С «мозгами» несколько сложнее. Может быть, это не соответствует действительности, но, по моим ощущениям, в основном используются два роботоконтроллера - OOPic и Basic Stamp. Есть еще два контроллера: BrainStem и HandyBoard, которые упоминаются реже. И существует множество разработок продвигаемых прочими фирмами. В основном это контроллеры на микропроцессорах Motorola 68xxx ⁶. Как ни странно, не удалось обнаружить сведений о применении Z80 - весьма известного процессора. Он, конечно, довольно старый, но весьма привлекательный по цене и возможностям (многие, наверное, помнят легендарные «Спектрумы», захватившие рынок домашних компьютеров в 1980-х). Есть еще процессоры АТ90S (AVR) фирмы Atmel, которые тоже встречаются очень редко. Несмотря на кажущуюся примитивность подобных контроллеров (слабенький процессор, малюсенькая память) они неплохо справляются со своей задачей. А благодаря наличию шины IIC в большинстве контроллеров можно объединять их по несколько штук.

Самыми распространенными рецепторами являются разнообразные датчики расстояния, как инфракрасные, так и ультразвуковые. А самые популярные ИК-датчики - серии GP2Dxxx производства фирмы Sharp. Среди ультразвуковых лидируют сонары Polaroid (благодаря тому, что имеют хорошую чувствительность, так как используются в фотоаппаратах ⁷).

Кроме того, есть множество других датчиков: от простейших датчиков освещенности (фоторезисторов) до систем GPS.

Что же касается установки аудио/видеоаппаратуры, то тут предложений меньше, поскольку требуется большая вычислительная мощность и объем памяти. Хотя есть ряд вариантов, где обработка перекладывается на более мощный компьютер благодаря беспроводной связи.

Эффекторы (исполнительные части) у робота, как правило, уже есть (колеса, ноги, гусеницы), но всегда можно добавить манипуляторы, светодиоды. Чтобы он мог общаться с создателем, имеются спич-модули.

Так что можно собрать робота по своему вкусу. Конечно, повторить Aibo будет трудновато, но достичь уровня Furby или даже превзойти его - вполне реально.

А многие энтузиасты, собрав своего робота из «чужих» комплектующих, не стесняются потом предлагать эти наборы всем желающим по сходной цене. Поэтому в Интернете так много сайтов, где можно примерно за $250 прикупить робота, вот только все они как близнецы: три колеса, контроллер на OOPIC или Basic Stamp, несколько ИК-датчиков, пара моторчиков и кусок пластика, к которому все это прицеплено.

С программной частью робота дело обстоит поинтереснее: значительная часть ресурсов бесплатна, но требует определенных навыков программирования. Впрочем, это неудобство частично компенсируется многочисленными примерами и готовыми разработками, что может помочь в написании своих приложений. Пожалуй, по красоте и удобству на первом месте стоит OOPic. Это первый контроллер, в котором применена схема «объектно-ориентированного» подхода. Да и сама среда разработки (редактор-компилятор-отладчик-загрузчик) выглядит симпатично, позволяя не только писать программу и загружать ее в контроллер, но и следить за ее выполнением в удобном графическом виде. У большинства других контроллеров среда разработки выглядит гораздо скромнее, что, впрочем, не влияет на функциональность. Пожалуй, самые большие неудобства могут возникнуть при использовании контроллеров на основе Motorola 68xxx, поскольку ПО зачастую представлено только в DOS-версии.

Но какой бы контроллер ни использовался, какой бы удобной ни была среда разработки, все равно необходимы навыки программирования. Поэтому при создании своего первого робота лучше всего использовать широко распространенные контроллеры, чтобы иметь возможность просмотреть готовые приложения, примеры, а не читать технические описания от производителя и не писать на ассемблере.

Семь раз отмерь

Отдельно стоит поговорить о симуляторах роботов. Самой первой программой такого рода был Autonomous Micro Robot Soccer Simulator ⁸ (автор Рандиб Сингх [Randeep Singh] из Индии). Но увы! Это больше похоже на игрушку, чем на серьезную программу, - поведение робота жестко задано, хоть и можно выбирать из нескольких вариантов.

