Автоматоны: 200-летние роботы

в 8:17, , рубрики: автоматоны, автоматы, история, История ИТ, механика, робототехника, роботы

Сложно удивить кого-то роботом. Они уже среди нас — работают на заводах, спасают людей в чрезвычайных ситуациях, разоружают бомбы, водят автомобили. Иногда удовлетворяют иные человеческие потребности.

Но как это выглядело пару сотен лет назад? Или четыре сотни лет? Да, тогда тоже были некоторые подобия роботов, механические устройства, напоминающие человека или животное. Они играли на музыкальных инструментах, писали пером, танцевали, рычали и совершали иные действия, способные повергнуть в шок простого обывателя. Сегодня говорим о механических монахах, откладывающих яйца утках и программируемых пишущих мальчиках.

image

Автоматоны — это механизмы. Различные истории о человекоподобных роботах ходили ещё в Древней Греции — например, движущиеся статуи. Но гораздо более реальным выглядит не очень сложный механизм, который описал Филон Византийский, умерший в 220 году до нашей эры. В книге «Пневматика» он описал устройство в виде женщины, которая в одной руке держит кувшин с вином, а по команде — при установке бокала в другую руку — она наливала вино и добавляла в него воду. Но кому нужны роботы, если есть рабы?

Леонардо Да Винчи, величайший художник, учёный, музыкант и изобретатель, в XV веке разработал технологию человекоподобного механизма. Это был первый в истории андроид. До того, как создать его, Да Винчи много времени провёл в анатомической школе, разрезая трупы и постигая тайны человеческого тела.

Механизм находился внутри рыцарской брони. Рыцарь, возможно, мог ходить, вставать и садиться, двигать руками и шеей. К сожалению, видео тогда не снимали.

image

image

Король Испании Филипп II в 1560 году велел инженеру Хуанело Турриано создать механического монаха. Монах мог креститься, поднимать распятие, двигать губами — он будто молился за короля. Фигура передвигалась на колёсах, но у неё для реалистичности были и ноги, которые видны из-под рясы.

image

В 1737 году французский изобретатель Жак де Вокансон построил флейтиста, в репертуар которого вошли двенадцать музыкальных композиций, а также музыканта с тамбурином.

Лёгкие человека похожи на кузнечные меха. Вокансон, также увлекавшийся работой с трупами, имитировал их работу. Ему пришлось изучить игру живого человека. Движение воздуха контролировал язык, губы открывались, закрывались и двигались, воздух поступал с механических лёгких — мехов.

Отверстия на флейте зажимали в нужной последовательности механические пальцы. Поскольку деревянные пальцы не могли плотно прилегать к флейте, мастер использовал настоящую человеческую кожу.

image

image

Позже Вокансон спроектировал и собрал из четырёхсот деталей утку, которая махала крыльями, ела, переваривала зерно и после этого испражнялась. По замыслу автора, утка должна была на самом деле переваривать пищу с помощью химической реакции в отдельном резервуаре, но до этого, к сожалению, не дошло. Вместо этого зерно попадало в один отсек, а заранее подготовленные испражнения выходили из другого. Утка стала самым известным его творением. Все три автоматона вошли в одну коллекцию и делали представления для публики.

image

image

Важнейшей деталью для строительства автоматонов стал эксцентрик — диск или сектор диска, насаженный на вращающийся вал так, что его ось не совпадает с осью вращения вала. Таким образом вращательное движение становится поступательным.

image

Конечно, куда мы без японцев, когда речь заходит о тонкой работе. Кукла на видео ниже приводится в движение благодаря струнам, которыми она связана с механизмом, подобным часовому. Эксцентрики натягивают струны и отпускают их, заставляя куклу совершать различные действия.

Эта кукла не просто двигает руками. Она берёт стрелу, натягивает тетиву лука и выпускает её. Затем берёт новую стрелу с платформы, во время выстрела изменившей позицию. При этом лучник успевает артистично двигать головой.

В 1740-х годах архиепископ Яков фон Дитриштейн (Jakob von Dietrichstein) построил автоматон, представляющий собой театр из двух сотен фигур на одной сцене, работающих одновременно. Так он изобразил жизнь идеального города. Мы видим, как бондари закрывают бочку, как молотом забивают быка, строители поднимают доски на здание, а сверху за тяжким трудом простого народа наблюдает аристократия.

Вода в механизме поворачивает колесо, которое посредством нескольких передач передаёт вращение на барабан. На барабане содержатся инструкции для каждого персонажа в этом театре.

Автоматоны тесно связаны с искусством создания часов. Как можно заметить, почти всегда мастера именно этой области разрабатывали движущихся кукол. В мире построено множество башенных часов с фигурами, совершающими действия. Например, это Пражские куранты. Их установили в 1410 году, это старейшие из ныне работающих астрономических часов. В XVII веке к ним добавили движущиеся фигуры смерти-скелета с колокольчиком и кричащего золотого петуха.

Возможно, самый знаменитый автоматон в России — это часы с павлином, выставленные в Эрмитаже в Санкт-Петербурге. Часы были изготовлены в Великобритании в 1770-е годы. Каждую среду заведующий Лабораторией часов и музыкальных механизмов Государственного Эрмитажа Михаил Гурьев заводит их, после чего часы работают в течение восьми часов.

Екатерина II потратила на часы 11 000 рублей в 1981 году. При перевозке из Лондона механизм повредили, но на помощь пришёл Иван Кулибин — ему пришлось собирать часы, доставая детали из груды в корзинах.

В композиции задействованы сразу несколько птиц. Сова в клетке вращает глазами, двигает головой и в такт звону колокольчиков пританцовывает лапкой. Павлин кланяется и распускает хвост. Затем петух поднимает голову, и раздаётся звонкое «кукареку».

