Единая коллекция
Цифровых образовательных ресурсов

Один из самых совершенных видов механических музыкальных автоматов с программными валиками и звуковыми гребенками. Изготовлен в Сен-Круа (близ Женевы) - в одном из главных центров производства музыкальных механизмов. Имеет 3 сменных программных валика на 6 программ-мелодий) и большой набор автоматических устройств. Музыка классическая, популярная, русская народная. Автомат изготовлен по заказу для России.

При вращении программного валика колки задевают за острия зубцов гребенки, приводя их в колебания. Две звуковые гребенки на 52 тона. Последовательность включения звуков определяется нотной программой на валике. Механизм с автоматической сменой программ (смена валиков вручную), автоостановом, указателем номера мелодии на валике, регулятором скорости вращения, возможностью выбора мелодии. Механизм изменения мелодии смещает валик вдоль своей оси, подводя к зубцам следующий комплекс штифтов. Специальное устройство, "парашют" (изобретение фирмы), предохраняет валик от поломки в случае срыва пружины барабана.

На примере одного из популярных в 1980-х г. отечественных промышленных роботов представляется конструкция и принцип действия робота 1-го поколения. Основное его назначение - выполнение определенной запрограммированной последовательности операций. Автоматический манипулятор ("рука" робота) обладает тремя степенями свободы (не считая схвата). Перемещения "руки" происходят между двумя крайними точками, которые задаются специальными упорами. Порядок работы задается программой, записанной в устройстве электронного циклового программного управления, путем установки соответствующих многопозиционных переключателей.

Ландшафтный макет с цветущим деревом на холме, порхающими и щебечущими птичками, встроенными часами и льющейся водой источника. Система управления ансамблем птичек - кулачковая. Звуковые устройства - пневматические пищики. Приводы пружинные. Кулачковый аппарат и система проволочных тяг, проходящих в ветвях дерева, ведет театрализованное представление: колибри прыгают с ветки на ветку, большая птица пьет воду из ракушки и т.п. Струйку воды источника имитирует вращающаяся стеклянная спиральная рейка.

Механический автомат, имитирующий пение и движения живой птицы. В цоколе клетки размещены пружинный двигатель, кулачковый командоаппарат и пневмосистема со свистулькой. Два профильных дисковых кулачка управляют поршеньком в свистульке и клапаном подачи воздуха, третий - движениями птички. Птичка движет головкой, хвостиком, клювом в согласовании с пением.

Автомат со сменными программными дисками и звуковыми гребенками. Перфорированные диски (металлические ноты) - изобретение П. Лохмана (Лейпциг, сер. 1880-х г.). Под названиями Симфонионы, Полифоны, Фортуны подобные машины стали выпускаться с 1886 г., вытесняя музыкальные ящики с валиками. Использовались в общественных заведениях, могли запускаться от монеты. "Фортуна" - название фирмы, принадлежавшей Ю.Г.Циммерману, самому известному Торговому дому в России с отделениями в Москве, Санкт-Петербурге, Риге, Лейпциге.

На нижней стороне дисков при штамповке образовывались выступы, играющие роль колков на программном валике (при этом отверстие не вырубалось полностью, а прорубалось П-образно, так чтобы оставался язычок металла). Для передачи движения от программного диска к гребенкам введено дополнительное звено - набор зубчатых колес-звездочек. Две звуковые гребенки на 46 тонов. Привод автомата пружинный, с заводкой от рукоятки. Приводной механизм размещен в отдельном отсеке, к механизму управления выведено ведущее колесо - звездочка с косыми зубьями.

Комбинация из двух механических автоматов в едином конструктивном исполнении - часы имеют кинематическую связь с фигурой в виде восточного чародея (фокусника), манипулирующего стаканчиками и цветными шариками. Изобретение такого механизма в 1836 г. связывают с именем французского часовщика, создателя фигур-автоматов - Ж.Ф.Удена.

Механизм подачи шариков представляет собой вращающееся кольцо (турель) с 16 цилиндриками-шариками или без них. Шарики на стол фокусника подаются толкателем. Размещение цилиндриков с шариками в турели можно произвольно менять. Второй механизм с помощью кулачков управляет движениями рук и головы фигуры. Андроид имеет две циклические программы. За каждый цикл диск турели поворачивается на пол-оборота, при этом фокусник демонстрирует 8 пар шариков. При следующем включении - втором цикле, 8 пар шариков демонстрируются в обратном порядке.

Одна из первых разработок в области кибернетики в СССР. Моделирует способность к обучению простейшего живого существа - поиск цели, с последующим запоминанием кратчайшего пути к этой цели. Модель представляет собой черный ящик, с подсвечиваемой схемой лабиринта. Подсветка имитирует движение по лабиринту мыши в поисках корма, который устанавливается переключением тумблеров на концах отдельных участков пути лабиринта. При первом запуске в лабиринт "мышь" следует правилу "одной руки" - последовательно обходит все коридоры строго в одном направлении. После обнаружения "корма" - запоминает короткий путь до цели и при последующем запуске движется к ней по пути самому короткому. Логическая схема и память модели построены на телефонных реле. Модель разработана и изготовлена в 1955-1957 гг. в Институте Автоматики и телемеханики АН СССР в лаборатории профессора М.А.Гаврилова (1903-1979).

