Все началось с игрушки
Острая необходимость в использовании дистанционных средств разведки и диагностики при ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС появилась практически сразу после начала работ на разрушенном блоке. Главной целью стало получить необходимую информацию, не рискуя человеческими жизнями. Однако все существовавшие на тот момент российские и зарубежные роботы – их было около десяти – оказались непригодны для работы в условиях объекта «Укрытие».
Испытание робота на полигоне в г.Чернобыль.
Агрегаты застревали в развалинах, из-за высокого уровня радиации они «сходили с ума», поскольку радиационные поля создавали помехи в электронных схемах, а кроме того, из-за подъема радиоактивной пыли при движении их было невозможно дезактивировать без риска для персонала.
Поэтому исследователям поначалу пришлось на месте из подручных материалов создавать роботов своими руками. Одним из самых известных примеров самодельных роботов стал пластмассовый игрушечный танк с кабельным пультом управления. Кабель заменили на более длинный, установили на игрушку дозиметр, измеритель температуры и закрепили мощный фонарь. По словам создателей, он стал чем-то вроде «охотничьей собаки», которая могла бежать на «поводке» перед исследователями, предупреждая их об опасности
Что немаловажно, он довольно легко отмывался от радиоактивности и смог прослужить до весны 1987 года, после чего был захоронен на блоке. А принцип вынесения электронной начинки в безопасную зону при помощи кабеля в будущем лег в основу специализированных агрегатов
Наладка одного из роботов в лаборатории (г.Чернобыль).
Пылеподавление, разведка, монтаж
Разработка специальных робототехнических устройств началась только к концу 1989 года, когда была получена основная часть информации о состоянии конструкций внутри «Укрытия», местоположении и физико-химических свойствах топливосодержащих материалов (ТСМ). Задачу поручили Лаборатории физико-химических проблем ядерной энергетики Курчатовского института, а в составе Комплексной экспедиции была создана специальная лаборатория. Их сотрудники приступили к конструированию дистанционно управляемых самоходных агрегатов (ДУСА) для проведения разведки и дезактивации помещений «Укрытия». После создания в 1992 году Межотраслевого научно-технического центра «Укрытие» лабораторию преобразовали в Отдел дистанционных комплексов и технологий при нем.
Транспортные пути,рельсы(1), проложенные для передвижения ДУСА в центральном зале
и выходящие из выбитого окна пультовой (2).
Основные ДУСА можно поделить на три типа: агрегаты для пылеподавления, роботы для подготовительных и монтажных работ, а также разведчики. В основу большинства агрегатов были положены самоходные платформы, способные преодолевать препятствия высотой до 150 мм, выдерживать углы подъема ≤30% и двигаться по сыпучим и вязким покрытиям. Весили они от 30 до 50 кг, могли нести от 50 до 100 кг и передвигались со скоростью от 0,6 до 2,5 м/мин. Узлы пультов управления и бортовая автоматика были унифицированы благодаря специально разработанной единой системе передачи кодированных команд на борт установки.
Большой вклад маленьких ДУСА
ДУСА для очистки воздуха в помещениях «Укрытия» от пыли.
Первыми на объекте «Укрытие» применили роботов ТР-1, которые осаждали радиоактивные аэрозоли при помощи специальных растворов и наносили пылеподавляющие покрытия на стены, потолок и оборудование. Для этого на подвижную платформу установили специально сконструированную распыляющую установку. Несмотря на относительную простоту конструкции, применение ТР-1 позволило уменьшить коллективную дозу персонала примерно на10 тысяч мЗв.
ДУСА для отбора проб ТСМ и бетона — ТР-2 во время работы в пом.308/2.
При разработке плана по преобразованию «Укрытия» в экологически безопасную систему, одним из важнейших был вопрос о количестве и классификации радиоактивных отходов. В частности, надо было установить глубину проникновения топливной пыли в бетонные конструкции. Для этого был использован ДУСА ТР-2, который представлял собой смонтированную на шасси буровую установку. Агрегат позволял отбирать пробы в виде кернов диаметром от 8 до 60 мм с глубины до 200 мм. Движение и бурение специалисты за пультом отслеживали через черно-белую телекамеру.
