Около пяти лет назад голландский предприниматель Бойан Слат (Boyan Slat) организовал проект под названием Ocean Cleanup, целью которого является очистка океана от накопившегося там мусора. И уже сейчас недавно организованная компания Ocean Cleanup имеет в своих руках технологию, способную убрать из моря все Большое Тихоокеанское мусорное пятно (Great Pacific Garbage Patch) всего за пять лет работы. А развертывание первых участков очистительной системы запланировано на 2018 год, на целых два года раньше запланированного срока.

"Сборщик мусора" представляет собой огромную надувную дугу, которая дрейфует в море при помощи якорей, погруженных на определенную глубину. За счет разницы в скорости движения потоков воды на глубине и на поверхности океана эта дуга собирает весь мусор, плавающий на поверхности.
 

Испытания первого прототипа уборочной системы были проведены в прошлом году в Северном море. Эти испытания длились два месяца и закончились не очень удачно. Но специалисты команды Ocean Cleanup извлекли ценные уроки из этих испытаний и перепроектировали систему практически с нуля.

Изначальная конструкция системы предполагала крепление "уборочной дуги" к морскому дну. В новом варианте системы используются меньшие дуги, прикрепленные к плавающим якорям, находящимся на заданной глубине, где потоки воды движутся медленнее потоков у поверхности океана.

Помимо преимуществ, связанных с использованием энергии естественных морских течений, новый вариант системы обладает мобильностью. В случае возникновения такой необходимости, дуги системы могут быть быстро отбуксированы на новое место морским судном или прибыть туда же, медленно дрейфуя под влиянием ветра и морских течений.
 

Проект Ocean Cleanup перешел на новый этап его реализации, что было ознаменовано открытием одноименной компании, которая с ноября прошлого году уже успела насобирать 21.7 миллиона долларов в виде пожертвований. Большая часть этих пожертвований была предоставлена филантропами Марком и Линн Бенайофф из Сан-Франциско, Питером Тилом, предпринимателем из Силиконовой долины, и другими известными в определенных крагах людьми.

Первый опытный вариант "мусоросборочной" системы отправится в море неподалеку от западного побережья Северной Америки. После непродолжительного периода испытаний эта система начнет перемещение в сторону Большого Тихоокеанского мусорного пятна, в район которого она прибудет в первой половине 2018 года.
 

Даже с учетом больших успехов, сделанных в области робототехники за последние годы, современные роботы имеют целый ряд ограничений. Реализация возможности эффективного передвижения роботов в изменяющихся условиях окружающей среды, на которое тратится разумное количество дефицитной энергии, относится к разряду одной трудноразрешимых задач. С другой стороны, природа уже давным-давно сделала все возможное, и исследователи из корейского Института науки и передовых технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST) придумали, как можно использовать живых существ в роли импровизированных "транспортных средств" для роботов.

Робот, о котором сейчас пойдет речь, не очень похож на традиционного робота в нашем понимании. Скорее всего его можно назвать электронно-механическим устройством, закрепленным на верхней части панциря водоплавающей черепахи. Для управления движением черепахи у этого робота имеется подвижная линейка с красными светодиодами и трубочка, через которую робот выдает черепахе поощрительный приз в виде еды.

Для того, чтобы получить возможность управления черепахой при помощи вспышек красного света, корейские ученые произвели процесс их предварительной дрессировки, направленной на создание у живого существа устойчивых ассоциаций вспышек красного света с получение приза. "Сидящий" на спине черепахи робот включал светодиоды и подкармливал едой черепаху в случае, если она начинала двигаться в нужном направлении. В процессе обучения было задействовано пять пар робот-черепаха и с каждой тренировкой черепахи четче и быстрее реагировали на команды робота.

Об эффективности такого способа можно судить, просмотрев приведенный ниже видеоролик. Робот и черепаха, помещенные в сосуд с водой, должны были совместными усилиями пройти через пять контрольных точек. И, как можно убедиться, этой "странной парочке" удалось справиться с поставленной задачей в полной мере.