К счастью, есть ARC ⁹ (Autonomous Robot Controller), разработанный Ксави Маркезом (Xavi Mаrquez). Конечно, эта программа не позволяет моделировать своего собственного робота от начала до конца, но дает возможность проверить поведение робота в определенном окружении при наличии тех или иных датчиков. Можно задавать тип, количество, расположение датчиков, реакцию на их сигналы, окружение робота (стены, прозрачные объекты, линии на полу, координатные точки и т.д.). К недостаткам можно отнести двухмерность (вид сверху), ограничение на тип робота (только два колеса) и неудобную систему программирования (писать придется на C да еще оформлять в виде DLL). Но зато небольшой размер (примерно 750 Кбайт), наличие примеров, исходников, более или менее подробного описания и бесплатность делают ARC неплохим выбором.

Есть, по меньшей мере, еще одна программа такого рода: MOBOTSIM ¹⁰, но она уже из разряда shareware, стоит 30 долларов. Trial-версия работоспособна в течении тридцати дней (или сто запусков). В сравнении с ARC этот симулятор немного удобнее из-за встроенного интерпретатора языка Sax Basic, так что задавать параметры робота можно не выходя из симулятора.

Но лучше пользоваться обеими программами, поскольку в ARC можно использовать больше датчиков различных типов, зато MOBOTSIM проще в настройках.

Следует упомянуть и Electric Drive Train Simulator ¹¹, который позволяет еще до покупки подобрать роботу подходящие электромоторы и аккумуляторы, исходя из веса, размера и требующейся автономности хода, что немаловажно, поскольку робот должен работать больше, чем пару минут…

Этим список симуляторов не исчерпывается, но оставшиеся либо работают под Unix, либо представляют собой пристройки к пакетам типа Mathematica, либо являются коммерческим ПО.

Роботы в России

На сегодняшний день мне не удалось обнаружить в Рунете никаких ресурсов по роботостроению: есть радиомодели (схожая тематика, но…), есть почтовые роботы (хоть название и похоже, но совсем не то)… Впрочем, это не означает, что роботостроения в России не существует: у нас есть ЦНИИ робототехники и технической кибернетики, в ряде институтов существуют факультеты (или кафедры) робототехники и мехатроники, имеются студенческие разработки. Команда МЭИ стала чемпионом на 6-м Чемпионате мира по мобильным роботам в 1999 году. Но это всё научно-практические разработки, а вот как хобби роботостроение в России не слишком распространено. С этим может справиться только энтузиаст, прекрасно разбирающийся в электронике, поскольку придется почти все собирать своими руками. Ведь найти можно лишь колесную базу в магазине радиоуправляемых моделей. Там же можно купить и серводвигатели, емкие аккумуляторы и зарядные устройства.

С «мозгом» сложнее: реально купить микроконтроллер AS-mega (на базе микросхем ATmega 03/ATmega 28 с набором периферийных устройств). В каталоге «Чип и Дип» есть конструктор-контроллер KIT-552 (со стандартной архитектурой MCS-51 и расширенной периферией PCF80C552-16WP, последовательные интерфейсы RS-232 и I2C и макетное поле с подведенными к нему сигналами внутренней шины) и KIT-PIC03 (примерно то же самое, но под микропроцессоры серии PIC16ххх). Стоимость этих конструкторов чуть больше 2 тысяч рублей, но к ним еще надо приложить руки и голову, чтобы вышло что-либо путное. Да и с программным обеспечением скорее всего будут проблемы. А вот с контроллерами именно для робота, в комплекте с ПО или какими-нибудь RoboKit, гораздо хуже. Приобрести что-либо можно, пожалуй, только по заказу, но в таком случае покупка обойдется на 50 процентов дороже (доставка, таможня, маржа). Использовать же в качестве «мозгов» компьютер (например, тот же Palm или WinCE) боязно - ведь придется на свой страх и риск приделывать к нему самопальный контроллер. Каюсь, забыл упомянуть фирму Lego: скорее всего Lego Invention System продается и у нас (правда, в центральном «Детском мире» я этого набора не увидел - может, смотрел плохо?).

Рецепторы: тут примерно то же, что и с «мозгом». Кое-что есть по отдельности, но мало. Впрочем, в продаже имеются комплектующие, и ИК-датчик или сонар можно спаять самому - вот только какие у него будут характеристики? Есть еще множество самых разных датчиков, но поскольку разброс характеристик может быть весьма велик, тут, кроме желания, требуются еще и достаточно глубокие знания радиоэлектроники.