Мобильный автомат, обладающий свойством "памяти", техническим зрением и слухом. Демонстрирует способность к целесообразному поведению: нахождение источника света, обход препятствий, выработка условных рефлексов. Первые схемы устройств, способных двигаться в направлении источника света (модели тропизмов) разработал основоположник кибернетики Н.Винер (1894-1964). Идея электронной черепахи принадлежит Г.Уолтеру (одна из его моделей хранится в Музее Массачусетского технологического института, США). Экспонат Политехнического музея разработан и изготовлен в Институте Автоматики и телемеханики АН СССР (в отличие от моделей Уолтера построен на релейно-контактных схемах).

Представляются роботы, созданные в лаборатории робототехники и искусственного интеллекта Политехнического музея. На них ставились эксперименты по моделированию условно-рефлекторного поведения (роботов можно "наказывать" и "поощрять" за те или иные действия). Они способны обучаться и самостоятельно вырабатывать алгоритм "движения по линии" - одна из актуальных для мобильных роботов задач, когда датчики робота должны отследить линию, а сам робот - максимально быстро и точно проехать по трассе. При создании таких роботов применяются различные алгоритмы и методы искусственного интеллекта: искусственные нейронные сети, эволюционное моделирование, ДСМ-метод и др.

"стопоходящая машина", одно из наиболее известных в мире изобретений П.Л.Чебышева. Представляет собой симметричный шарнирный прямолинейно-направляющий механизм, состоящий из "лямбдообразных прямил", соединенных таким образом, что их кривошипы образуют шарнирный параллелограмм. Если привести в движение кривошипы, или перемещать корпус механизма прямолинейно, то "ноги" механизма начинают переступать попарно подобно ногам животного. В своем механизме ученый реализовал найденный природой принцип локомации (хождения) задолго до становления науки бионики. Механизм экспонировался в 1878 г. на Всемирной выставке в Париже.

Один из ранних видов механических музыкальных инструментов с программным управлением. По устройству аналогичен переносным органчикам, получившим в России название "шарманок". Программа мелодии записана на сменных кулачковых программных валах. Изделие выполнено в мастерской, связанной с известным в России в 19.- нач. 20 вв. Торговым домом и фабрикой Бруггера и Фуртвенглера - производителем музыкальных машин, органов и оркестрионов.

Инструмент полуавтоматического действия, при вращении кривошипной рукоятки приводится в действие пневматический нагнетающий механизм и одновременно кулачковый вал с программами мелодий. Кулачки выполнены из проволоки в виде штифтов для коротких звуков и скобочек - для продолжительных. У органа - 3 сменных вала по 10 программ-мелодий на каждом. Музыкальная часть состоит из 70 деревянных лабиальных труб в два регистра: 35 - открытых и 35 закрытых.

Музыкальная машина полуавтоматического действия с перфолентами для игры на 88 или 65 клавишах. Привод педальный. Встроенная пневматическая система управления. Машина с высокими музыкальными и функциональными возможностями. Исполнение возможно по программе и без автоматики, как на обычном пианино. Автоматы с программами на перфоленте стали высшим этапом развития механической музыки, выпускались почти до середины 20 века.

Электронно-механическая установка для воспроизведения музыкальных перфолент. Построена на базе автоматического пианино 1920-х годов, использует оптико-электронный преобразователь. Исполнитель с помощью педалей приводит в действие воздушные мехи и пневматический двигатель, который перематывает перфоленту. Лента проходит между двумя линейками преобразователя. На одной из них расположено 65 инфракрасных светодиодов, просвечивающих ленту, на другой - 65 фотодиодов. В момент, когда отверстие проходит перед фотодиодом, он генерирует сигнал, соответствующий данной ноте. Сигнал поступает в компьютер, где специальная программа обрабатывает полученную информацию и передаёт на усилитель музыкальные звуки нужной высоты и тембральной окраски. На экране компьютера можно наблюдать движение ленты с отметками нот.

В состав комплекса входят два манипулятора "Пума" (фирма "Юнимейшн"), отечественная система управления "Сфера", телевизионная камера и отдельный персональный компьютер. Антропоморфный манипулятор "Пума" имеет 6 степеней свободы (не считая схвата). С пульта ручного управления можно задавать необходимые режимы работы и проводить обучение манипулятора. Для демонстрации адаптивного поведения робота специалистами МГТУ им.Н.Э.Баумана разработан комплекс программ. На примере задачи сортировки деталей, демонстрируется способность робота распознать детали разной конфигурации.

Предназначалось для исследований и демонстрации принципиально нового шагающего движителя. Для перемещения каждой ноги используются 2 двигателя постоянного тока с тормозами для горизонтального и вертикального перемещения. В нижней части ног имеются сенсоры "наступания". Двигатели работают независимо друг от друга с постоянной скоростью (реверсивно), что позволяет организовать управление всем шаговым циклом с помощью простых электромеханических реле и контактных переключателей. Устройство отличается плавным ходом, большой экономичностью (потребляемая мощность - не более 6-10 Вт) и высокой способностью адаптации к неровностям среды. Экспонат музея Института машиноведения им. А.А.Благонравова РАН. Изофонд ПМ.

Предназначен для реабилитации людей с утраченными функциями ног и позвоночника и усиления двигательных функций, позволяет управлять ногами и верхней частью тела. Конструкция состоит из корсета, внешнего скелета ходовой части на стержнях и шарнирных соединениях и блока управления, обеспечивающего устойчивую антропоморфную ходьбу. Имеет пневматический привод с электромагнитными пневмораспределителями. Первое в мире биотехническое устройство подобного рода. Разработан под руководством профессора М.Вукобратовича, Институт автоматики и телесвязи им. М.Пупина (г.Белград, Югославия) в 1973 г.