"В природе существует множество видов животных, которым можно надрессировать соответствующим образом и использовать в качестве "транспорта" для животных" - рассказывает Да-Гун Ким (Dae-Gun Kim), исследователь из института KAIST, - "При этом, можно использовать различные виды животных, птиц, рыб и т.п. для решения задачи разного типа".

А в ближайшем будущем ученые из KAIST собираются разработать технологию, которая позволит частично или полностью снабжать робота необходимой ему энергией, используя энергию движений контролируемого им живого существа.
 

Современные скоростные камеры, предназначенные для проведения замедленной съемки, снимают со скоростью порядка 100 тысяч кадров в секунду. Но исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, разработали новую сверхвысокоскоростную камеру, скорость съемки которой составляет пять триллионов кадров в секунду. Это позволяет при помощи новой камеры фиксировать события, длящиеся 0.2 триллионных доли секунды, и такого уже вполне достаточно для фиксации быстрых процессов из области химии, физике и биологии, которые ранее не удавалось "запечатлеть на пленке".

Для демонстрации возможностей новой технологии сверхскоростной съемки ученые сняли то, как импульс света, группа фотонов, перемещается на расстояние, равное толщине листа бумаги. В действительности этот процесс происходит за пикосекунду времени, но новая камера позволила замедлить его в триллион раз.

Существующие высокоскоростные камеры, как и обычные, захватывают кадры последовательно друг за другом. Но новая технология съемки использует инновационный алгоритм захвата FRAME (Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)., получая несколько закодированных изображений на одном кадре. И последующая математическая обработка такого кадра позволяет воспроизвести последовательность из нескольких кадров.

Описанный выше метод реализуется за счет освещения объекта съемки чередой сверхкоротких импульсов лазерного света, каждый из которых "закодирован" определенным образом. Используя данные о кодировании импульсов света в качестве своего рода "ключей шифрования", специализированный алгоритм может отделить каждый кадр последовательности из одного общего снимка.

Новая камера предназначена для проведения исследований быстрых процессов, которые происходят в масштабе времени в пикосекунды и сотни фемтосекунд. "Такие быстрые процессы происходят во время взрывов, плазменных вспышек, при бурном сгорании и во время других химических реакций" - рассказывает Элиас Кристенссон (Elias Kristensson), - "Теперь мы в состоянии произвести съемку таких чрезвычайно быстрых процессов, а в более долгосрочной перспективе подобная технология может стать доступной для промышленного применения".

Сейчас высокоскоростная камера на основе алгоритма FRAME представляет собой громоздкую лабораторную установку, собранную из большого количества лазеров, датчиков, линз и других оптических компонентов. И для того, чтобы превратить все это в вид одного законченного устройства, ученым, по их прогнозам, потребуется около двух лет.
 

Известная робототехническая компания Boston Dynamics уже давно известна рядом своих творений, некоторые из которых имеют достаточно ужасающий вид. Создание всех этих роботов, до момента покупки компании компанией Google в 2013 году, финансировалось военными, что говорит об однозначном назначении этих устройств. И лишь недавно, в силу определенных причин, руководство компании Boston Dynamics начало задумываться о применении своих разработок в более мирных целях.

Выступая на конференции TED 2017, Марк Рэйберт (Marc Raibert), основатель и руководитель компании Boston Dynamics, сообщил, что специалисты компании занимаются сейчас рассмотрением множества вариантов коммерческого использования их роботов. В качестве одного из примеров Рэйберт продемонстрировал видеоролик, на котором четвероногий робот Spot выступает в роли курьера, доставляя посылку прямо к двери дома клиента.

"Мы неоднократно посылали наших роботов к домам наших служащих с различными поручениями. Это делалось для оценки возможностей роботов к самостоятельному выполнению поставленных задач и поиску решений в различных неожиданных ситуаций" - рассказывает Рэйберт, - "И эти импровизированные испытания показали, что в их нынешнем виде роботы успешно справляются со всем в 70 процентах случаев".

