10 fantastiske robotter bygget uden moderne teknologi

Ordet "robot" blev først mønnet af Karel Capek i sci-fi-spillet R.U.R. ("Rossums universelle robotter") for at beskrive et kunstigt menneske. Det er afledt af det tjekkiske ord Robotnik, hvilket betyder "arbejdstager".

Moderne robotter har holdt trit med den digitale revolution og fremskridt inden for kunstig intelligens. Men grundlæggende analoge mekanismer, der efterligner menneskelige eller dyre handlinger har en lang historie. Selvom du har ringe eller ingen interesse for robotik, fascinerer disse gamle enheder med deres opfindsomhed. Designet uden fordelen af ​​el- eller præcisionsudstyr, er de et testamente for menneskehedens grænseløse kreativitet.

10 Flytte statuer

Den antikke litteratur er fyldt med fortællinger om kunstige mennesker. Fremtrædende blandt disse er henvisninger til android tjener piger i Homers Iliaden og bevæger sig statuer udformet af Daedalus, far til den legendariske Icarus. Grekerne forholder sig også til, at gudhephaistos gav kong Minos på Kreta en kæmpemetallet mand, der hedder Talos, som forsvarede sit rige. Talos var næsten uforgængelig, og den eneste sårbarhed var sin ankel, hvor et rør med væske løb tæt på metalhuden. Talos blev ødelagt, da ankelen blev punkteret og røret blev skåret.

Historier om bevægelige statuer i det gamle Egypten omfatter en lavet af präster Ammon omkring 1100 B.C. Det valgte efter sigende den næste farao ved at strække armen ud og vælge et mandligt medlem af den kongelige familie. Flytende statuer var selvfølgelig meget nyttige som religiøs propaganda. I Egypten blev de betragtet som de skibe, gennem hvilke sjælen blev reinkarneret.

Disse maskiner kan have været mere end myte. Skriftlige dokumenter afslører, at gamle egyptere havde tilstrækkelig viden om elementære mekanismer til at bygge ikke-digitale robotter eller automatik. Den sædvanlige metode anvendte et udførligt system af tovværk og remskiver. En hellig flamme ville tændes, opvarme og udvide luften og dermed aktivere systemet.

Denne proces blev videreudviklet og raffineret gennem århundrederne. Den græske Ctesibius i Alexandria byggede en automat, der drives af kameraer (skiveformede enheder), der gjorde det muligt at sidde eller stå som det blev flyttet i en procession. Ingen af ​​Ctesibius 'skrifter overlever, men senere forklarer gamle ingeniører sine planer for automatik drevet af hydraulik, damp og pneumatik. Teknologi i alderen kun tilladt for begrænset, gentagen bevægelse, men vi kan stadig spore roboternes oprindelse til Ctesibius.

9The Claw

Archimedes kranlignende våben var strengt taget ikke en robot, fordi den havde brug for en kranoperatør. Men Claw var en forløber for den industrielle robotarm, der blev fundet i moderne fabrikker. Claw løftede fjende skibe legemsmæssigt ud af vandet og vælte dem.

Det var ansat mod de romerske invaders af Syracuse i 213 B.C. Historikeren Polybius fortællede scenen, da de romerske skibe nærmede sig byens havvandvendte vægge. Den gigantiske hånd slog sig ned på et målskib og løftede skibets prow ud af vandet og stod op lodret på sin agterstav. "Derefter fik operatøren" fastgjort maskinen for at gøre den ubeboelig og derefter ved en slags frigivelsesmekanisme, Smid gribekrogen og kæden af. Skibene kappede enten, blev listet dårligt eller blev fyldt med forvirring og meget havvand. "

Plutarch tilføjer: "Ofte ville der ses et skibs skræmmende skib, der løftes rent ud af vandet ind i luften og hvirvlede omkring, da det hang der, indtil hver mand var blevet rystet ud af skroget og kastet i anden retning efter som det ville blive tæmmet tomt på væggene. "

Kløen var en anvendelse af to store love af Archimedes - Lovenes lov og loven om opdrift - at overvinde skibe, der vejer mange tons. Kendskab til kræfter og ligevægt blev brugt til at beregne den lille mængde kraft, der kræves for at kappe et kombisal.

Vi har ingen direkte beviser for, at Archimedes faktisk byggede denne superweapon, og gamle rapporter kan have overdrevet sin dygtighed, selvom enheden nogensinde blev brugt. Men nyere eksperimenter fra ingeniører har bevist, at Claw var teknologisk muligt på det tidspunkt.

