Читать книгу Наука и техника будущего - Юрий Берков - Страница 9

(Отрывок из романа «Новые кроманьонцы»)

Андрей – студент пятого курса медицинского института, генетик.

Зоя – его подруга, инженер-конструктор.

Катя – дочь Зои от первого брака.

Сибирь, Найск (прототип г. Ленск), ноябрь.

В Найске зима окончательно вступила в свои права. В тайге было уже довольно много снега. Оттепели прекратились, и температура установилась на уровне минус 5 – 15 градусов.

Андрей вернулся домой из лаборатории около десяти вечера. Он вошёл слегка запыхавшийся, раскрасневшийся от мороза.

– Привет, – небрежно бросил он заглянувшей в прихожую Зое.

Следом за ней появилась и 5-ти летняя дочь Катя.

– Здравствуй, котёнок, – приветствовал её Андрей. – Как дела? Девочка смущённо заулыбалась и пожала плечами.

– А мы сегодня в садике в конструктор играли. Я дом строила.

– И как же ты его строила?

– Из деталей. Только этот конструктор не настоящий. Он в компьютере сидит. Там разные детальки, их много, много! Из них нужно выбирать такие, чтоб подходили, и тогда на экране получается дом. Я его первая построила. Меня воспитательница похвалила. Он пятиэтажный, с арками и колонами.

– А другие ребята тоже дома строили?

– Нет. Мальчики разные машинки собирали, а потом ездили на них. Там такой джойстик есть, им можно управлять машинкой. А можно и кораблём и самолётом. Хоть трактором! – и Катя засмеялась своей шутке.

– Ты будешь, наверное, как мама – инженером-конструктором?

– Не знаю. Но вообще-то мне это нравится. Захочу – дом соберу, захочу – машину или самолёт. Они там прямо как настоящие!

– А вот твоя мама настоящие машины проектирует, – заметил Андрей.

Он уже разделся, надел домашние шлёпанцы и прошёл в гостиную.

– И вовсе не настоящие, – возразила Катя. – Она тоже на компьютере их собирает.

Андрей сел на диван, и Катюша сразу забралась к нему на колени. Зоя устроилась в кресле напротив.

– Сперва – на компьютере, а потом они становятся настоящими, – возразила она.

– Как это? – не поняла Катя.

– Это долго объяснять. Ты ещё маленькая. Вот вырастешь и узнаешь.

– Расскажи, – попросил Андрей. – Мне это интересно. Ты же знаешь, чем я занимаюсь в лаборатории, а на твоей работе я ещё не был.

– У меня на работе всё проще. Там нет таких хитрых приборов, как у тебя. У меня одни компьютеры, да видео-шлемы.

– Ну и как же ты проектируешь машины?

– А очень просто. Существует каталог деталей машин и функциональных узлов: редукторов, клапанов, приводов, подвесок и т. д. В зависимости от задания я подбираю различные узлы и детали, соединяю их вместе и получаю нужный механизм.

– Но ведь эти детали и узлы должны точно подходить друг к другу, сопрягаться.

– Правильно. Сначала я указываю куда, в какое место надо поставить ту или иную деталь, потом меняю её размеры – масштабирую, и, наконец, вставляю куда нужно. А более точную подгонку делает сам компьютер. Я могу, как угодно вращать механизм, делать вырезы, разрезы, убирать детали.

– Понятно. Значит, в видео-шлеме ты видишь трёхмерное изображение проектируемой машины?

– Конечно. Изображение цветное, объёмное. Кроме того, я могу увидеть механизм в работе. Могу моделировать разные нагрузки. Если нагрузка превышает допустимую, то перегруженные узлы начинают краснеть, как бы раскаляются и возле них появляются мигающие стрелки.

– А откуда компьютер знает, какие узлы перегружены?

– Так в него же заложены все характеристики деталей: прочность, упругость, марка металла или пластмассы и даже стоимость. Пока я конструирую, соединяю детали, компьютер подсчитывает допустимые нагрузки, скорости вращения, трение, массу.

– Так тебе и делать нечего. Всё делает за тебя компьютер!

– Если бы! – усмехнулась Зоя. – Собрать механизм несложно. Но потом приходится долго возиться с его отладкой, доводкой. Бывает, не идёт какой-нибудь узел и всё! То он перегревается, то ломается, то не влезает в размер. Главная наша забота – это обеспечить нормальную работу механизма при минимальных его габаритах и стоимости. Если бы нас не зажимали заказчики по габаритам и стоимости, то конструировать было бы совсем просто. А так приходится ломать голову, переделывать всё раз, другой, третий, пока не получится то, что надо. Заказ на проектирование выдаётся двум, трём, а то и пяти КБ одновременно, а в металл воплощается только один – самый лучший проект.

– И тебе удаётся конкурировать с другими фирмами?

– Удаётся, как видишь. Иначе бы нас давно разогнали. У нас в группе пять инженеров-конструкторов. Талантливые ребята. Мы проектируем манипуляторы для роботов и разных технологических линий. Манипуляторы самые разные, от простейших, до очень сложных, копирующих руку человека. Её пальцы имеют чувствительность не хуже пальцев хирурга и могут выполнять очень тонкую, буквально ювелирную работу.

– Ну и как же потом воплотить ваш компьютерный виртуальный манипулятор в реальный, из металла и пластика?