Еще одним роботом, которому грозит смена рода деятельности, является робот Atlas. Один из образцов таких роботов уже начал работать в одном из заводских цехов, снимая коробки с движущегося ленточного конвейера и помещая их на заданное место. Конечно, робота Atlas нельзя назвать быстрым, ловким и проворным, он выполняет свою работу со скоростью в две третьи от скорости работы человека. Однако, он не просит есть, пить, отдыхать и может работать 24 часа в сутки семь дней в неделю.

И последним кандидатом на "переквалификацию" является робот Handle, который был представлен общественности только в прошлом году. Этот робот на колесах способен быстро перемещаться, ловко маневрировать, перепрыгивать через препятствия, неся на себе до 45 килограмм груза. С такими выдающимися возможностями робот Handle может выступать в качестве работника на складе или курьера в офисе, который будет быстро перемещать документы или какие-нибудь другие предметы из одной части помещения или здания в другую.

Естественно, что в том жутком виде, который имеют сейчас практически все роботы компании Boston Dynamics, они не смогут работать рядом с людьми. Поэтому специалисты компании при помощи технологий трехмерной печати и других технологии, собираются "облагородить" вид роботов, одновременно уменьшив их вес и снизив стоимость.
 

Согласно данным статистики, собранных институтом Организации Объединенных Наций, в 2014 году количество электронного мусора на нашей планете увеличилось на 42 миллиона тонн. Большую часть этого мусора составляют устаревшие электронные устройства, компьютеры и мобильные телефоны, которые их владельцы поменяли на более современные модели. Следует отметить, что утилизация электронного мусора является делом сложным и затратным, и даже с учетом извлекаемых из этого мусора драгоценных металлов и прочих имеющих высокую ценность материалов его переработка не окупает саму себя.

Решением проблемы увеличения количества электронного мусора может стать применение деградируемых материалов, материалов, которые самопроизвольно разрушаются, попав в определенные условия окружающей среды. И недавно китайские исследователи разработали новый вид деградируемого пластика, который может использоваться в производстве электронных компонентов и в основе которого лежит обыкновенный крахмал, получаемый при переработке кукурузы или картофеля.

Основой нового деградируемого пластика является полиактид (polylactic acid, PLA), который широко используется в настоящее время для трехмерной печати, в электронной и автомобильной промышленности, для изготовления упаковок и других потребительских товаров. Однако, этот пластик является хрупким и огнеопасным, он не обладает соответствующими электрическими свойствами для того, чтобы считаться хорошим электрическим изолятором. Тем не менее, этот пластик может быть легко получен путем соответствующей обработки крахмала растительного происхождения, а его смешивание в определенных пропорциях с наночастицами, изготовленными из материала на основе металоорганических соединений, дает ему ряд привлекательных потребительских свойств. 

Пленка, изготовленная из такого композитного материала имеет хорошие механические свойства, она огнеустойчива и, в зависимости от вида использованных в качестве примеси наночастиц, она может являться или электрическим проводником, или высококачественным изолятором. Все перечисленное делает новый материал весьма перспективным материалом для производства электронных устройств. Но самое главное заключается в том, что при определенных условиях структура этого композитного пластика, в отличие от чистого PLA, начинает деградировать и материал легко разрушается. Остатки разрушившегося материала легко отделяются от других кремниевых или металлических частей электронных компонентов, и сам этот материал, и оставшиеся материалы можно подвергнуть не очень дорогостоящей переработке для их повторного использования.

Современные роботы являются уже достаточно совершенными машинами, многие из которых имеют возможность самостоятельно принимать решения и выполнять различные действия. Тем не менее, при выполнении роботами определенных задач в сложной среде окружающего нас мира все еще требуется участие в этом деле человека-оператора, который должен иметь соответствующие навыки и обладать необходимым опытом. Именно поэтому исследователи занимаются поисками новых способов реализации управления действиями робототехнических систем, которые не требуют длительной и дорогостоящей подготовки оператора. 