8Fordens Maidservant

Den græske opfinder Philon of Byzantium, som døde omkring 220 B.C., var kendt som "mekaniker" på grund af hans imponerende tekniske færdigheder. De fleste af vores oplysninger om ham kommer fra hans eneste overlevende arbejde, den ni bog Kompendium af mekanik. Han levede efter Ctesibius og fortsatte sin forgængers forskning om hydraulik og pneumatik.

Bestil fem af Mechanics, det Pneumatica (en afhandling om anordninger, der drives ved luft- eller vandtryk), beskriver en kvindelig robot, som Philon havde skabt. Hun holdt en kande vin i højre hånd. Når en kop blev placeret på sin venstre hånd, ville hun hælde vinen ind i den, tilsætte vand og blande det ind i vinen, hvis det ønskedes. Gennem et komplekst netværk af containere, rør, luftrør og snoede fjedre, der interagere gennem varianter i vægt, lufttryk og vakuum, havde Philon konstrueret en automat, der kunne gøre et nyttigt arbejde i stedet for blot at være en prop i religiøse ceremonier.

Men den klare tilgængelighed af udtjent slavearbejde gjorde sådanne roboter unødvendige. Robotik måtte vente på et senere tidspunkt for at realisere sit fulde potentiale. Philons arbejde har påvirket den næste generation af videnskabsmænd, især Hero of Alexandria. Hans ideer gennemføres også gennem århundrederne og inspirerede islamisk videnskab i middelalderen.

7Hero Of Alexandria's Programmerbare Robot

Hero (eller Heron) i Alexandria (A.D. 10-70) var nok den største opfinder af oldtiden.Hans geniale apparater omfattede møntopererede hellige vanddispensere (prototypen af ​​den moderne salgsautomat), automatiske døre og aeolipilen, som udnyttede dampkraft 1.700 år før James Watts dampmotor. Men en af ​​Hendes mest fantastiske skabninger var den første programmerbare robot, som han byggede langt tilbage i A.D. 60.

Enheden var en trehjulet vogn, der bar andre robotter på et stadium, hvor de udførte for publikum. En faldende vægt trukket på et reb indpakket omkring vognens to uafhængige aksler. Ved hjælp af akselens pinde kan Hero variere, hvordan rebet sår rundt om akslen. Dette gjorde det muligt for ham at programmere robotens kurs og retning på forhånd. Helt gav dog lidt rådgivning. Friktion kan stave problemer, så maskinen havde brug for en glat overflade at løbe på.

Computerforsker Noel Sharkey fra University of Sheffield anser dette rebbaserede kontrolsystem svarende til moderne binær programmering. Gammeldags punch kort opereret på nøjagtig samme princip. Ovennævnte video viser Hero's robot i aktion, som genoprettet af moderne ingeniører fra Heros beskrivelser.

6Lonardo's ridder og løve

At diskutere gamle robotter, det uundgåelige spørgsmål vil i sidste ende komme op - har Leonardo da Vinci bygget en? I betragtning af Leonardo's geni er det ikke overraskende, at han dabbled i videnskaben om kunstige mennesker og dyr.

Leonardo studerede Hendes værker og kombinerede denne videnskabsmands indsigt med sin egen viden om anatomi, metalbearbejdning og skulptur for at bygge sine egne kunstige væsener. Med sin forståelse af mekanikerne for menneskelig og dyr bevægelse (kinesiologi) byggede Leonardo mekaniske modeller af muskler og led. De flere manglende sider fra Leonardo's notesbog Codex Atlanticus (c.1497) kan have indeholdt et afsnit om robotik.

Til en eventyr i Milano byggede Leonardo en pansret ridder i stand til selvstændig bevægelse. Ved hjælp af remskiver, vægte og gear kan ridderen sidde ned, stå op, bevæge hovedet og løfte sit visir. Ved hjælp af fragmentariske beskrivelser, der overlevede, genoprettede robotisten Mark Rosheim ridderen i 2002. Leonardo's robotdesign var så effektiv, at de selv fungerede som inspiration for Rosheims egne robotter til NASA.

En anden Leonardo-skabelse var et løve præsenteret for kong Francis I of France i 1515, der kunne gå alene. Når det stoppede, ville brystet åbne, afslørende buketter af liljer og blomster. I 2009 blev løven genskabt af Leonardo's overlevende tegninger, som det ses i denne video.