ТР-4 передвигается в транспортном положении,
поднята только телекамера (она также может быть сложена).
К концу 1990 года была создана еще одна буровая установка с глубиной отбора проб до 600 мм – ТР-4. Бурение производилось без использования промывочных жидкостей, что исключало вымывание фрагментов и образцов. Буровая головка установки могла придавать буровому инструменту как вращательное, так и ударное перемещение. На пульт управления помимо видеоизображения с робота поступали сигналы о срабатывании устройства подачи буровой головки и ее температуре. Чтобы робот мог добраться до нужного места через щели и провалы, буровое и телевизионное оборудование находилось в сложенном состоянии и разворачивалось в рабочей зоне. При помощи ТР-4 впервые были отобраны «горячие» керны из вертикальных скважин.
К маю 1994 года специалисты разработали многофункционального робота с универсальной рабочей платформой и сменными навесными приспособлениями: клещевым захватом, абразивным кругом, грузоподъемными вилами, ковшом для сбора материалов и рядом других инструментов. Клещевой захват позволял ТР-7 поднимать и удерживать груз весом до 50 кг и диаметром до 150 мм. При помощи резака с абразивным кругом робот отделял фрагменты металлоконструкций. Уголковыми вилами он переносил грузы, а ковш использовался для сбора сыпучих материалов.
Для телевизионной разведки по заданному маршруту с одновременным измерением мощности экспозиционной дозы (МЭД) был сконструирован ТР-10. На нем смонтировали черно-белую и цветную телекамеры, прожектор, и направленный в пол дозиметр, позволявший в реальном времени контролировать МЭД. Телевизионный блок мог поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол ± 90, а в вертикальной плоскости на угол ± 30.
Там, где тележка не промчится
Тележки могли проникнуть далеко не всюду, например, в превратившиеся в развалины центральный зал и подаппаратное помещение 305/2. Но именно эти места представляли наибольший интерес с точки зрения обнаружения ядерного топлива, оставшегося в «Укрытии».
«Тележка» разворачивается на месте.
Тогда сотрудники Комплексной экспедиции предложили проложить специальные рельсы, и уже по ним пустить роботов с телекамерами и прожекторами. В 1990 году такие устройства были изготовлены. Из-за целого ряда трудностей в полной мере их использовать не удалось, но они позволили получить важную информацию о состоянии конструкций и скоплениях ТСМ в подаппаратном помещении. В дальнейшем при проведении разведки обследованных этими роботами помещений специалисты всегда опиралось на данные, полученные с их помощью.
Для обследования обшитых металлом помещений в 1990 году был создан магнитоход, который благодаря мощным самарий-кобальтовым магнитам мог нести значительный вес. Сдвоенные колесные блоки увеличивали надежность зацепления при преодолении сварных швов и фрагментов немагнитных покрытий. Также он мог буксировать прицеп с детекторами и отцеплять его в заданном месте.
Магнитоход в лаборатории.
С помощью магнитохода на «Укрытии» устанавливались тепловые датчики в помещениях парораспределительного коридора. Кроме того, он помог измерить величину МЭД на северной контрфорсной стене, где были установлены восемь электронных дозиметров типа PD-3i.
Заокеанский гость
Поскольку Чернобыльская катастрофа стала событием мирового масштаба, агрегаты для «Укрытия» разрабатывали не только российские и украинские специалисты. Департамент энергетики США и НАСА специально для работ на ЧАЭС создали многофункционального робота Pioneer. Он состоял из самоходной тележки, системы управления и распределения энергии, системы дистанционного наблюдения с трехмерным картографированием, системы контроля состояния окружающей среды, манипулятора и бурового устройства для отбора образцов бетона.
Четырехсотметровый кабель с пятью герметически закрытыми блоками позволял управлять Pioneer с безопасного расстояния. Робот умеет оценивать целостность конструкций «Укрытия», резать и доставлять образцы пола и стен.
Главный его недостаток – высокая стоимость, которая оценивается в 3 миллиона долларов. Комплекс Pioneer передали Украине еще в 1998 году, но до сих пор он на «Укрытии» так и не применялся и находится в учебном центре Славутича.