Ученые из Нью-Йоркского университета (New York University), возглавляемые Джаредом Аланном Франком (Jared Alan Frank), предложили использовать для управления действиями роботов специализированную систему дополненной реальности, которая способна работать на обычном планшетном компьютере или смартфоне. Эта система использует встроенную в устройство камеру для получения изображения окружающей среды и наложения на нее виртуальных объектов. Но в данном случае человек может выделить какой-либо из объектов и дать команду роботу для произведения каких-либо действий с этим объектом.

"Наша система позволяет избавиться от необходимости использования дорогостоящего специализированного оборудования, такого, как системы захвата движений, традиционно используемые в системах управления роботами" - рассказывает Джаред Алан Франк.

Система управления была разработана на базе платформы Xcode от компании Apple. Эта система распознает роботов, определяет их положение и положение разных объектов в окружающей среде. Кроме этого, система накладывает на окружающую среду координатную сетку, к которой привязываются все выполняемые роботами действия. Команды роботам передаются через беспроводную связь Wi-Fi, а обрабатывает эти команды миникомпьютер Raspberry Pi, который является ядром системы управления каждого робота.

Главной особенностью разработанной системы является простота ее использования, большую часть простейших задач, таких, как перемещение и операции с предметами, роботы выполняют самостоятельно, используя заложенную в них библиотеку функций и подпрограмм. Кроме этого, использование смартфона или портативного компьютера делают эту систему максимально мобильной, в любой момент времени оператор может переместиться и занять положение, из которого он может управлять выполнением определенной задачи с максимальным удобством и эффективностью.

В настоящее время технология управления роботами при помощи дополненной реальности была проверена в лабораторных условиях, с чем можно ознакомиться, просмотрев видео, доступное по этому адресу. А в ближайшем будущем Франк и его коллеги планируют провести испытания всего этого в условиях строительства и промышленного производства, в более сложной среде, наполненной посторонними предметами и помехами. Такие испытания позволят выявить недостатки программного обеспечения и внести в него необходимые коррекции, а главной задачей, к которой исследователи будут продолжать стремиться всеми силами, станет сохранение изначальной простоты использования программы и управления роботами при ее помощи.

"Мы стремимся к тому, чтобы любой человек, никогда не имевший отношений к роботам и технологиям дистанционного управления, мог взять планшетный компьютер и успешно выполнить работу, совершенно не задумываясь о специфических деталях" - рассказывает Джаред Алан Франк.

Когда речь заходит о современном железнодорожном транспорте, большинство людей представляют себе сверхскоростные экспрессы, поезда на магнитной подушке и т.п. Но, оказывается, что в разных уголках земного шара по рельсам продолжают "бегать" классические паровозы, правда, в их более современном технологическом воплощении. Одним из таких паровозов является LNER Peppercorn Class A1 60163 Tornado, который не так давно на участке между Донкастером и Ньюкаслом, Великобритания, развил скорость в 100 миль в час (161 километр в час), демонстрируя, что эта технология позапрошлого и прошлого века еще может составить конкуренцию современным электрическим и дизельным локомотивам.

Справедливости ради следует отметить, что 60163 Tornado является не самым быстрым паровозом, построенным за всю историю. Самым быстрым паровозом является паровоз Mallard, который еще в 1938 году сумел разогнаться до скорости 126 миль в час (203 километра в час). Более того, 60163 Tornado является не единственным паровозом в Британии, множество других функционирующих паровозов находятся в распоряжении Национального Железнодорожного музея, в руках частных владельцев и благотворительных фондов.

Тем не менее, паровоз 60163 Tornado является единственным паровозом, построенным в Великобритании, а может и во всем мире за последние пятьдесят лет. На его строительство у специалистов и работников компании Doncaster Works ушло около 14 лет, а закончено его строительство было в 2008 году. 60163 Tornado не является точной "музейной" копией паровозов серии A1, 49 экземпляров которых были построены и работали в Великобритании несколько десятилетий после Второй Мировой войны. В конструкцию паровоза было внесено множество усовершенствований, в ней были использованы более современные материалы, современные устройства обеспечения безопасности, что позволяет этому паровозу совершать регулярные рейсы по железным дорогам.
 

Новый паровоз 60163 Tornado является 50-м и единственным существующим сейчас из серии A1. Остальные его "собратья" были исключены из эксплуатации и отправлены на переплавку до конца 1966 года, уступив место на железных дорогах дизельным и электрическим поездам. Как уже упоминалось выше, 60163 Tornado курсирует по железным дорогам с 2008 года, но до последнего времени его максимальная скорость была ограничена 75 милями в час (121 километром в час), однако, согласно технической спецификации, с самыми последними модификациями этот паровоз без проблем может развивать скорость в 90 миль в час (145 километров в час). Но во время показательного заезда, который проводился 12 апреля под наблюдением группы инженеров и свидетелей, поезду удалось превысить свою максимально допустимую скорость на 10 процентов.

"Сейчас мы проведем осмотр и проверку конструкции паровоза с целью выявлений возможных последствий его работы в экстремальном режиме. Если в ходе этого не будет выявлено никаких критических повреждений, то паровозу 60163 Tornado будет позволено совершать рейсы на скорости 90 миль в час, благодаря чему он сможет остаться на службе еще достаточно долгое время".

Машины-монстры - все о самых исключительных машинах, механизмах и устройствах в мире, от громадных средств уничтожения себе подобных до крошечных точнейших устройств, механизмов и всего того, что находится в промежутке между ними.
 

На страницах нашего сайта мы уже рассказывали нашим читателям о немецкой авиационной компании E-volo, специалисты которой разработали, изготовили и испытали опытный образец электрического многороторного летательного аппарата. В прошлом году этот 18-роторный летательный аппарат, Volocopter VC200, совершил свой первый пилотируемый полет с человеком на борту. А на выставке AERO, крупнейшей в Европе выставке, посвященной гражданской авиации, которая проходит во Фридрихсхафене, Германия, представители компании E-volo продемонстрировали общественности свою первую производственную модель - Volocopter 2X.
 

К сожалению, полетные и эксплуатационные характеристики аппарата 2X, корпус которого изготовлен из композитного волокна, оставляют желать лучшего. Дальность полета на одном заряде аккумуляторных батарей составляет всего 25-30 километров, максимальная скорость, которую способен развивать этот летательный аппарат, составляет 100 километров в час. Максимальное время полета в самом оптимальном с энергетической точки зрения режиме, на скорости 50 километров в час, составляет 27 минут.
 

Аппарат 2X, высота которого составляет два метра, может нести в своих недрах до 9 пакетов литий-ионных аккумуляторных батарей, на зарядку которых требуется приблизительно 120 минут. Система управления аппаратом содержит все необходимое для реализации режима полностью автоматического пилотирования. Однако, когда аппарат 2X в 2018 году примет участие в одной из экспериментальных программ "летающих такси", он будет летать под управлением квалифицированного человека-пилота.
 

По сравнению со своим предшественником, аппарат 2X получил более комфортную кабину с кожаными сиденьями и большими окнами, предоставляющими пилоту и пассажиру больший обзор окружающего пространства. Управление аппаратом осуществляется при помощи сенсорного экрана и джойстика, оно упрощено и автоматизировано до такой степени, что аппаратом сможет управлять человек, не имеющий пилотской лицензии.

В настоящее время к летательному аппарату Volocopter 2X уже проявило интерес множество компаний и организаций, включая и НАСА. Так что не удивляйтесь, если вы через пару лет увидите такое чудо, совершающее посадку на крышу штаб-квартиры компании Google или Facebook.

В 2015 году мы рассказывали нашим читателям о MegaBots, команде американских инженеров и исследователей, которые занимаются созданием огромного боевого робота, которому предназначено сойтись в поединке с 4-х метровым роботом Kuratas, построенным японской машиностроительной компанией Suidobashi Heavy Industries. Интерес к этому событию поддерживался на должном уровне периодическими сообщениями в средствах массовой информации. И, буквально недавно, представители группы MegaBots объявили о том, что между группой и компанией Suidobashi было достигнуто соглашение, согласно которому поединок Giant Robot Duel будет проведен в августе этого года.

Боевой робот группы MegaBots, имеющий название Mk. III, имеет высоту почти в пять метров и весит 12 тонн. Интенсивные работы по созданию этого робота ведутся на протяжении уже двух лет, а прогресс данного мероприятия подробно фиксируется на специальном канале сервиса YouTube. До последнего времени на этом канале можно было увидеть только отдельные узлы робота Mk. III, в самом ближайшем времени на канале появится видео, демонстрирующее полностью собранную конструкцию робота.
 

Точная дата проведения поединка пока еще не назначена. А причиной переноса даты поединка стали некоторые неурядицы, касающиеся места проведения. Именно поэтому новое место проведения поединка держится пока в строжайшей тайне.

Поклонники проекта MegaBots смогут увидеть в мае месяце полностью собранного и работоспособного робота Mk. III в районе Bay Area в Сан-Франциско. А собственно поединок Giant Robot Duel будет транслироваться в режиме реального времени на каналах MegaBots и Suidobashi сервиса YouTube, и на Facebook.
 

Известная аэрокосмическая компания SpaceX в очередной раз вошла в историю, произведя повторный запуск и успешную посадку использованной ранее первой ступени ракеты-носителя Falcon 9. Восстановленная после первого запуска ракета стартовала 30 марта 2017 года в 22:27 по времени Гринвичского меридиана со стартовой площадки Launch Complex 39 космодрома Космического центра НАСА имени Кеннеди на мысе Канаверал во Флориде. Выведя на околоземную промежуточную орбиту вторую ступень с коммуникационным спутником SES-10, первая ступень ракеты-носителя совершила спуск к поверхности Земли и в 22:36 осуществила успешную посадку на площадку, находящуюся на палубе беспилотной морской баржи, плывущей по поверхности вод Атлантического океана.

Следует заметить, что многократное использование является далеко не новинкой в космической технике. Американские космические Шаттлы в свое время летали в космос по многу раз, а сейчас это же самое делают секретные космические аппараты X-37B, запускаемые американскими военными с завидной периодичностью. Однако, компании SpaceX удалось сделать то, чего не удавалось сделать никому ранее, они повторно запустили основную часть баллистической ракеты Falcon 9, которая в первый раз отправилась в космос в рамках миссии CRS-8, запуск которой был произведен 8 апреля 2016 года.
 

Миссия SES-10 стартовала при хороших погодных условиях и без любых проблем технического плана. Через одну минуту и 22 секунды полета ракета достигла точки так называемого максимального механического напряжения Max Q. Через две минуты и 41 секунду от ракеты отделилась вторая ступень со спутником SES-10, который был развернут на расчетной орбите спустя 32 минуты после запуска.

В то время первая ступень ракеты Falcon 9, выполнив серию тормозных запусков двигателей, произвела контролируемый спуск к поверхности земли и мягкую посадку на площадку баржи, имеющей замысловатое название "Of Course I Still Love You", которая находилась в водах Атлантического океана неподалеку от мыса Канаверал. Из-за капель воды, попавших на линзы объектива камер, процесс видеофиксации происходящего был прерван и, хочется надеяться, что в скором времени в сети появятся видеоролики, на которых будет виден процесс посадки ракеты, снятый с других ракурсов.