когда Жак встал на ноги, он немедленно начал воплощать робота в реальность.
Впервые представленный 11 февраля 1738 года, «Флейтист» был практически невозможной для строительства машиной; учитывая то, что флейта — один из сложнейших инструментов, играть в гармонии с реальными людьми «Флейтисту» было неописуемо сложно. Однако Жаку де Вокансону удалось создать робота так, что он мог воспроизводить 12 различных мелодий. Все механизмы были построены так, чтобы имитировать каждый мускул, участвующий в игре на флейте.
С помощью системы мехов, труб и весов Жак мог контролировать воздух, протекающий через проходы. Он спроектировал губы, которые могли открываться, закрываться и двигаться назад и вперед. Металлический язык регулировал поток воздуха и создавал паузы. Робот Жака действительно дышал.
Проблема, с которой столкнулся Жак, была в пальцах — деревянные пальцы были слишком жесткими, чтобы выдавать нужные звуки, несмотря на то что все рычаги работали правильно. Чтобы имитировать реальные пальцы, Жак покрыл деревянные конечности настоящей кожей, сделав их мягкими.
Жак де Вокансон делал и другие автоматоны, наиболее известным из которых была утка, которая испражнялась после еды. Но, в отличие от «Флейтиста», утка была скорее забавной безделушкой, нежели стоящим проектом по воссозданию функций живого существа.
«Писатель»
В Музее искусств и истории в Невшателе, к западу от Берна, Швейцария, за столом из красного дерева сидит трехлетний босой мальчик и выписывает полные слова гусиным пером правой рукой. То, что на первый взгляд кажется очаровательной игрушечной куклой, на самом деле является чудом инженерного ремесла: предком современного компьютера. Взгляните поближе и увидите, как его глаза следят за тем, что делают руки. Мальчик встряхивает гусиным пером после погружения его в чернильницу.
Созданный часовщиком швейцарского происхождения Пьером Жаке-Дро в конце 1770-х, «Писатель» состоит из 6000 отдельных компонентов, которые работают совместно и создают полностью автономную программируемую пишущую машинку. Мальчик может написать любой текст из сорока слов в четыре строки, благодаря 40 кулачкам, которые работают только в качестве программы для чтения. Эта система позволяет писать текст без какого-либо вмешательства извне. «Писатель» даже может прерваться на середине строки и начать писать новый текст.
Жаке-Дро умел удивлять людей своими автоматонами. При дворе короля Фердинанда VI Испанского люди были убеждены, что создания Жаке-Дро были своего рода колдовством. Чтобы избежать обвинений в колдовстве от инквизиции, Жаке-Дро пригласил Великого инквизитора и представил ему робота и его внутренний механизм для изучения. Никакого волшебства.
«Писатель» был одним из трех андроидов, созданных Жаке-Дро с 1767 по 1774 год. Два других, менее сложных, чем «Писатель», представлены Леди-Музыкантом и Чертежником. Эти роботы интересны миниатюризацией внутренних механизмов. Все они заключены в телах, а не на мебели поблизости, как это обычно бывало. Миниатюризация требовала более сложной настройки всех частей механизма, но благодаря этому роботы продолжают функционировать спустя 200 лет после создания. И этим удивительны.
«Рисующий мальчик»
На выставке в Институте Франклина в Филадельфии автоматон возрастом более чем двести лет — «Рисующий мальчик» — продолжает традицию механической магии, начатой «Писателем». «Рисующий мальчик» — это шедевр еще одного швейцарского часовщика, Анри Малларде. Как и «Писатель», он вдохновил Мартина Скорсезе на фильм «Хьюго», в котором автоматон играет вспомогательную роль.
«Рисующий мальчик» потрясает своей сложностью. Коллекция вращающихся медных кулачков точно контролирует невероятно плавные и реалистичные движения рук. Это не простая геометрия вроде перемещения руки на оси x, y или z. Чтобы нарисовать прямую диагональную линию, например, руке нужно постоянно поворачиваться, иначе она нарисует дугу.
После того как завести робота, он может рисовать в течение трех минут. В процессе задействуется множество кулачков, и если нужен другой рисунок, машина должна переместить целую стопку кулачков на 3 миллиметра, чтобы перейти к другой стопке, иначе весь процесс будет нарушен. Невероятная точность достигается тем, что почти все детали были сделаны вручную. «Рисующий мальчик» может написать три стихотворения (два на французском и одно на английском языке) и выполнить четыре рисунка, в том числе китайский храм.
Несколько простых кулачков управляют движениями глаз и головы. В процессе изобразительного процесса, мальчик останавливается на момент, когда стопка кулачков сдвигается, поднимает свою голову и мгновение смотрит куда-то вдаль, словно думая, что бы нарисовать следующим. Затем он опускает голову, и рука продолжает творить.
Византийские звери
Где: Константинополь
Когда: X век
В раннем Средневековье Византия была чуть ли не самым мощным государством Европы. В то время там создали уникальные произведения искусства, среди которых - необычные механизмы. Итальянский дипломат Льюдпранд из Кремоны описывал церемониальный тронный зал в императорском дворце Константинополя, где правитель Византии принимал иностранных гостей. По словам итальянца, трон императора окружали золотые львы, которые «издавали грозный рык с открытой пастью и дрожащими языками и махали хвостами вперёд и назад». Рядом с троном стояло золотое дерево, ветви которого были усеяны десятками позолоченных птиц, и каждая из них исполняла песню, присущую своему виду. В какой-то момент трон императора взмывал к потолку, в котором открывался люк. После этого правитель опускался в тронный зал переодетым. О том, как точно работали эти механизмы, сведений не осталось, и сами они тоже исчезли.