5Bønnemunken

Gianello Torriano var en af ​​de bedste italienske urværkere af det 16. århundrede. Han kom under ansættelse af kejser Charles V i 1529 og gik med ham til klosteret i San Yustre efter Karls abdikation i 1555. Torriano forsøgte at lindre kejsers depression ved at skabe lille automat for at underholde ham.

Torriano havde miniatyr soldater deltage i kamp på spisebordet. Han skød efterhånden små fugle fra træ og fik dem til at flyve rundt i lokalet og endda ud af vinduerne. En automat, Lady Lute Player, kan stadig ses på Kunsthistorisches Museum i Wien. Det virker ikke længere, men det siges at være i stand til at tage små trippingstrin i en lige eller cirkulær sti, strumpe lutten med højre hånd og dreje hovedet.

Smithsonian Institute, i mellemtiden bevarer en jobskabelse tilskrives Torriano-den 39 centimeter (15 i) Bønner Monk. Træ- og jernautomaten går i en firkant og slår brystet med sin højre arm, mens han hæver og sænker en rosenkrans med venstre, en gang imellem kysser den. Det kan vende og nikke hovedet, rulle øjnene og mumle tavse bønner med sine læber.

Legenden siger, at da Don Carlos, den teenage søn af Philip II, lå ved at dø af en hovedskader, der opstod under et fald, bad Philip og hele Spanien for et mirakel. Benen af ​​en munk ved navn Diego de Alcala, der havde været død i et århundrede, blev placeret ved siden af ​​drengen. Den aften dukkede friaren til Don Carlos og forsikrede ham om, at han ville komme sig. Don Carlos genvandt bevidstheden og blev plejet tilbage til helbredet. En taknemmelig Philip bestilte Torriano til at skabe et billede af Fray Diego. Den Penitential Monk, et videnskabeligt mirakel, var Philips svar på det guddommelige mirakel. San Diego, Californien blev også opkaldt efter Fray Diego de Alcala.

4Karakuri Ningyo

Den japanske kærlighedsaffære med robotter kan spores tilbage i århundreder. De første japanske robotter blev skabt under Edo perioden (1603-1868). De blev kaldt karakuri ningyo (groft oversat, "mekanisk dukke") og var sammensat af træ, snor og tønder. Den japanske har også vedtaget Western Clockwork teknologi til disse automater.

De mest almindelige var zashiki karakuri, små husholdningsrobotter, der gav underholdning. Den ovenfor illustrerede rekreation skyder for eksempel pile med en bue. På den praktiske side, nogle karakuri kunne tjene gæster te. Recalling Philon's mekanisme til maidservant robot, den karakuri blev aktiveret ved at placere en teacup i hænderne. Som med Hero's robotvogn gjorde en justerbar fjeder det muligt at programmere automaten til at krydse halmmåden til en af ​​to positioner.

Så har vi dashi karakuri, som blev brugt på flyver under religiøse festival processioner, ligesom Ctesibius's bevægende statue. Disse automater udførte gamle myter og legender. Endelig butai karakuri eller teaterautomat minder om statuer af helten i Alexandria. De japanske var så imponerede over disse miniatureaktørers forestillinger, at deres menneskelige modparter forsøgte at efterligne deres bevægelser, snarere end omvendt.

3Fløjtespiller

Voltaire kaldte mekanisk geni Jacques de Vaucanson den "nye Prometheus" for hans tilsyneladende magt til at give liv til livløs materiale. Da han var barn, studerede Jacques et kirkeur, da han ventede på sin mor for at afslutte bønnen. Jacques husede alle sine dele og kunne genskabe det hjemme. Han eksperimenterede med automatik, da han voksede op. En dag blev Jacques syg, og i hans delirium drømte han om en android fløjte spiller. Så snart han genoprettede, begyndte han at sætte roboten sammen.

Først udstillet den 11. februar 1738 var The Flute Player en næsten umulig maskine at bygge, i betragtning af at fløjten er et af de sværeste instrumenter til at spille i takt med virkelige mennesker. Noter er produceret ikke kun ved fingerfærdighed og åndedræt, men også gennem mængden af ​​luftblæst, og hvordan fløjten formler læberne. Men Jacques de Vaucanson formåede at bygge en robot, der kunne spille 12 forskellige melodier. Han skabte mekanismer til at efterligne hver muskel involveret i at spille fløjten.

Gennem et system af bælge, rør og vægte kunne Jacques styre luften, som strømmer gennem passagerne. Han designet læberne til at åbne og lukke og bevæge sig baglæns og fremad. En metal tunge regulerede luftstrømmen og skabte pauser. Jacques robot tog faktisk vejret.