Павлина создал лондонский ювелир и изобретатель Джеймс Кокс. Ещё одной интересной его работой был серебряный лебедь с длинной гибкой шеей, ищущий еду в серебряном пруду с рыбками. Он работает 40 секунд на одном заводе, но выглядит при этом, почти как живой. Во время работы он вылавливает рыбку и ест её. Даже вода кажется настоящей — она выполнена из вращающихся стеклянных цилиндров с насечками различной формы.

В XVIII-XIX веке автоматоны были средством развлечения самых состоятельных слоёв общества. Но делали эти произведения искусства гораздо более бедные люди: ремесленники, производившие компоненты, и часовые мастера, собирающие их воедино. Чтобы заработать больше денег, нужно было продать больше механизмов, и, возможно, снизить цену. Уже триста лет назад начался тренд на миниатюризацию устройств. И часы становились меньше, и автоматоны уменьшались в размерах.

Часовые механизмы, которые 500 лет назад занимали место в башнях, уменьшились до размеров, позволяющих поместить их сильно усложнённую версию в корпус куклы. А затем — в устройство размером со шкатулку.

Пример миниатюрного автоматона — эта птичка в клетке, сделанная в 1860-х.

Ещё один замечательный пример — ювелирное пасхальное яйцо «Лавровое дерево», сделанное фирмой Карла Фаберже в 1911 году по заказу Николая II. Его он подарил своей матери Марии Фёдоровне. После завода механизма крышка яйца-дерева открывается, и появляется птица. Она поворачивается и поёт.

Кстати, у фирмы Jaquet Droz сейчас в ассортименте есть наручные часы с автоматоном. Эти часы с певчей птичкой стоят 380 000 швейцарских франков, это 25 миллионов рублей.

В 1784 году был собран автоматон, выполненный по образу королевы Франции Марии-Антуанетты. Кукла вращает глазами, смотрит по сторонам, двигает головой, дышит и играет на музыкальном инструменте.

А вот Мария-Антуанетта в неглиже. Мы видим барабан с насечками, который натягивает струны для каждого действия в определённой последовательности.

image

Автоматоны не только играли на инструментах, но и были способны писать пером на бумаге. Конечно, строго определённые вещи, перепрограммировать такую куклу было делом непростым (хотя есть исключение). На видео ниже — работа 1773 года.

«Художник» мастера Жаке Дро состоит из 2 000 элементов. Он способен нарисовать три картинки: портрет Людовика XV и его собаки с подписью, Марию-Антуанетту с Людовиком XVI и Купидона, управляющего колесницей с бабочками. Большую правдоподобность механизму придают его посторонние действия — он ёрзает на стуле, качает головой и сдувает пыль. Сложно представить себе удивление, с которым в то время могли встретить этого робота.

Гораздо более сложный механизм Жаке Дро получил название «Каллиграф». Устройство собрано из 6&nbsp000 деталей. Весь механизм поместили в корпус куклы. Пером на бумаге мальчик старательно выводит текст. После каждой второй рукой он подвигает лист бумаги, чтобы приступить к следующему символу, встряхивает пером, макает его в чернильницу.

image

Символы, которые мальчик выводит на бумаге, закодированы на круглой пластине в механизме. Этот автоматон больше похож на автоматический печатный станок или принтер. Удивительно то, что мастер предусмотрел возможность менять текст. Диск проворачивается, и информация о символах передаётся последовательно к исполнительному механизму. Буквы на диске могут быть заменены, вместо символов могут быть выставлены пробелы.

Внутри куклы была стопка эксцентриков, которые превращали переданный с диска сигнал в движение рук.

image

image

Швейцарская часовая марка, созданная Пьером Жаке-Дро, существует до сих пор, и делает на заказ эти автоматоны. На производство уходит год.

В 1810 году английский мастер швейцарского происхождения Генри Майлардет построил рисовальщика-писателя. Он писал стихотворения на трёх языках и красиво оформлял их, а также рисовал изображения Купидона в саду или на колеснице, корабля, китайского храма.

Результатом были такие картинки:

image

Гастон Декамп в 1907 году собрал автоматон «Зульма — заклинательница змей». Здесь мы видим девушку, открывающую глаза, дышащую и поворачивающую шею, и двигающуюся змею. Всё это сопровождается музыкой.

На автоматонах можно было зарабатывать не только с помощью их продажи, но и с помощью массового обмана людей. Речь теперь пойдёт про шахматиста-турка, одна из интерпретаций которого в 1804 году обыграла Наполеона.

Венгерский изобретатель Феркаш Кемпелен собрал полноразмерную фигуру человека, сидящую за шахматным столом. В начале представления людям показывали механизм внутри стола и пустые полки, подсвечивая внутренности стола свечой. Затем дверцы закрывались, и начиналась игра.

Внутри было скрыто рабочее место живого шахматиста. Главное достоинство автоматона состоит в том, что изнутри человек управлял рукой турка, и не просто двигал ей, а схватывал фигуру и переставлял её, а также понимал, где и какая фигура находится благодаря магнитам в нижней части основной шахматной доски. Это отличный пример раннего манипулятора.

В партии против Наполеона победил турок. Тогда в столе сидел Иоганн Альгайер, сильнейший австрийский шахматист начала XIX века.

Если говорить упрощённо, то почти все автоматоны представляли собой заводные механизмы, подобные часам, каким-либо образом соединённые с куклой или другой фигурой и заставляющие её двигаться. Самыми удивительными из них кажутся Каллиграф, из-за того, что мастер изначально предусмотрел возможность перепрограммирования механизма, и серебряный лебедь благодаря реалистичности. Но для обычных людей абсолютно все работающие автоматоны могли показаться чудом.

Автор: ivansychev

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля