Современные роботы уже далеки от своих предшественников, и распознать историю первых механизированных устройств в них невозможно. Тем не менее, это были весьма занятные автоматы и роботы, которые использовали в своей работе самые непредсказуемые принципы и механизмы. Среди них есть даже искусственная утка! Узнайте о семи оригинальных устройствах прежних времен, некоторые из которых действуют и сейчас, а некоторые оказались утрачены и хранятся лишь в памяти и свидетельствах литературного характера.

Рыцарь Леонардо да Винчи

Великий живописец и изобретатель Леонардо разработал множество уникальных устройств. Среди его созданий были даже гидравлические часы и роботизированный лев. Наиболее выдающимся из всех был искусственный человек в виде вооруженного рыцаря-германца. Предполагалось, что двигать им будет механизм с тросами, с помощью которых робот будет шевелить головой, сгибать руки и поднимать забрало. До наших дней не сохранилось ни одного полного черновика со схемой автомата, но свидетельства подтверждают, что Да Винчи действительно построил такого рыцаря в 1495. В 2002 специалист по роботам Марк Росхейм попробовал восстановить устройство по обрывкам записей. Устройство оказалось рабочим, что позволяет считать Леонардо да Винчи пионером робототехники. Далеко не все его изобретения оказались успешными, но это действительно рабочее и может впечатлить каждого, кто увлекается роботами и всевозможными механизмами - оно может соперничать со многими современными устройствами подобного характера.

Механический монах

Появившийся в шестнадцатом веке механический монах был результатом сдержанного обещания короля Филиппа Второго. Его сын страдал от травмы головы, и король поклялся, что создаст чудо, если мальчик выздоровеет. Когда здоровье и правда вернулось, король Филипп Второй заказал у часового мастера фигуру францисканского монаха Диего де Алькала. К 1560 году она была закончена. Фигурка управлялась натянутым тросом с различными грузами и уровнями, а также тремя небольшими колесиками, скрытыми под монашеским одеянием. Монах мог шевелить ногами, чтобы создавать видимость ходьбы, а также двигал глазами, губами и кивал головой. Фигурка правдоподобно создавала впечатление молящегося человека. Устройство до сих пор работает и выставлено в Смитсоновском Музее механики в Вашингтоне.

Летучий оркестр Аль-Джазари

Арабский математик Аль-Джазари создал в конце двенадцатого века уникальные механические фигурки. Он создал робота, который мог разливать вино, часы, управляемые водой, и механизм для мытья рук, который сам подавал мыло и полотенце. Жемчужиной коллекции стал автоматический оркестр, который мог бы плавать по воде и играть при движении музыку. В него входили четыре инструмента - арфа, флейта и два барабана. Кроме того, в оркестре размещались механические гребцы, которые двигали бы устройство по озеру. В основе механизма лежал крутящийся барабан, который двигал тросы, приводящие к созданию разных звуков. Специальные элементы заставляли музыкантов и гребцов реалистично двигаться. Меняя барабан, можно было сменять исполняемую мелодию. Выходит, что оркестр Аль-Джазари был одним из первых программируемых компьютеров в истории. К сожалению, ни одна фигурка не сохранилась до наших дней, чертежи и схемы пропали. Воспроизвести устройство или узнать точный принцип его работы остается невозможным по сей день - величайшее изобретение мусульманской культуры существует лишь в литературных произведениях.

Голубь Архита

Архит был известным математиком и политиком. По некоторым источникам, он мог быть и основателем робототехники. За 350 лет до нашей эры он изобрел деревянного голубя, двигавшегося под воздействием пара. Он мог хлопать крыльями и взлетать в воздух. Схемы и прототипы не сохранились до наших дней, так что современные ученые могут лишь гадать, как работало устройство. Некоторые считают, что голубь двигался на веревке, под воздействием сжатого воздуха, размещавшегося внутри. Как бы там ни было, древнейшее устройство все равно впечатляет воображение - это один из первых роботов в истории. Попыток воспроизвести устройство не было.

Серебряный лебедь

Удивительное устройство, работающее до сих пор, было создано в 1773 году. Используя сложную систему часовых механизмов, робот в виде птицы может двигаться, как настоящий лебедь, плывущий по бурному ручью. Птица сгибает шею и открывает клюв с впечатляющим реализмом, а множество небольших механизмов по всему телу создают иллюзию движущейся по бокам воды с шевелящейся в ней рыбой, которую лебедь будто бы ловит и ест. Внутри расположена музыкальная шкатулка, которая сопровождает представление звуками.

Роботы Жака Дроза

Швейцарский изобретатель Пьер Жак Дроз прославился как создатель роскошных часов, но кроме них создал и три уникальных механических фигуры. Первой стала кукла, созданная в 1768. Это была фигурка в виде мальчика, который сидит за партой. С помощью сложной системы из тысячи движущихся элементов, робот мог обмакивать перо в чернила и писать на листке до сорока букв, которые программировались заранее. Потом были созданы еще две куклы, действовавшие по схожему принципу - кукла художника могла рисовать портрет короля Луи Пятнадцатого, а музыкантша исполняла пять разных песен на миниатюрном органе. У каждого робота было выразительное лицо с глазами, которые шевелились соответственно действиям куклы. Музицирующая кукла даже могла дышать и кланяться. Роботы Дроза поражали придворных вплоть до конца восемнадцатого века, а потом были переданы в музей, где хранятся и сейчас. Удивительно, но они до сих пор работают.

Утка Вакансона

В 1730 году французский изобретатель Жак Вакансон покорил зрителей несколькими невероятными роботами. Он создал механического флейтиста, который использовал искусственные легкие для того, чтобы исполнять репертуар из двенадцати песен. Потом был создан робот, игравший на трубе и на барабане. Он исполнял мелодии быстрее любого живого человека. Шедевр Вакансона - механическая утка - появился в 1739. Эта птица могла хлопать крыльями, плескаться в бассейне с водой и есть зерно с рук зрителей. Она «переваривала» зерна и испражнялась спрессованными комочками на серебряную тарелочку. Удивительный механизм работал с помощью множества деталей и элементов. Гибкая резиновая трубка служила кишечником, который обеспечивал главный фокус - употребление и переваривание пищи. Утка так прославила создателя, что он представлял ее королевским семьям по всей Европе. Вакансона уважал сам Вольтер, который сравнил изобретателя с Прометеем и отметил, что утка Вакансона представляет собой славу Франции.

Приблизительно в 1596 г. Леонардо да Винчи спроектировал (а возможно собрал и испытал) механического рыцаря, облачённого в броню, по видимости являющегося первым антропоморфным роботом.

Внутри доспехов находился механизм, приводящий в движение искусственного человека при помощи тросов и роликов, создавая иллюзию, что там внутри есть живой человек. Рыцарь-робот умел садиться, двигать головой и руками, анатомически правильно открывать и закрывать рот. Также, он мог имитировать звуки - шёл под сопровождение автоматических барабанов.

Чертежи художника свидетельствуют о том, что все части устройства имели достаточную координацию: контроль над ними осуществлялся за счёт механического устройства управления программируемого способом прямого кодирования и расположенного в грудной клетке робота, а ноги приводились в движение отдельно, посредством внешней рукоятки, натягивающей трос, соединённый с важнейшими звеньями в лодыжке, колене, бедре.

Управляющий рычаг робота-рыцря

Робот-Рыцарь Да Винчи "одевался" в доспехи, характерные для Германии и Италии в конце XV в. Важно отметить, что в период средневековье было только несколько изобретателей, создававших подобные сооружения для развлечения королевских семей.

В 2005 г. сотрудники факультета биохимической инженерии Университета Коннектикута занялись воссозданием Робота-рыцаря Да Винчи . Проект будет осуществляться при помощи компьютерных технологий: робот будет содержать электронную начинку, иметь более развитую структуру тела и голосовое управление.

Модель робота Да Винчи
Фото с официального сайта Университета Коннектикута

Робот будет иметь вращающуюся шею, для поворота головы в сторону движущегося объекта. Андроид Леонардо да Винчи будет управляться с помощью двух командных систем: одна реагирует на голос, другая на компьютерные команды. Шестерни и блоки будут сочетаться с мышечной моделью, имитирующей естественные движения человека.

Слово «робот» впервые ввел в употребление Карел Чапек в научно-фантастической пьесе «Р.У.Р, или Россумские Универсальные Роботы», чтобы описать искусственного человека. Слово «робот» произошло от чешского слова robotnik, что означает «рабочий».

Современные роботы идут в ногу с современной революцией и достижениями в области искусственного интеллекта. Но основные аналоговые механизмы, имитирующие человеческие или животные действия, существовали уже давно.