– Очень просто. Компьютер выдаёт полный каталог деталей и все их размеры. Чип-флэшку с цифровыми данными можно сразу закладывать в универсальный 3D-принтер – станок с числовым программным управлением. Обычно он использует метод послойной печати детали. Распечатает любую деталь с точностью до микрона.

– Значит, так можно спроектировать любой станок, любую машину?

– Конечно. Но для компьютера нужны программы. А современные программы очень сложны и дороги. Есть программы, по которым проектируют автомобили, корабли, самолёты. Они моделируют нагрузки, вибрации, удары. Сначала компьютерную модель самолёта подвергают компьютерным испытаниям. Модель ломается, разрушается, но всё это не настоящий самолёт, а его виртуальный образ. Такие испытания не требуют затрат. И только потом виртуальный самолёт воплощается в реальный.

– Теперь мне ясно, почему авиация, кораблестроение и автомобилестроение так далеко шагнули вперёд. Да и роботы великолепные! Всё что хочешь сделают, и костюм сошьют, и телевизор соберут, – заметил Андрей. – Значит, манипуляторы универсальных строительных роботов это твоё детище?

– Не только моё. У нас коллектив, и все мы в той или иной степени участники разработки. А вообще-то, у нас Гена Фёдоров всему голова. Он обычно выдаёт новые идеи, а мы претворяем их в жизнь. У нас его зовут «Генератор Гена» или «ГГ».

– А я его знаю, – вдруг заявила притихшая Катя. – Он заходил к нам два раза. Ты ему варенье давала.

– Верно. Он болел, и я давала ему малиновое и брусничное варенье.

– А нам в садике говорили про робота-хирурга. Он сам все операции делает.

– Это не совсем так, – пояснил Андрей. – Врач-хирург есть, но он находится далеко. В какой-нибудь клинике. Ему передают по интернету изображение операционного поля, а он делает операцию как бы понарошку. Надевает на руку специальный экзоскелетон, берёт в руку хирургический инструмент, на голову надевает видео-шлем и выполняет операцию. При этом он видит объемное цветное изображение своего пациента. Больной лежит в какой-нибудь захудалой районной больнице, где есть робот-хирург, а настоящий хирург управляет этим роботом за сотни и тысячи километров. Благодаря роботам-хирургам теперь крупнейшие специалисты могут выполнять сложнейшие операции, не выходя из дома. Они могут выполнять операции на космических станциях, на кораблях в океане, высоко в горах, в Арктике и Антарктике, и даже в подводных камерах. Робот-хирург не укачивается в море, не боится невесомости, не устаёт и не болеет. Он может трудиться и день и ночь, лишь бы на другом конце им управляли специалисты. Настоящему хирургу теперь не куда спешить, не надо срочно куда-то ехать, лететь.

Например, человек попал в аварию и ему оторвало руку или ногу. Тут важно не упустить время, важно сделать операцию быстро. Пострадавшего привозят в ближайшую больницу, устанавливают связь с крупным медицинским учреждением, где есть специалисты по сшиванию сосудов, нервов и робот-хирург приступает к работе.

– Разве можно пришить оторванную руку? – усомнилась Катя. – Человек же не кукла!

– Можно, – если не терять зря время. Есть специальные манипуляторы для микрохирургии. Они копируют кисть человека, уменьшенную в 15 раз. А изображение операционного поля увеличивают в 15 раз и более. Таким образом, микро-хирург видит в шлем всё очень хорошо. Каждый сосудик, каждый нерв и делает буквально ювелирную работу.

А ещё есть универсальный строительный робот – гигант. Он выполняет все строительные работы. Оператор в нём сидит в экзоскелетоне, а робот повторяет все его движения.

– А у оператора тоже есть видеошлем?

– Конечно. Все роботы управляются через видеошлем. Даже робот – водолаз. Он может работать на любых глубинах, а оператор сидит в кабине надводного корабля. Ему тепло и уютно. А робот – космонавт может работать в открытом космосе не подвергая риску настоящих космонавтов.

– Мама, а ты купишь мне видео-шлем? Я хочу смотреть стереокино и играть в компьютерные игры.

– Но у нас дома есть стереовизор.

– А я хочу смотреть одна, чтобы мне не мешали.

– Нет, Катюша. Смотреть слишком много тебе вредно. Ты станешь телеманкой.

– А у нас девочки смотрят много.

– Значит, родители неправильно их воспитывают. Эти девочки будут жить в своём компьютерном виртуальном мире, не зная настоящей жизни, не умея играть и общаться со сверстниками. У них будет слабое здоровье, поскольку они мало двигаются, переутомляются, и им будет трудно в жизни.

– Я с тобой согласен, – кивнул Андрей. – Когда все вместе смотрят телевизор, то есть общие эмоции, общие впечатления. Можно комментировать, обсуждать увиденное. Так создаётся общее мнение, воспитываются дети. А если каждый уткнётся в свой видео-шлем и будет смотреть своё кино, то людям просто станет не о чем разговаривать. Каждый будет сам по себе. Кроме того, родители не знают, что смотрит их ребёнок. А он может смотреть совсем не детские фильмы. Это могут быть и порнофильмы, и фильмы ужасов, которые перевозбуждают, травмируют неокрепшую психику детей. Это могут быть и какие-нибудь сектантские фильмы, уводящие детей из реальной жизни в мир духов, призраков, ложных идеалов. Поэтому, я думаю, видео-шлем детям противопоказан.

– Ууу… – недовольно протянула Катя и пошла спать.