Как это ни парадоксально, но колоссальный опыт Чернобыля не был учтен при ликвидации последствий аварии на «Фуккусиме-1» в 2011 году. Точно также как и советские ученые, японцы столкнулись с тем, что роботы оказались не способны вести разведку в условиях высоких радиационных полей. Дорогостоящие аппараты моментально выходили из строя. Привлеченные к работам французские и американские агрегаты также потерпели неудачу, вынудив отправлять в загрязненные радиацией помещения людей. А ведь весь этот тяжелый путь был уже пройден, колоссальный опыт накоплен и основные решения выработаны. Роботы на Чернобыльской АЭС не просто проделали титаническую работу, как и создавшие их люди, но и помогли сохранить человеческие жизни.
MMORPG ПРО РОБОТОВ и их отличия
Металлические антропоморфные создания часто возникают в MMO о будущем, где они становятся агрессивными программами, которым удалось обрести тело. Если быть точнее, это целый рой, управляемый единым компьютером. В Mass Effect такие структуры называли себя Легионами – сосредоточением бойцов, действующими как один организм. Их мощь – в необъятной силе, электрических атаках и неуязвимости: на месте убитого появится двое и так до бесконечности.
В сериях о космических путешествиях роботы становятся обязательными напарниками. Они оказываются талантливыми стрелками с бесконечными запасами энергии, непререкаемо следуют приказаниям. Есть и такие приключения, где автоматонами считают огромных мехов. Это гигантские экзоскелеты: человек садится в кабину и управляет действиями машины, которая фактически заменяет танк. Благодаря наличию систем автоматического управления андроида можно называть предком настоящего робота.
Редко бота можно выбрать в качестве полноценной специализации. Только игры, посвященные космическим приключениям, позволяют выбрать этот класс, или расу. Персонаж будет устойчив к огненным атакам, а его крепкая броня защитит от баллистических выстрелов. В свою очередь, материнская карта не выдержит высокого напряжения, враги, разбирающиеся в технологиях, смогут взломать, или сильно повредить героя.
Pripyat
На карте мира
Map
Непосредственно рядом со взорвавшейся электростанцией находится основанный в 1970 году советский город Припять.
Right next to the exploded power station sits the Soviet town of Pripyat, founded in 1970.
На въезде в город еще один КПП.
There’s another checkpoint at the town entrance.
Первое, что встречает человека, заехавшего в центр серп с молотом на столбе (привет, , , , и !).
The first thing you see as you drive into the centre is a hammer and sickle on a pole (shout out to , , , , as well as !).
Припять именно советский город. Тут 1986 год. Тут всегда СССР.
Pripyat is a truly Soviet city. It’s still 1986 here. It’s the USSR here for all time.
Тут нет стеклопакетов.
There aren’t any insulated window units here.
Нет элитного жилья.
No elite housing.
Нет казино и игральных автоматов.
No casinos, no arcade games.
Нет салонов «Евросети».
There aren’t any “Euroset” mobile phone stores.
Нет спутникового телевидения.
No satellite TV.
Нет интернета.
No internet.
Нет «Кока-колы».
No “Coca-Cola”.
Нет стоматологии без боли.
No pain-free dentistry.
Нет принтеров.
No printers.
Нет медицинского страхования (на фото журнал с записью абортов, лежит в операционной).
No health insurance (in this photograph of an operating theatre you can see medical records detailing abortions).
Нет кукол Барби.
No Barbie dolls.
Нет супермаркетов. Ночью тут негде купить еду.
There aren’t any supermarkets. There’s nowhere to buy food at night.
Нет здесь и фитнес-центров.
No gyms either.
Нет трансформеров.
No transformers.
Нет игровых приставок.
No video game consoles.
Геймеров нет.
No gamers.
Нет встроенной техники.
No built-in appliances.
Нет домофонов.
No intercoms.
Нет рекламы товаров и услуг.
No advertisements for goods and services.
Нет фейс-контроля и ночных клубов.
Neither face control, nor nightclubs.
Нет пентхаусов.
No penthouses.
А еще тут нет людей.