Ближневосточные роботы-музыканты
Где: Диярбакыр, Турция
Когда: XII век
При дворе тюркской династии Артукидов, чья столица располагалась на востоке современной Турции, работал изобретатель и инженер Аль-Джазари. Его механизмы - одно из доказательств расцвета науки в мусульманском мире Средних веков. Больше всего он известен музыкальными автоматонами. Это были сложные человекообразные устройства, которые умели играть на разных музыкальных инструментах. У них это получалось благодаря встроенной системе небольших сосудов, при переливании воды между которыми их тела и лица двигались. По сообщениям очевидцев, автоматоны Аль-Джазири владели 50 выражениями лиц, а мелодию, которую они играли, можно было запрограммировать с помощью системы колышков, изменявших ритм работы внутреннего механизма.
Робот да Винчи
Где: Милан
Когда: XV век
Вскоре после завершения фрески «Тайная вечеря» Леонардо да Винчи решил взять на себя роль творца человека и начал работу над чертежами механического рыцаря. Внешне робот выглядел как человек, полностью одетый в средневековые металлические доспехи. Внутри него была сложная механическая система, которая заставляла рыцаря двигать конечностями. Робот умел садиться, вставать, двигать руками и шеей, а также открывать челюсть, которая анатомически была очень похожа на человеческую. Судя по чертежам, в движение робота приводили два отдельных механизма. Один отвечал за верхние конечности и голову, второй - за ноги. Всё работало с помощью взаимодействия весов и жидкостей. Впервые робота представили на празднике миланского герцога Людовика Сфорцы в 1495 году, а в XX веке по вновь обретённым чертежам да Винчи сделали копию автоматона - полностью функциональную.
Механический сатана
Где: Италия
Когда: XV-XVI века
В католической Италии, где силы Контрреформации успешно не допускали распространения идей протестантизма, церковные власти были уверены, что паству нужно держать в страхе перед образами адского наказания за грехи. Добивались этого в том числе с помощью автоматонов. По сообщениям путешественников (например, британца Уильяма Ламбарда), в итальянских церквях можно было встретить механических дьяволов, которые умели «наклоняться вниз и поднимать себя вверх, трясти и вращать длани и стопы, кивать головой, закатывать глаза, изгибать брови… и собирать на лице выражения ярости, решимости и презрения, когда они притворяются, будто оскорблены, или показывать самую дружественную улыбку радости и спокойствия, когда они хотят казаться благостными».
Маленький мёртвый монах
Где: Испания
Когда: XVI век
Небольшая статуэтка монаха, которая с помощью внутреннего механизма начинает двигаться по комнате, изредка поднимая и опуская крест или чётки, а также открывая челюсть, на самом деле изображает молитву. Её сделали при дворе испанского короля в благодарность божественным силам. Согласно легенде, сын правителя Испании заболел тяжёлым недугом, и никакие средства не могли помочь ему выздороветь, пока в его постель не положили мощи монаха, умершего около 100 лет назад. Невероятным образом принц поправился, и его отец отблагодарил бога копией останков, которые, как и сын короля, чудом обрели жизнь.
Французская утка
Где: Париж
Когда: XVIII век
Французский изобретатель Жак де Вокансон произвёл на свет механическое создание, которым восхищались все его образованные соотечественники. Вольтер даже сказал, что, кроме механизма Вокансона, мало что было способно показать достижения французского народа. Робот изобретателя был уткой, которая делала всё то, что делают обычные птицы. Она хлопала крыльями, вращала головой, открывала клюв, в который можно было положить пищу. В финале представления утка испражнялась. Внутри утка и её пьедестал были заполнены сотнями деталей, которые и приводили механизм в движение. Правда, пищу она всё-таки не переваривала. Еда, засунутая в утку через клюв, оставалась в одном из внутренних резервуаров, в то время как выделяла птица заранее помещённые в другое отделение настоящие утиные экскременты.
Механические дети Просвещения
Где: Швейцария, Франция, Британия
Когда: XVIII век
Ещё один инженерный гений XVIII века проявил себя на коммерческом поприще. Швейцарец Пьер Жак-Дро соорудил трёх детей-автоматонов для продвижения собственного производства часовых механизмов. В основе работы устройств лежала система кулачковых механизмов. Их можно было программировать так, что автоматоны выполняли разные задачи: Жак-Дро создал «Музыканта», «Рисователя» и «Писателя». «Музыкант» с внешностью женщины умел играть на настоящем клавесине нажатиями пальцев, а также имитировать дыхание движениями грудной клетки. «Рисовальщик» с помощью настоящего карандаша воспроизводил на бумаге одно из четырёх изображений: портрет короля Франции Людовика XV, портрет Людовика XVI и Марии-Антуанетты, собаку с надписью «Моя собачка» и обнажённого купидона в повозке, запряжённой бабочкой. Самый сложный механизм был у «Писателя», которого можно было программировать на написание кастомизированного текста. Автоматон использовал настоящее гусиное перо, которое он время от времени обмакивал в чернила. Роботы до сих пор в рабочем состоянии, а увидеть их можно в швейцарском Нойшателе.
Злой музыкальный тигр
Где: Майпур, Индия
Когда: XVIII век
В XVIII веке раджа княжества Майпур на территории современной Индии боролся с британскими захватчиками-колонистами. После новостей о том, что сына одного из вражеских военачальников загрыз тигр, правитель, который испытывал нездоровую любовь к этим животным (многие его вещи были раскрашены под тигриную шкуру), приказал запечатлеть смерть человека в виде движущейся модели в масштабе 1:1. Получившийся механизм довольно комично изображает смерть англичанина (тигр обречён вечно перегрызать ему горло), а внутри зверя есть маленький оргáн, который до сих пор работает.