Даже если вы вообще не интересуетесь робототехникой, эти древние устройства должны очаровать вас своей изобретательностью. Созданные без преимуществ электричества или точного оборудования, они являются свидетельством безграничного творческого потенциала человечества.

Движущиеся статуи

Литература древности изобилует рассказами об искусственных людях. Возможными ссылками на них можно назвать человекоподобных служанок в «Илиаде» Гомера и движущиеся статуи, созданные Дедалом, отцом легендарного Икара. Греки также упоминали, что бог Гефест сделал критскому царю Миносу гигантского бронзового человека по имена Талос, который защищал его королевство.

Талос был практически неуязвим, и единственным уязвимым местом у него была пятка, где кровеносная жила проходила близко к металлической коже. Талоса уничтожили, проткнув лодыжку и подрезав жилу.

Истории о движущихся статуях в древнем Египте описывают одну, сделанную жрецами Аммона примерно в 1100 г. до н. э. Статуя избрала следующего фараона, вытянув руку и указав на мужчину из королевской семьи. Движущие статуи, очевидно, были весьма полезны для религиозной пропаганды. В Египте их считали сосудами, с помощью которых перевоплощаются души.

Возможно, эти машины были далеко не мифологичны. Письменные свидетельства указывают, что у древних египтян было достаточно знаний элементарных принципов механики, чтобы строить нецифровых роботов, или так называемые автоматоны. Обычный метод строительства включал систему тросов и шкивов. Священное пламя возжигалось, нагревало и расширяло воздух, что активировало систему.

На протяжении веков этот процесс улучшался и оттачивался. Грек Ктесибий Александрийский построил автоматон, управляемый кулачковым механизмом (дискообразными устройствами), который позволял ему сидеть или стоять, меняя свою позу. Ни одна из работ Ктесибия, даже письменная, не дошла до наших времен, но позднее инженеры древности ссылались на его планы автоматонов, работающих на гидравлике, пару и пневматике. Технологии того времени позволяли автоматонам совершать только ограниченное число одних и тех же движений, но мы все еще можем отследить происхождение роботов до Ктесибия.

«Коготь»

Строго говоря, краноподобное орудие Архимеда не было роботом, поскольку ему требовался крановщик. Однако «Коготь» был предшественником промышленного робота-манипулятора, который встречается на современных заводах. «Коготь» поднимал вражеские корабли из воды и переворачивал их.

Разработан он был специально против римских захватчиков Сиракуз в 213 г. до н. э. Историк Полибий описывал сцену, когда римские корабли подошли к стенам города, выходящим к морю. Гигантская рука налетела на вражеский флот и «подняла нос корабля из воды и поставила его вертикально на корму». Затем оператор «закрепил машину, сделав ее недвижимой, а после этого запустил какой-то механизм, который сбросил крюк и цепь. Корабли затем либо переворачивались, плохо вставая на воду, либо заполнялись смятением и морской водой».

Коготь Архимеда

Плутарх добавляет: «Зачастую наблюдалось страшное зрелище: корабль поднимался из воды в воздух и вращался на одном месте, пока каждый мужчина не был вытряхнут и выброшен в неопределенном направлении».

«Коготь» был блестящим исполнением двух великих законов Архимеда — закона рычага и закона плавучести, которые в сумме могли перевернуть многотонные корабли. Знание сил и равновесия использовалось для вычисления небольшого количества прикладываемой силы.

На самом деле, у нас нет прямых доказательств того, что Архимед вообще когда-либо создавал это сверхоружие, и древние историки, конечно, могли существенно преувеличивать его заслуги, даже если такое устройство и правда существовало. Но недавние эксперименты инженеров доказали, что «Коготь» был технологически возможен в то время.

Служанка Филона

Греческий изобретатель Филон Византийский, умерший около 220 г. до н. э., был известен как «Механикус», благодаря своим внушительным инженерным заслугам. Большая часть информации о нем известна нам по единственной сохранившейся его работе, девятитомному собранию «Сборник механики». Он жил после Ктесибия и продолжал исследования своего предшественника в сфере гидравлики и пневматики.

Книга пятая, «Пневматика» (трактат об устройствах, работающих на воздушном или водяном давлении), описывает робота женского пола, которого создал Филон. Она держала кувшин с вином в правой руке. Когда на ее левой руке размещался кубок, она наливала в него вино, добавляла воду и смешивала воду, если того пожелает хозяин. Через сложную сеть контейнеров, трубок, воздушных труб и извилистых пружин, которые взаимодействовали с весом, давлением воздуха и вакуумом, Филон построил автоматон, который может выполнять полезную работу, а не просто быть опорой в религиозных церемониях.