Also, there aren’t any people here.
КРУТЫЕ MMORPG ПРО РОБОТОВ
Во вселенной RF Online в подчинении одной из фракций есть роботы MAU, до начала кровопролитной войны заменявшие строительные и исследовательские манипуляторы. Это не автономный дрон, а огромный костюм, куда помещается пилот. Сражаться в таком гиганте постоянно нельзя – герой не будет получать опыт, а только потратит топливо и деньги на ремонт. Игроки пользуются ими для борьбы с монстрами, а также садятся в них во время массовых PvP. Их любят за огромный запас здоровья и защиты. Ситуация с защитными костюмами в Fallout 76 очень схожа. Они быстро ломаются и буквально поглощают ядерное топливо.
События CLOSERS происходят в далеком будущем, где японские дети борются с инопланетными угрозами, демонами и созданиями из других реальностей. Роботы – всего лишь маленькая неприятность. Подчиненные талантливого ученого сошли с ума и захватили его лабораторию. Теперь только дети с суперспособностями могут остановить бешеную программу. Схожая история произошла и в COLONIES ONLINE, где орда сломанных манипуляторов подчинила себе обычных людей, заставив их работать в рабских условиях.
Во вселенной Star Wars: The Old Republic роботы, называемые дроидами, разделены на боевых и служебных. Первые представлены штурмовиками различных моделей. Они не сражаются на ближней дистанции, предпочитая стрелять из лазерных винтовок. Вторые выполняют простые работы: доставляют информацию, убираются в комнатах, обслуживают и ремонтируют оборудование.
Code Rally: гонки на роботах
Code Rally (разработка IBM) нельзя назвать полноценным симулятором роботов. Если быть точным, Code Rally — симулятор гонок машин (бесплатный и с открытым исходным кодом).
Цель программиста — написать алгоритм управления движения машины («роботом») по трассе (кругу) с учетом следующих правил игры:
- В процессе движения машина должна проходить через контрольные точки, за что ей начисляются очки.
- Перемещаясь по трассе, машина тратит топливо, а также может расстреливать другие машины пулями.
- Машине доступны координаты заправочных станций, кассет с пулями и контрольных точек; трасса ограничена стенами, за пределы которых машина не может выехать.
- Допускается управление скоростью машины.
- На трассе могут находиться заправочные станции и кассеты с пулями. При заправке топливом машина должна оставаться неподвижной. Машина может включать защиту, но в это время в удвоенном объеме тратится топливо.
- Очки начисляются за проезд через контрольную точку (за проезд через точки в установленном порядке начисляется больше очков), за попадание в машину противника (подбитая машина теряет топливо) и за топливо, оставшееся на момент окончания гонки.
Побеждает машина, набравшая максимальное количество очков.
Тестировать свой алгоритм управления машиной можно на сервере (на своем компьютере), посоревноваться с друзьями по сети или запустить приложение на облачном сервере IBM (ведется рейтинг игроков).
Разработка алгоритма управления машиной выполняется в Eclipse на Java. Так что, занимаясь симуляторами, можно не только развлечься, но и Java подтянуть. В симуляторе доступно шесть трасс различной степени сложности.
Fear the Wolves
Жанр: Шутер
Дата выхода: 2019
Не самый удачный проект в жанре «Королевская битва» вышел в феврале 2019 года, а создали его отечественные разработчики из студии Vostok Games. Так как здесь отсутствует сюжетное повествование, имеют место быть условия, при которых надо просто выжить. Здесь вам предстоит сбежать из Чернобыльской зоны отчуждения. А во время побега может случиться всякое. Отвратительные погодные условия, смертоносные аномалии, а также вездесущая и всепроникающая радиация и её порождения — уродливые мутанты, свирепые хищники, которые нападают на всё, что движется — всё это совсем не добавляет оптимизма.
Во время игры условия постоянно меняются, и вам придётся адаптироваться под каждую ситуацию
Если же вы имели неосторожность не осмотрев нормально помещение, обыскивать его, то будьте готовы к тому, что вы либо будете застрелены другим игроком, либо на вас нападут мутанты. С игровой точки зрения у проекта должно было быть блестящее будущее: шикарная графика, интуитивно понятное управление, удобная механика и прочие прелести
Однако низкоуровневый онлайн и нежелание разработчиков подключать дополнительные сервера, чтобы матчи проходили более или менее стабильно, в итоге привели игру к полному провалу. Но не упомянуть её в нашем списке игр про Чернобыль на ПК было бы чёрной неблагодарностью.
Ссылки на игру
Скачать торрент — поиск
Скачать в Steam
RoboCup Soccer Simulation League: симулятор футбола роботов
Соревнования роботов по футболу — еще одна из областей, в которых используются симуляторы. Для этого можно взять любой из описанных универсальных пакетов симуляции, но лучше воспользоваться специализированным. Это даст тебе возможность посоревноваться с другими любителями футбола роботов. Соревнования виртуальных роботов проводятся ежегодно с 1993 года в двух лигах: соревнования 2D-роботов и соревнования 3D-роботов. Информацию ищи на www.robocup.org.
В программное обеспечение симулятора футбола входит несколько компонентов:
- сервер симуляции (simulation server) — основной компонент симулятора, запускает сам процесс симуляции; клиенты взаимодействуют с сервером по протоколу UDP, отправляя команды и получая сенсорную информацию;
- монитор симуляции (simulation monitor) — используется для наблюдения за процессом симуляции (после подключения к серверу) или для просмотра записанной игры (после подключения к плееру лога симуляции);
- плеер лога симуляции (simulation log player) — используется для проигрывания игры, записанной сервером симулятора; плеер используется для управлением проигрыванием лога, а монитор отображает симуляцию.
Лига 2D-роботов. В лиге двумерных роботов соревнуются две команды по 11 игроков в каждой. Каждый игрок представлен автономной программой (агентом). Игра выполняется на двумерной плоскости (стадионе), который предоставляет сервер симуляции. Сервер знает все об игре: положение игроков, мяча и так далее. Игра основана на взаимодействии сервера и агентов. Игрок получает данные с его виртуальных сенсоров (визуального, акустического и физического) и должен на основе этих данных принять решение: удар по мячу, перемещение по полю или разворот.
Соревнования 2D-роботов
Другие статьи в выпуске:
Хакер #181. Вся власть роботам!
- Содержание выпуска
- Подписка на «Хакер»
Лига 3D-роботов. В лиге трехмерных роботов по сравнению с 2D возрастает сложность в связи с более высоким реализмом: добавляется еще одна размерность и усложняется физика игры. Цель игры в данной лиге — не разработать сложную стратегию, а организовать движение роботов: движение по полю, поворот, удар по мячу, вставание робота после падения (конечно же, это связано именно с «молодостью» данной лиги).
Соревнования 3D-роботов
Также существует еще большое количество программ для моделирования промышленных роботов, которые я не рассматривал, так как они по большей части специализированные.
Симулятор футбола без проблем может запускаться под Windows, Linux и OS X.
Вообще, симуляторов роботов огромное количество. Если тебе не понравились те, о которых мы рассказали, можно посмотреть в сторону Webots (платный, доступна 30-дневная бесплатная версия) или V-REP (бесплатный для некоммерческого использования). Оба проекта регулярно обновляются.
WWW
- Англоязычный кладезь информации о том, как собрать своего реального робота:www.societyofrobots.com
- Конструкции роботов и их обсуждение: roboforum.ru
Algodoo: специализированный симулятор физики
Algodoo — физический 2D-симулятор. Объекты, которые создаются в этом симуляторе, сразу начинают подчиняться законам физики. Конечно, полноценного робота в трехмерном пространстве ты в этой программе не сделаешь, зато сможешь проверить возможность работы любого механизма. В программе можно моделировать воду, пружины, оптические устройства, ракетные двигатели, оружие, автомобили.
Может показаться, что данный симулятор неполноценен в том смысле, что позволяет проектировать и исследовать только «плоских» роботов. Однако ты можешь сначала спроектировать 2D-робота, а потом создать в реале его трехмерную версию. Пример показан здесь (2:07): goo.gl/wzQ7q4. В Algodoo встроен скриптовый язык программирования Thyme, который добавляет большую свободу действий в симуляторе. В Thyme доступны переменные, условный оператор, массивы, обработка событий, происходящих в песочнице (среде моделирования).
