Научно-исследовательский стенд робот-собака МИФИ-МФТИ 5 страница

Соотношение традиции и современности — проблема, которая занимает большое место в творчестве Мори Огай. Герои его произведений страдают от раздвоения личности, от борьбы между чувством и долгом, страдают, сознавая тщетность попыток совместить личную свободу со служением надличностным ценностям.

Пребывание молодого Огай в Германии легло в основу его ранних романтических повестей. Автобиографический герой «Танцовщицы» (1890), с наслаждением вдыхающий воздух Европы, испытывает смутное желание жить так, как ему хочется, но обстоятельства не позволяют ему почувствовать себя свободной личностью. Юноша, полюбивший танцовщицу Элизу, вынужден отказаться от своей любви и подчиниться старым представлениям о долге.

Огай с горечью осуждает поверхностное внешнее восприятие японцами европейской культуры. В повести «Юность» (1911) глазами молодого провинциала, приехавшего в столицу, писатель живо запечатлел тогдашних интеллигентов, которые, обсуждая проблему личности, понятие индивидуализма, только щеголяли именами Руссо, Ибсена, Ницше. В спорах о будущем японской культуры Огай не поддерживал ни японцев, ни западников. Япония, считал он, должна «стоять на обеих ногах»: Запад и Восток, материальное и духовное — все должно быть в ней сбалансировано.

Склонность к исторической ретроспекции, обращение к национальному духовному наследию характерны для творчества Мори Огай. Писатель представил в своих произведениях целую галерею средневековых персонажей — от удельных князей, самураев, монахов до гейши. Но это не просто интерес к экзотическим нравам. Огай, сжившийся с возрожденческой идеей самоценности человеческой личности, не мог не сопоставить новое миропонимание с кодексом самурайской чести (бусидо), который буржуазное государство продолжало культивировать.

Повесть «Посмертное письмо Окицу Ягоэмона» (1912) написана в дни погребения генерала Ноги, совершившего ритуальное самоубийство харакири «вслед за господином» — вслед за смертью императора Мейдзі в 1911. Средневековый вассал Ягоэмон также совершил харакири вслед за сюзереном, одарившим его милостями. Самурай как бы олицетворяет идею вассальной преданности, долг ценится им дороже жизни.

Однако для понимания идейного смысла повести не столько важен сюжет из истории средневекового самурайства, сколь интересен спор между Ягоэмоном и его товарищем, посланным в Нагасаки по велению князя купить ароматическую древесину для чайной церемонии, спор, выявляющий их ценностные ориентации. Сталкиваются здесь два моральных принципа: стремление к красоте и узкий практицизм. «Если подходить ко всему с утилитарной точки зрения, то не будет ничего святого на этом свете» — эти слова, которые вкладывает автор в уста князя, и раскрывают идею повести. Твердость нравственных принципов человека не имеет ничего общего с моралью торговца — эта мысль снова прозвучала в повести Огай «Госпожа Ясуи» (1914).

Каково же отношение Огай к самурайской морали? В повести «Семья Абэ» (1913) восемнадцать самураев в расцвете лет один за другим совершают харакири. Они умоляют умирающего господина «позволить им умереть вслед за ним». Пережить сюзерена значило для вассала покрыть несмываемым позором себя и своих потомков. Абэ Яитиэмон за свой строптивый характер не был включен князем в его посмертную свиту, и, согласно обычаю, жестокая кара постигла весь его род. Семью Абэ поголовно истребили, а ее усадьбу предали огню.

Трагедия семьи Абэ, рассказанная Огай, — это приговор страшному, бессмысленному обычаю. Писатель — не бесстрастный летописец, он проявляет свои симпатии и антипатии, раскрывая нравственный смысл самурайского уклада жизни. Он показывает, что мораль, основой которой считалась вассальная верность, формировалась во имя поддержания незыблемости иерархических связей, феодальных устоев.

Тематика исторических романов Огай не ограничивается жизнью самурайского сословия. Осио Хэйхатиро, судья по профессии, возглавивший голодный бунт горожан Осаки, в 1837 г., стал героем романа, названного его именем и опубликованного в 1914 г. Осио не мог равнодушно взирать на бедствия страдающих людей, он сколотил отряд для конфискации риса у богатых торговцев. Но личность Осио получила двойственную оценку в романе: он выведен борцом за справедливость и в то же время показан как вор, взломщик. Исторический смысл событий не раскрыт. В постскриптуме к роману «Осио Хэйхатиро» автор писал: «Государство. Я думаю о методах его исцеления, поддерживая существующий порядок и уповая на его самоуправляющийся организм...» Огай, будучи представителем высшей бюрократии (он был генерал-лейтенантом военно-медицинской службы), в конечном итоге примиряется с действительностью.

Выход из натуралистического тупика искал и Исикава Такубоку (1886—1912) — основоположник японской демократической поэзии. Он последовательно критиковал натурализм.

Начав как романтик, — первые стихи его были опубликованы в журнале «Мёдзё» в 1902 г., — Такубоку примыкает к движению сидзэнсюги в 1908 г., стремясь утвердить поэзию реальных чувств, земного бытия. В программной статье «Стихи, которые можно есть» (1909) он писал: «Надо писать стихи, твердо стоя обеими ногами на земле, — вот о чем я хочу сказать. Надо писать стихи, проникнутые чувством неразрывной связи с реальной жизнью. Надо писать стихи, от которых исходил бы не аромат изысканных кушаний, а запах нашей повседневной пищи. Надо писать стихи, необходимые для нас... Это единственный путь для того, чтобы утвердить право поэзии на существование».

Такубоку дал высокую оценку движению сидзэнсюги. «Разрушая всяческие правила и ошибочные идеи, вскрывая фальшь, это направление, — писал он, — поднимает на щит правду жизни такой, какая она есть». Однако ему было чуждо натуралистическое принижение человека. Он считал, что Таяма Катай, провозгласивший принцип «плоскостного изображения» без каких бы то ни было идеалов, фактически отдалил литературу от жизни («Обрывки впечатлений и воспоминаний», 1909). Эгобеллетристика без критического самоанализа представляла для Такубоку «исповедь малой цены». Он отстаивал принцип критического реализма, для него литература — оружие, утверждающее передовые идеалы.

В статье «Положение в эпоху застоя» (1910) Такубоку поставил вопрос о путях дальнейшего развития национальной литературы. Причину упадка современной ему литературы он видит в том, что она стала прилаживаться к существующему порядку и утратила критический дух. Движение сидзэнсюги раскололось, когда перед ним встал вопрос «наблюдать» или «действовать». Считая, что отсутствие положительного идеала у современной молодежи — результат «сложившейся обстановки, тормозящей ход истории», Такубоку утверждает, что дальнейшее развитие литературы невозможно, если «оставить в неизменном виде установленный порядок».

В дни судебного процесса над Котоку Сюсуй и его товарищами Такубоку записал в своем дневнике: «В моих взглядах произошли большие перемены. Теперь я понемногу собираю литературу о социализме». Но интерес к социализму возник еще раньше: в 1905 г. в письмах к друзьям он приветствовал восстание матросов на броненосце «Потемкин». В дневнике за 1908 г. он писал: «...идеалом этого движения должно быть не только освобождение бедных рабочих от капиталистов, но и освобождение всего человечества от бессмысленных жизненных мук». Социалистические тенденции в творчестве Такубоку в значительной мере объясняются влиянием на него русской революции 1905 г., а также русской литературы. «Кто посмеет меня упрекнуть, // Если я поеду в Россию, // Чтобы вместе с восставшими биться // И умереть // Сражаясь?» (Перевод В. Марковой).

Такубоку всегда интересовала судьба своих идей. Не случайно он стремится в революционных боях России «проверить» новый идеал.

В сборниках пятистиший «Горсть песка» (1910), «Грустная игрушка» (1912) уже нет прежней романтической мечтательности, мистического ощущения загадочности бытия, характерных для сборника «Стремление» (1905), — в них автор обращается к повседневной жизни простых людей со всеми их радостями и горестями. Такубоку наполняет традиционные танка глубоким социальным содержанием. Он вошел в историю японской литературы как родоначальник школы «поэзии жизни».

Последняя книга стихов Такубоку «Свист и свисток», изданная в 1913 г., уже после смерти поэта, — итог его идейно-творческих исканий. В одном из стихотворений этого сборника, «Надгробная надпись», дан образ пролетария, подлинного революционера. В этом передовом рабочем жил «непреклонный, прямой и глубоко мыслящий человек», он не любил «трусливых краснобаев», и был «всегда готов на борьбу с врагом». Вот этого «здорового сына революции», в котором воплотилась бы заветная мечта поэта о «завтра», искал всю свою недолгую жизнь Такубоку.

Демократическая и социалистическая тенденции творчества Такубоку, отразившие рост общественного самосознания народных масс, наметили новый путь развития японской литературы. Однако историческая обстановка в Японии, сложившаяся после подавления «движения простого народа», не способствовала развитию прогрессивной литературы.

Утверждение революционного идеала стало задачей следующего этапа развития японской литературы. Традиции Такубоку продолжили японские пролетарские писатели 20—30-х гг.

[1] 1. Выбор книг для перевода позволяет судить о настроении общества. С 1878 г. одна за другой вышли: «Путешествие вокруг света в 80 дней» Верна, «Эрнст Малтроверс» Булвер‑Литтона, «Подпольная Россия» Степняка‑Кравчинского, «Юлий Цезарь» Шекспира (в вольном переводе Цубоути Сёё).

[2] 2. Характерно, что традиционные понятия Сёё пишет по‑своему – термин мономанэ, например, он передает иероглифами гидзи, что значит «подделка», «квази‑», «псевдо‑», «ложный».

[3] 3. В 1886 г. Фтабатэй перевел статьи В.Г. Белинского «Идея искусства» и «Разделение поэзии на роды и виды». С большими трудностями столкнулся Фтабатэй при переводе философских терминов: абстрактных понятий в японском языке не было, а европейскую терминологию еще не освоили. Больших трудов стоило ему подобрать эквиваленты к таким, например, понятиям, как «эстетика», «истина», «сущность», «эмпирическое сознание», «идеальный», «диалектический», «субъективный», «объективный» и т.д.

Научно-исследовательский стенд робот-собака МИФИ-МФТИ

Описание существующей проблемы по предлагаемой тематике исследований (проекта), обоснование актуальности реализации предлагаемых исследований (проекта)

В настоящее время в МИФИ активно разрабатывается 4хногая шагающая платформа робот-собака, которая позволит более детально исследовать возможности кинематической схемы робота, за счет применения современных аппаратных средств, датчиков и разработанных недавно алгоритмов.

Кинематическая схема робота в общем виде будет выглядеть следующим образом:

Рис 1. кинематическая схема робота Little Dog (DARPA).

Несмотря на большое число исследований, посвященных ходьбе и ритмическим

движениям ног роботов, эти акты не описаны в аналитической форме, что вызывает необходимость

проведения вычислительных экспериментов, направленных на создание аналитических

зависимостей, а также апробацию разработанных алгоритмов на реальных моделях.

Рис 2. Разрабатываемая беспилотная шагающая платформа робота-собаки НИЯУ МИФИ-МФТИ.

С целью детального изучения особенностей кинематических схем шагающих роботов, нами была спроектирован беспилотный шагающий робот, который обладает рядом особенностей, позволяющих ему конкурировать с существующими аналогами:

Ø Большое количество сенсоров в электронике робота.

1. Пять девяти осевых инерциальных сборок, позволяющих отслеживать не только наклоны частей робота в пространстве, но и определять неисправность механики сервоприводов, фиксировать соскальзывания или увязание ноги в земле, производить виброакустический анализ типа поверхности по которым идет робот (земля, стол, ковер, трава).

2. Наличие дальномеров в горизонтальной и вертикальной плоскостях ног робота позволят успешно распознавать препятствия, строить карты близлежащей поверхности.

3. Наличие монохромной ПЗС матрицы низкого разрешения, которая будет регистрировать относительные перемещения робота по поверхности с высокой точностью, порядка 0.1 мм на метр пути.

4. Наличие возможностей подключать резистивные датчики углового положения сервоприводов в общий демультиплексор, что позволит отслеживать в реальном времени задержки срабатывания двигателей и проводить их калибровку, оценивать нагрузки на сервоприводы и делать прогнозы по расходу электроэнергии роботом.

5. Возможность подключить до двух видеокамер, что позволит решать задачи картографирования по стереопаре с видеокамер.

Ø Для такого оснащенного робота, с которого будет поступать свыше 15 мегабайт данных в секунду, потребуется мощный компьютер. Наш выбор пал на одноплатный 4хядерный компьютер OdroidU3 с ядрами по 1.7ГГц, имеющий на борту 2 гигабайта оперативной памяти и совместимость с современными операционными системами. Вес компьютера составляет 50 грамм.

Ø Наличие встроенных проводных каналов связи, возможность установки Wi-Fi модуля, совместимость с 3G модемами.

Ø Небольшие габариты робота позволят использовать его на столе. Вес робота будет приблизительно 400 грамм, при габаритах 160х120х100мм. Механика движений робота копирует движения аналогичного робота-собаки от DARPA.

Не решенными остаются также вопросы систем принятия решения роботов в случае возникновения различного рода препятствий, которые могут встречаться в реальном мире. Робот должен иметь систему искусственного интеллекта, которая сможет формировать базу знаний по различным видам препятствий и формировать управляющие команды для их избежания.

Публикации по теме предлагаемого направления исследований, отражающие мировой уровень исследований

1. A Robust Quadruped Walking Gait for Traversing Rough Terrain 1* Computer Science & Neuroscience, University of Southern California, 3641 Watt Way, Los Angeles, CA 90089-2520 2* ATH Computational Neuroscience Laboratory, 2-2-2 Hikaridai, Seika-cho, Soraku-gun, Myoto 619-02

2. Learning Locomotion over Rough Terrain using Terrain Templates Mrinal Kalakrishnan, Jonas Buchli, Peter Pastor, and Stefan Schaalyz Computer Science, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089 USA,Neuroscience and Biomedical Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089 USA, ATR Computational Neuroscience Labs, Kyoto 619-0288, Japan

Ключевые слова по тематике исследований

Шагающие платформы, системы стабилизации шагающих платформ, алгоритмы преодоления препятствий шагающими платформами, робот-собака.

Формулировка научно-технических задач и предлагаемых подходов по их решению

Рассматривается математическая модель описания процесса

Ходьбы робота-собаки. Описываются функции, задающие координаты

ключевых точек ног человека в зависимости от времени, а также

характеристики походки, необходимые для построения

аналитической модели движения. Приводятся результаты

компьютерного моделирования кинематики ходьбы робота по

разработанному алгоритму.

Подробное описание планируемых работ (включая работы, выполняемые иностранным партнером)

1. Разработка модификаций робота и конструкторской документации под казличные виды датчиков, устанавливаемых на платформу
2. Разработка алгоритмов, программных комплексов и систем искусственного интеллекта для подобных платформ.
3. Разработка систем картографирования и аппаратно- программных систем распознавания и прохождения различных видов препятствий
4. Разработка алгоритмов группового взаимодействия нескольких роботов, для выполнения задач различных по степени абстракции: локальных, глобальных или тактических.
5. Адаптация существующих мировых разработок в области компьютерного зрения к этому роботу, а также разработка собственных систем классификации объектов и препятствий.
6. Разработка полноразмерных моделей, конструирование испытательных стапелей и обучения робота на данных реального мира.

Технические требования к выполнению работ

Требуется разработать математические модели и системы принятия решений, эффективность работы которых можно будет проверить на небольшой шагающей платформе, а затем на полноразмерном роботе с гидравлическим приводом. Робот должен уметь преодолевать различные виды препятствий, принимать решения об избегании некоторых видов, уметь восстанавливать свое вертикальное положение в случае опрокидываний. Для решения задач перемещения робота, требуется разработать существенный комплекс систем картографирования и распознавания препятствий окружающего мира, с возможностью эффективно прокладывать маршрут в заранее неизвестной среде.

Ожидаемые научные и научно-технические результаты исследований, результаты работ по проекту

На основании проведенных исследований станет возможным разработка нового поколения шагающих роботов для нужд военных, а также сервисной робототехники, которые будут способны самостоятельно ориентироваться на местности, решать поставленные транспортные задачи. Разрабатываемые аппаратно-программные комплексы возможно будет адаптировать к нуждам беспилотной авиации и различным ездящим платформам, которые уже сейчас решают задачи разминирования, работают с ядерными материалами и во многих других сферах. Результаты работы данной НИР должны значительно повысить автономность подобных систем и сократить нагрузку на оператора, управляющего роботом.