Jacques problem med fingrene var, at selv om hans løftestænger producerede de rigtige handlinger, var træfingrene bare for stive til at skabe de rigtige lyde. For at simulere rigtige fingre monterede Jacques træcifrene med ægte hud for at gøre dem bløde.

Jacques de Vaucanson lavede en anden automat, den mest berømte er en and, der blev defeceret efter at have spist. Men i modsætning til fløjtespilleren var ænderne mere af et underholdende trickende trick end et ægte forsøg på at efterligne en levende væsens funktioner.

2Skriveren

På Neuchatels Kunstmuseum og Historie vest for Bern, Schweiz, sidder en treårig barfodt dreng foran et mahogni-skrivebord og skriver fulde bogstaver med en gæsfjerde i sin højre hånd. Hvad der ved første øjekast ligner en charmerende legetøjsdukke, er faktisk en teknisk mirakel: forfader til den moderne computer. Se nærmere, og du kan se øjnene efter arbejdet. Det ryster quill penen efter at dyppe det ind i blækstanden.

Bygget af den schweiziske født urmager Pierre Jacquet-Droz i slutningen af ​​1770'erne arbejder The Writer's 6000 specialfremstillede komponenter for at skabe en fuldt selvstændig programmerbar skrivemaskin. Drengen er animeret af en vev, der vinder hovedfjedrene. Det kan skrive en brugerdefineret tekst på op til 40 bogstaver lang med højst fire linjer takket være 40 cams, der fungerer som et skrivebeskyttet program. Denne programmeringssystem disk gør det muligt at skrive uden ekstern indgriben. Forfatteren kan endda afbrydes midt i en linje og laves til at komponere en anden.

Jacquet-Droz havde altid blændet med sin automat. I retten til kong Ferdinand VI i Spanien var folk overbeviste om, at hans livlige kreationer var hekseriets arbejde. For at undslippe inkvisitionen af ​​trolldom opfordrede Jacquet-Droz den store inkvisitor til at undersøge sin robot og dens indre mekanisme for at tilfredsstille sig selv, at den bevægede sig ved rent naturlige midler.

Writer er en af ​​en trio af androids Jacquet-Droz bygget fra 1767 til 1774. De to andre, mindre komplekse end The Writer, er Lady Musician og Draftsman. Hvad gør disse robotter særligt bemærkelsesværdige var brugen af ​​miniaturisering. Alle de mekanismer, der opererer androiderne, er lukket inde i deres kroppe, ikke på et møbel, der ledsager tableauet, som det var sædvanligt. Denne miniaturisering gjorde synkronisering af alle stykker vanskeligere, hvilket gør robotterne, som stadig virker efter mere end 200 år, jo mere fantastisk.

1 Dragetrækken

Udstillet på Franklin Institute i Philadelphia, fortsætter en tohundrede år gammel automat kaldet "The Drawing Boy" traditionen for mekanisk magi, som The Writer startede. Tegnebogen var mesterværket af endnu en schweizisk urmager, Henri Maillardet. Som forfatteren har det påvirket Martin Scorsese's film Hugo, hvor en automat spiller en støttende rolle.

Tegnebogen er fantastisk i sin kompleksitet. En stak roterende messingkamre styrer nøjagtigt den utrolige væske og livlige bevægelse af armene. Det handler ikke kun om simpel geometri, som at flytte armen langs x, y, eller z akse. Ved at tegne en lige diagonal linje kræves for eksempel armen at bevæge sig tilbage under bevægelse fra side til side ellers ville den tegne en bue.

Når en gang er afsluttet, kan robotten producere en tegning i cirka tre minutter. Dette kræver flere kameraer, og hvis en anden tegning er nødvendig, skal maskinen flytte hele stakken med 3 millimeter (0,13 in) for at skifte til en anden stak, ellers afbrydes processen. Denne utrolige præcision udføres af dele, der stort set blev lavet for hånd. Kameraerne er i det væsentlige skrivebeskyttet hukommelse og gør det muligt for The Boy at skrive tre digte (to på fransk og en på engelsk) og lave fire tegninger, herunder et af et kinesisk tempel.

Et par enklere kameraer styrer bevægelser af øjne og hoved. I et stykke fremragende performanceskunst holder The Boy op med at skrive et øjeblik, da cam stacken skifter, løfter hovedet og ser ud med øjnene som om at tænke på, hvad der skal tegnes næste. Så sænker det hovedet igen, når armen genoptager sit arbejde.