История Algodoo началась с игры Phun, которую разработал швед Эмиль Эрнерфельдт (это была его магистерская работа). Поддерживаемые ОС: Windows, OS X, iOS. На сайте доступна библиотека AlgoBox, в которой есть куча обучающих материалов и примеров разработки. Также посмотри algophun.3dn.ru и vk.com/algodoo.
Microsoft Robotics Developer Studio
Microsoft Robotics — это пакет программ, который может использоваться для управления различными роботами и включает в себя полноценный симулятор. В состав Robotics входят следующие компоненты:
- библиотека Concurrent and Coordination Runtime (CCR) — предназначена для организации обработки данных с помощью параллельно и асинхронно выполняющихся методов. Взаимодействие между такими методами организуется на основе сообщений. Рассылка сообщений основана на использовании портов;
- Decentralized Software Services (DSS) — среда, которая позволяет запускать алгоритмы обработки данных на разных ЭВМ, организовывать асинхронное взаимодействие процессов управления различными подсистемами робота;
- Visual Simulation Environment (VSE) — среда визуализации, которая позволяет экспериментировать с моделями роботов, тестировать алгоритмы управления роботами;
- Visual Programming Language (VPL) — язык, предназначенный для разработки программ управления роботами. Программа на таком языке представляется в виде последовательности блоков, которые выполняют обработку данных, и связей между ними.
За симулятор физики в Robotics отвечает Ageia Physx. Очень печально, но в симуляторе отсутствует трение между создаваемыми объектами, хотя моделируется трение между отдельным объектом и платформой, на которой он размещается.
Создать сцену в симуляторе и запрограммировать робота можно на VPL или C#. Естественно, что на C# сцену сделать сложнее, но зато и код получится более эффективный. Возможности Robotics позволяют смоделировать футбол роботов, железную дорогу, манипулятор, добавить на сцену нескольких роботов. Доступные из коробки сенсоры: GPS, лазерный дальномер, инфракрасный дальномер, компас, сенсор цвета, сенсор яркости, веб-камера.
Подробнее о работе с этой средой ты можешь прочитать в номерах 01’13 («Стань робототехником!») и 03’13 («Робот-шпион — это просто!»).
AnyKode Marilou Robotics Studio
AnyKode Marilou Robotics Studio — среда разработки и симулирования мобильных роботов, гуманоидов и манипуляторов с учетом физических законов реального мира. Для объектов можно указать следующие физические параметры: массу, упругость, свойства материала, вращающие моменты, а также некоторые другие.
Marilou позволяет подключать к роботу различные виртуальные устройства: компас, акселерометры, двигатели и сервомоторы, бампер, сенсоры расстояния (ультразвуковой и инфракрасный), GPS и другие устройства.
В редакторе объектов Marilou доступны статические и динамические объекты, которые можно размещать в симулируемом мире (поддерживается одновременная симуляция нескольких роботов). Сложные объекты в Marilou строятся из более простых (используется иерархический подход к представлению объекта), что позволяет повторно использовать части объектов. В симуляторе доступны несколько источников света: точечный, прожектор, внешний и направленный.
В Marilou есть MODA (Marilou Open Devices Access) — SDK для работы с роботами и их компонентами в симуляторе. После синхронизации с часами симулятора алгоритмы управления роботом могут запускаться на другом компьютере сети. В зависимости от выбранного языка MODA предоставляет библиотеки (.lib или .a) или .NET-сборки (.dll) для доступа к симулятору по сети. Программирование алгоритмов управления роботов возможно с помощью языков C/C++, C++ CLI, C#, J#, VB#.
Для коммерческого использования симулятор платный, для образовательных целей — бесплатный (запрашивать лицензию нужно каждые три месяца).
В ноябре 2013 года вышел новый движок симулятора для Marilou — Exec V5. Бета-версия движка может работать на Windows, Ubuntu и Mint. Новый движок многопоточный, кросс-платформенный и использует OpenGL 2.1.