Однако доступность дешевого рабского труда очень скоро свела на нет необходимость в роботах. Робототехнике пришлось ждать более позднего времени, чтобы реализовать свой потенциал. Работа Филона повлияла на следующее поколение ученых, в том числе на Герона Александрийского. Также его идеи прошли через века и вдохновили исламскую науку в Средние века.

Программируемый робот Герона Александрийского

Герон Александрийский (10 - 70 г. н. э.) был, возможно, лучшим изобретателем древности. Среди его гениальных устройств — дозаторы святой воды, работающие за монеты (прообраз современных вендинговых аппаратов), автоматические вери, простая паровая турбина (двигатель Герона, или aeolipile), которая работала на пару еще за 1700 лет до изобретения парового двигателя силами Джеймса Уатта. Одним из самых блестящих изобретений Герона был первый программируемый робот, которого он создал еще в 60 г. н. э.

Устройство представляло собой трехколесную тележку, которая везла других роботов на сцену, где они выступали для зрителей. На веревке был подвешен груз, обернутый вокруг двух независимых осей тележки. Используя колышки, Герон мог изменять то, как веревка наматывалась на оси. Это позволяло ему заранее программировать ход робота и его направление. В ходе своих экспериментов, Герон вывел одну незатейливую, но важную истину: трение может помешать ходу робота, поэтому нужна гладкая поверхность.

Компьютерный ученый Ноэль Шарки из Университета Шеффилда считает, что эта система управления на основе веревки эквивалентна современному бинарному программированию. Старые перфокарты работали по тому же принципу.

Рыцарь и лев Леонардо да Винчи

Ни одно обсуждение древних роботов не обходится без упоминаний заслуг Леонардо да Винчи. Учитывая гений да Винчи, нет ничего удивительного в том, что он пробовал себя в создании искусственных людей и животных.

Леонардо изучал работы Герона и объединял знания и наработки ученого со своими собственными знаниями анатомии, работы с металлами и скульптуры, чтобы создавать собственных искусственных существ. Благодаря пониманию механики движений человека и животного (кинезиологии), Леонардо сумел построить механические модели мышц и суставов. Несколько недостающих страниц из тетради Леонардо Codex Atlanticus могли быть отведены робототехнике.

Для конкурса в Милане Леонардо построил собственного бронированного рыцаря, который мог передвигаться самостоятельно. С помощью шкивов, весов и передач рыцарь мог садиться, вставать, двигать головой и поднимать забрало. Используя фрагменты описаний, которые остались с тех времен, робототехник Марк Рошейм воссоздал рыцаря в 2002 году. Роботизированные конструкции Леонардо были настолько эффективными, что послужили вдохновением для собственных роботов Рошейма в NASA.

Другим творением Леонардо был лев, представленный королю Франциску I во Франции в 1515 году. Лев мог ходить сам по себе. Когда он останавливался, его грудь раскрывалась и в ней оказывались букеты из роз и лилий. В 2009 году лев был воссоздан по чертежам Леонардо.

Молящийся монах

Джанелло Торриано был одним из лучших итальянских часовщиков 16 века. Он поступил на службу к императору Карлу V в 1529 году и отправился с ним в монастырь в Сан-Юстре после отречения Карла в 1555 году. Торриано пытался облегчить депрессию императора, создавая небольшие автоматоны для его развлечения.

У Торриано были миниатюрные солдаты, которые дрались на обеденном столе. Сообщается, что он вырезал из дерева небольших птичек, и те летали по комнате и даже на улице. Один автоматон, Леди-лютнистку, можно увидеть в Музее истории искусств в Вене. Он больше не работает, но однако все еще умеет делать небольшие шажки по прямой или кривой линии, бренчать на лютне правой рукой и наклонять голову.

В Смитсоновском институте, однако, есть рабочее устройство, приписываемое Торриано — 39-сантиметровый молящийся монах. Автоматон из дерева и железа ходит по площади и бьет себя в грудь правой рукой, левой перебирая четки, иногда целуя их. Он может поворачивать и кивать головой, закатывать глаза и шептать тихие молитвы.

