Робот Леонардо да Винчи

undefined

Ро́бот Леона́рдо да Ви́нчи (также механический рыцарь Леонардо, итал. Automa cavaliere, букв. «автомат-рыцарь») — человекоподобный автомат, разработанный и, возможно, построенный Леонардо да Винчи в конце XV века[1].

Конструкция робота Леонардо в основном основана на системе блоков и канатов, позволяющей имитировать человеческие движения[1][2][3]. Рабочие модели этого робота были воссозданы различными исследователями после обнаружения эскизов Леонардо в 1950-х годах[2][4]. Предполагается, что чертежи Леонардо послужили источником вдохновения для робототехнических проектов, поддержанных НАСА и компанией Intuitive Surgical[5][6][7].

История

По всей видимости, Леонардо начал делать наброски к своему автомату ещё до работы над «Тайной вечерей»[8]. Хотя полные чертежи механизма не сохранились, записи Леонардо свидетельствуют, что прототип автомата мог быть создан примерно в 1495 году, когда он состоял на службе у Лодовико Сфорца, герцога Миланского[1].

Первые исследования Леонардо в области анатомии и кинезиологии, отражённые в его Codex Huygens, вероятно, обусловили его стремление создать автомат[2]. Принципы устройства человекоподобного робота содержатся среди анатомических рисунков, следующих Витрувианскому канону пропорций[2]

Инженерные интересы Леонардо также могли подтолкнуть его к разработке автомата в виде механического рыцаря.[9] До проекта механического рыцаря, по свидетельствам современников, Леонардо создал механического льва, который мог самостоятельно двигаться[10]. Этот лев был показан на различных публичных мероприятиях, в том числе на свадьбе Марии Медичи и при прибытии французского короля Франциска I в Лион в 1515 году[2].

undefined

Технические особенности

Робот Леонардо управляется через систему блоков, состоящую из центрального привода, отдельных приводов и дополнительных обводных блоков.[1] Внутри корпуса расположено механическое устройство управления движением рук.[1] Контроллер в груди запускает червячные передачи, соединённые с системой канатов, что позволяет роботу поднимать руки.[1][3] Ноги робота приводятся в движение внешней кривошипной и канатной системой, соединённой с ключевыми шарнирами ступней, коленей и бёдер[2]. Внутренние механизмы робота скрыты под немецко-итальянскими рыцарскими доспехами эпохи Средневековья.[11]

Голова робота снабжена шарнирной челюстью и прикреплена к гибкой шее[2]. Корпус способен принимать вертикальное положение и двигать руками в разных направлениях.[2] Нижняя часть корпуса управляется с тремя степенями свободы, а руки имеют механизм с четырьмя степенями свободы, что позволяет реализовать комплексные движения, такие как обхват предметов.[3]

Барабаны, расположенные внутри автомата, издают звуки при перемещении остального механизма[2]. Подобно другим механическим устройствам дворцовых развлечений той эпохи, робот мог быть предназначен для оказания устрашающего эффекта на публику.[11]

Современные реконструкции

В 1950-х годах исследователь Карло Педретти обнаружил блокноты с набросками Леонардо относительно механического рыцаря, где описаны многочисленные фрагменты и детали конструкции[2].

В 1993 году, после знакомства с Педретти, робототехник Марк Рошейм собрал разрозненные наброски воедино, используя систему автоматизированного проектирования (САПР) для создания виртуальной 3D-модели робота.[12]

В 2002 году был заснят процесс реконструкции, проводимой Рошеймом[1]. Он интегрировал свои собственные технологические решения с первоначальными эскизами Леонардо.[1] Для воссоздания внешнего вида робототехник использовал фотографии ренессансных доспехов — это позволило ему корректно сопоставить элементы конструкции.[1] Из-за сжатых сроков съёмок конструкция была несколько упрощена и использованы стандартные доспехи.[1]

В 2007 году Марио Таддей, технический директор и научный сотрудник исследовательского центра и музея Leonardo3 в Милане, также провёл успешную реконструкцию робота Леонардо.[4] Обе версии, созданные Таддеем и Рошеймом, были работоспособными и демонстрировали движения[4].

Наследие

По заказу НАСА Марк Рошейм спроектировал современного человекоподобного робота «Сёррогейт», прозванного «Surge»[5][13]. В создании «Сёррогейта» Рошейм опирался на чертежи Леонардо, интегрируя в конструкцию принципы имитации человеческих движений и механических аналогов[5].

Компания Intuitive Surgical в 2000 году представила первую роботизированную хирургическую систему «Да Винчи»[14]. Принято считать, что название этой системы стало своего рода данью Леонардо да Винчи, внёсшему вклад в изучение анатомии человека, механики и автоматизации[6]. Некоторые исследователи отмечают, что название системы отсылает к моделям Леонардо: его механический человек считается первым доказательством возможности повторения движений человеческого тела при помощи механизмов[7].

Примечания