Легенда гласит, что когда Дон Карлос, юный сын Филиппа II, умирал от травмы головы, получив ее при падении, Филипп и вся Испания молились о чуде. Рядом с мальчиком разместили мощи монаха Диего де Алкала, который был мертв уже сто лет. В ту ночь Дону Карлосу явился дух монаха и сообщил, что мальчик поправится. Дон Карлос пришел в сознание и впоследствии поправился. Благодарный Филипп поручил Торриано создать образ святого Диего. Молящийся монах, научное чудо, было ответом Филиппа на чудо священное. Город Сан-Диего в Калифорнии также был назван в честь Диего де Алкалы.

Каракури нингё

Любовь японцев к роботам уходит корнями глубоко в прошлое. Первый японский робот был создан в эпоху Эдо (1603 - 1868). Его назвали каракури нингё (механическая кукла) и он был собран из дерева, струн и винтиков. Японцы также позаимствовали западный часовой механизм для этого автоматона.

Еще больше распространены были дзасики каракури, маленькие бытовые роботы, целью которых было развлекать японцев. Они могли стрелять из лука, например. Некоторые каракури даже могли угощать гостей чаем. Если вспомнить механизм Филона, роботы каракури тоже активировались после размещения чашки на руке автоматона. А если вспомнить роботизированную тележку Герона, благодаря настраиваемой струне, можно было запрограммировать каракури на движение по циновке в двух направлениях.

Были еще даси каракури, которые использовались во время религиозных процессий на фестивалях, подобно движущейся статуе Ктесибия. Эти автоматоны разыгрывали древние мифы и легенды. Бутаи каракури, или театральные автоматоны, тоже использовались для представлений. Японцам очень нравились эти миниатюрные актеры, движения которых пытались повторить люди — а не наоборот, как вы могли бы подумать.

«Флейтист»

Вольтер назвал гения механики Жака де Вокансона «Новым Прометеем» за его невероятную силу даровать жизнь неживой материи. Будучи еще совсем ребенком, Жак изучал церковные часы, ожидая, пока его мать закончит исповедь. Жак запоминал все детали часов и воссоздавал их у себя дома. Немного повзрослев, начал экспериментировать с автоматонами. Однажды Жак заболел и в бреду ему явился андроид-флейтист. Когда Жак встал на ноги, он немедленно начал воплощать робота в реальность.

Впервые представленный 11 февраля 1738 года, «Флейтист» был практически невозможной для строительства машиной; учитывая то, что флейта — один из сложнейших инструментов, играть в гармонии с реальными людьми «Флейтисту» было неописуемо сложно. Однако Жаку де Вокансону удалось создать робота так, что он мог воспроизводить 12 различных мелодий. Все механизмы были построены так, чтобы имитировать каждый мускул, участвующий в игре на флейте.

С помощью системы мехов, труб и весов Жак мог контролировать воздух, протекающий через проходы. Он спроектировал губы, которые могли открываться, закрываться и двигаться назад и вперед. Металлический язык регулировал поток воздуха и создавал паузы. Робот Жака действительно дышал.

Проблема, с которой столкнулся Жак, была в пальцах — деревянные пальцы были слишком жесткими, чтобы выдавать нужные звуки, несмотря на то что все рычаги работали правильно. Чтобы имитировать реальные пальцы, Жак покрыл деревянные конечности настоящей кожей, сделав их мягкими.

Жак де Вокансон делал и другие автоматоны, наиболее известным из которых была утка, которая испражнялась после еды. Но, в отличие от «Флейтиста», утка была скорее забавной безделушкой, нежели стоящим проектом по воссозданию функций живого существа.

«Писатель»

В Музее искусств и истории в Невшателе, к западу от Берна, Швейцария, за столом из красного дерева сидит трехлетний босой мальчик и выписывает полные слова гусиным пером правой рукой. То, что на первый взгляд кажется очаровательной игрушечной куклой, на самом деле является чудом инженерного ремесла: предком современного компьютера. Взгляните поближе и увидите, как его глаза следят за тем, что делают руки. Мальчик встряхивает гусиным пером после погружения его в чернильницу.

Созданный часовщиком швейцарского происхождения Пьером Жаке-Дро в конце 1770-х, «Писатель» состоит из 6000 отдельных компонентов, которые работают совместно и создают полностью автономную программируемую пишущую машинку. Мальчик может написать любой текст из сорока слов в четыре строки, благодаря 40 кулачкам, которые работают только в качестве программы для чтения. Эта система позволяет писать текст без какого-либо вмешательства извне. «Писатель» даже может прерваться на середине строки и начать писать новый текст.

Жаке-Дро умел удивлять людей своими автоматонами. При дворе короля Фердинанда VI Испанского люди были убеждены, что создания Жаке-Дро были своего рода колдовством. Чтобы избежать обвинений в колдовстве от инквизиции, Жаке-Дро пригласил Великого инквизитора и представил ему робота и его внутренний механизм для изучения. Никакого волшебства.

«Писатель» был одним из трех андроидов, созданных Жаке-Дро с 1767 по 1774 год. Два других, менее сложных, чем «Писатель», представлены Леди-Музыкантом и Чертежником. Эти роботы интересны миниатюризацией внутренних механизмов. Все они заключены в телах, а не на мебели поблизости, как это обычно бывало. Миниатюризация требовала более сложной настройки всех частей механизма, но благодаря этому роботы продолжают функционировать спустя 200 лет после создания. И этим удивительны.

«Рисующий мальчик»

На выставке в Институте Франклина в Филадельфии автоматон возрастом более чем двести лет — «Рисующий мальчик» — продолжает традицию механической магии, начатой «Писателем». «Рисующий мальчик» — это шедевр еще одного швейцарского часовщика, Анри Малларде. Как и «Писатель», он вдохновил Мартина Скорсезе на фильм «Хьюго», в котором автоматон играет вспомогательную роль.

«Рисующий мальчик» потрясает своей сложностью. Коллекция вращающихся медных кулачков точно контролирует невероятно плавные и реалистичные движения рук. Это не простая геометрия вроде перемещения руки на оси x, y или z. Чтобы нарисовать прямую диагональную линию, например, руке нужно постоянно поворачиваться, иначе она нарисует дугу.

После того как завести робота, он может рисовать в течение трех минут. В процессе задействуется множество кулачков, и если нужен другой рисунок, машина должна переместить целую стопку кулачков на 3 миллиметра, чтобы перейти к другой стопке, иначе весь процесс будет нарушен. Невероятная точность достигается тем, что почти все детали были сделаны вручную. «Рисующий мальчик» может написать три стихотворения (два на французском и одно на английском языке) и выполнить четыре рисунка, в том числе китайский храм.

Несколько простых кулачков управляют движениями глаз и головы. В процессе изобразительного процесса, мальчик останавливается на момент, когда стопка кулачков сдвигается, поднимает свою голову и мгновение смотрит куда-то вдаль, словно думая, что бы нарисовать следующим. Затем он опускает голову, и рука продолжает творить.

Чаще всего да Винчи упоминают, когда речь заходит о живописи, но среди множества его работ были удивительные изобретения, одно из которых - человекоподобный робот.

Леонардо прекрасно знал механику, анатомию, свойства разных материалов. Нередко мастер создавал то, чего не понимали его современники, и лишь столетия спустя ученые изумлялись, когда находили его чертежи. Гений старательно шифровал свои записи, что лишь добавило исследователям проблем, а часть его заметок безвозвратно исчезла. Поэтому каждая находка, каждая удачная попытка расшифровки, каждая модель, которая была воссоздана, становится сенсацией.

Немного о мастере

Будущий художник, скульптор, архитектор, писатель, ученый и инженер появился на свет в 1452 году неподалеку от флорентийского городка Винчи.

Он был незаконнорожденным сыном нотариуса Пьеро и крестьянской девушки. У него не было фамилии: «да Винчи» - добавление к имени, оно переводится как «из Винчи» и указывает на место рождения. Леонардо учился во Флоренции у художника Андреа дель Верроккьо.

Кроме гуманитарных и художественных дисциплин он изучал химию, моделирование, металлургию, черчение, работал с гипсом, кожей и металлом. В 20 лет вступил в Гильдию Святого Луки и получил статус мастера. Уже во времена ученичества талантливый подмастерье владел техникой живописи лучше, чем наставник. Да Винчи работал над картинами, скульптурами и фресками, выполнял заказы состоятельных людей.

Параллельно изучал строение человеческого тела, вскрывал трупы и тщательно зарисовывал органы, скелет и мышцы, часто с нескольких ракурсов. Его подход впоследствии стали использовать при составлении анатомических атласов. Леонардо проводил опыты в области гидравлики и пневматики, использовал силу воды и воздуха для того, чтобы приводить машины в движение. Он разрабатывал узлы и целые механизмы, часть из которых предназначалась для боевых действий.

Ничто не казалось гению слишком незначительным, ему принадлежит огромное количество изобретений в разных сферах жизни, от приготовления пищи до воздухоплавания. Даже развлечения жадной до зрелищ публики были достойны того, чтобы изобрести что-нибудь особенное: знаменитого робота Леонардо да Винчи создал именно для этой цели.

Некоторые изобретения Леонардо

Да Винчи усовершенствовал технику живописи, его картины выглядят гораздо реалистичнее чем у его предшественников. Он понял, что свет рассеивается в воздухе между предметом и наблюдателем, в результате очертания предметов теряют четкость. Леонардо смог передать это на своих картинах и обосновал явление в теории. Прием носит название «сфумато», в переводе с итальянского - «исчезающий словно дым». Другие художники быстро оценили новую методику и переняли ее.

Наблюдательность, интерес к анатомии, а также изучение трудов архитектора и ученого Витрувия, который жил в Римской империи в I веке до нашей эры, привели к созданию рисунка Витрувианского человека. Эта иллюстрация снабжена комментариями, которые объясняют основные математические пропорции тела. Инженерное мышление Леонардо принесло свои плоды.

Его изобретения опередили время, они по сей день поражают воображение, ведь модели, которые строят по чертежам пятивековой давности, прекрасно работают.

Модели Леонардо да Винчи

• Деревянная повозка, которая едет сама, приводится в движение с помощью пружин, а еще в ней предусмотрен тормоз. Такой автомобиль эпохи Возрождения успешно запустили в начале XXI века.
• Парашют да Винчи из дерева и парусины мягко приземлил испытателя, который рискнул прыгнуть с высоты трех тысяч метров.
• Летательный аппарат, что напоминает аэроплан, по утверждению специалистов, не сможет взлететь, хотя настойчивость, с которой мастер пытался поднять человека в воздух, вызывает уважение.
• Военные разработки да Винчи не менее интересны. Танк - закрытая колесница с оружием - должен был защитить пехоту и нанести как можно больше ущерба противнику. Для управления этим агрегатом требовалось восемь человек.
• Мосты, которые можно легко переносить и устанавливать, наверняка интересовали полководцев того времени. Огромная катапульта с винтовым воротом должна была стрелять камнями.

Эти приспособления так и остались на бумаге, иной оказалась судьба колесцового замка, который активно использовался в огнестрельном оружии XV-XVII веков.

С 1516 года Леонардо жил во Франции, куда его пригласил Франциск I, и заведовал организацией придворных торжеств. Поэтому часть изобретений нужна была, чтобы развлечь монарха и его окружение. У да Винчи была отличная возможность продолжать свои исследования, конструировать механизмы, испытывать их в деле, демонстрировать зрителям и получать достойную награду за труды.

Он составлял схемы и описания, при этом использовал шифр и намеренно добавлял в чертежи лишние элементы, вероятно, чтобы идеи не смог похитить и воплотить в жизнь кто-то другой. Не стал исключением и робот-рыцарь Леонардо да Винчи, о котором узнали в середине XX века.

Листы с чертежами искусственного человека нашел в 1957 году Карло Педретти. Сами записи сделаны в 1495 или 1496 году, но нет достоверных сведений о том, видел ли кто-нибудь робота Леонардо в действии. Марк Рошейм, американский инженер-робототехник, взялся за изучение схемы в 1996 году, а в 2002 добился успеха и продемонстрировал андроида, о котором забыли на целых пять веков. Другой исследователь, Марио Таддеи, провел еще одну реконструкцию, которая оказалась ближе к изначальному замыслу. Механизм рабочий, все его детали функционируют как положено.

Да Винчи хорошо знал, как устроены мышцы, сухожилия и суставы человека, он понимал механику движений живых существ. При построении робота Леонардо соблюдены все пропорции, которые известны по Витрувианскому человеку. Чтобы андроид не падал, его центр тяжести всегда должен располагаться над ступнями, а плечи, бедра и лодыжки должны лежать в одной плоскости. Деревянные суставы, проволочные сухожилия и стальной скелет скрыты под германо-итальянскими доспехами эпохи Средневековья.

Робот-рыцарь да Винчи

Механическое создание может поворачивать голову, открывать и закрывать рот, двигать руками, садиться и вставать. Движения очень правдоподобны, и все это - результат работы системы из роликов и тросов. В груди андроида находится управляющее устройство, оно механическое, там используется принцип прямого кодирования. Управление верхней и нижней половинами аппарата раздельное: контролировать узлы в лодыжках, коленях и бедрах можно с помощью внешней рукоятки.

Робот-рыцарь да Винчи способен держать что-нибудь в руках, поэтому возможно, что его проектировали для каких-то церемоний или же развлечений. Чтобы машина какое-то время передвигалась без участия людей, Леонардо мог использовать водяные колеса или кривошипный механизм. Принципы построения этой модели легли в основу другой разработки - механического льва для Франциска I.

Автоматы, которые придумал да Винчи, в глазах современных людей выглядят наивными и несложными. Но их простота гениальна, а появление более поздних аналогов подтверждает, что Леонардо мыслил в правильном направлении. В его трудах черпают вдохновение робототехники XXI века. Ученые хотят создать такого же робота, но добавить электронику и необходимые программы. Новое воплощение должно выполнять голосовые и компьютерные команды. Старинного андроида поняли и приняли, пусть даже спустя сотни лет.

7 научных изобретений Леонардо да Винчи

Не так давно стали известны рисунки эскизов Леонардо да Винчи для механического рыцаря.

Робот - рыцарь мог садится, вращать руками, двигать головой, открывать и закрывать челюсть.

Робот проектировался с учетом возможности что-то держать в руках. Работой рук должно было управлять механическое программируемое устройство в груди. Ноги должны были управляться с помощью рукоятки, приводящий в движение трос, связанный с ногами.

Через 36 лет после создания эскизов идея механизма робота-рыцаря была использована в качестве основы для самодвижущегося механического льва, который создавался по желанию Медичи. При вступлении Франсиска1 на трон перед ним, королем Франции, находился лев, который смог сдвинутся со своего места. Микеланджело Буаноротти в буклете, изданном во Флоренции в 1600 году также упоминает этот автомат - механического льва, который прошел несколько шагов. К сожалению, робот-лев Леонардо да Винчи не сохранился

Эти автоматы были предшественниками мобильных роботов.

Знаете ли вы?

Щит горгоны Медузы

Однажды один знакомый крестьянин попросил отца Леонардо найти художника, чтобы тот расписал круглый деревянный щит. Сер Пьеро отдал щит своему сыну. Леонардо решил изобразить голову горгоны Медузы, а чтобы изображение чудовища производило на зрителей должное впечатление, он использовал в качестве натуры ящериц, змей, кузнечиков, гусениц, нетопырей и «прочих тварей» «из множества каковых, сочетая их по-разному, он создал чудовище весьма отвратительное и страшное, которое отравляло своим дыханием и воспламеняло воздух».

Результат превзошёл его ожидания: когда Леонардо показал законченную работу отцу, тот испугался. Сын сказал ему: «Это произведение служит тому, ради чего оно сделано. Так возьмите же и отдайте его, ибо таково действие, которое ожидается от произведений искусства». Сер Пьеро не отдал работу Леонардо крестьянину: тот получил другой щит, купленный у старьёвщика. Щит же Медузы отец Леонардо продал во Флоренции, выручив за него сто дукатов. По преданию, этот щит перешёл к семье Медичи, а когда он был утерян, полновластных хозяев Флоренции изгнал из города восставший народ.

* Горго́ны в древнегреческой мифологии - это змееволосые чудовища, дочери морского божества. Одна из них, горгона Медуза, могла завораживать людей взглядом, взгляд Медузы обращал все живое в камень.

Увлечение Леонардо

В числе увлечений Леонардо были даже кулинария и искусство сервировки. В Милане на протяжении 13-ти лет он был распорядителем придворных пиров. Он изобрёл несколько кулинарных приспособлений, облегчающих труд поваров. Оригинальное блюдо «от Леонардо» - тонко нарезанное тушёное мясо, с уложенными сверху овощами, - пользовалось большой популярностью на придворных пирах.

Почерк Леонардо

Леонардо в одинаковой степени хорошо владел правой и левой руками. Говорят даже, что он мог одновременно писать разные тексты разными руками. Однако большинство трудов он написал левой рукой справа налево. Некоторые считают, что его зеркальный почерк был индивидуальной особенностью Леонардо, т.е. ему было проще писать так, чем нормальным образом.