Jedinstveno iskustvo u Muzeju nauke i tehnike - Jeste li znali da je prva robotska šaka napravljena u Srbiji?

Malo Beograđana zna da su naučnici Instituta Mihajlo Pupin prvi u svetskoj istoriji konstruisali pretke robota i da se oni danas mogu videti u Muzeju nauke i tehnike, u Skender-begovoj 51.

Stalna postavka Muzeja Nauke i tehnike u glavnoj zgradi, u Skender-begovoj 51 nedaleko od centra Beograda, podeljena je u nekoliko celina: točak – mašina – motor, komunikacija, čovek i tehnika, mera i broj.

Na stalnoj postavci, koja prikazuje više segmenata tehnološkog napretka kod nas, izloženo je više od 400 predmeta, a posetioci mogu da saznaju nešto više o starim tehnologijama i razvoju elektrifikacije u Srbiji, kao i o tome kako se i kuda plovilo parnim brodovima, kako se štampalo bez štampača, kako su izgledali prvi kompjuteri domaće proizvodnje ili zbog čega je Teslin asinhroni motor revolucionarni izum.

Ipak, ono što zna celokupna svetska nauka - da su naučnici Instituta Mihajlo Pupin prvi u istoriji konstruisali pretke robota, malo Beograđana zna, a još manje da se oni upravo mogu videti u Muzeju nauke i tehnike.

Pored svega toga postoji deo i za najmlađe posetioce, Galerija igračaka, gde je izloženo oko 150 eksponata – igračaka sa početka XX veka, pa do sedameseteih godina prošlog veka: lutke, automobili, kolica za bebe, muzičke kutije, plišane igračke…

Iako je malo prostora da se opiše jedinstveno iskustvo koje Muzej nauke i tehnike pruža, National geographic je izdvojila samo neke od najistaknutijih eksponata iz stalne postavke:

Model prve na svetu protetičke robotske šake na eksterno napajanje

Profesori Rajko Tomović i Milan Rakić sa Elektrotehničkog fakulteta u Beogradu započeli su 1963. godine pionirski rad na izradi veštačkog organa sa čulom dodira. Njih dvojica su na Institutu "Mihajlo Pupin" konstruisali model prve na svetu protetičke robotske šake na eksterno napajanje (pokretao ju je motor jednosmerne struje).

Šaka je imala pet prstiju, mioelektrično upravljanje i senzorsku povratnu spregu. Mogla je da izvede dve osnovne radnje: stiskanje u pesnicu i skupljanje sa ispruženim prstima. Ovaj model multifunkcionalne spoljašnje ručne proteze poznat je u svetu kao "Beogradska šaka". Kasnije će nastati nove verzije, a na šaci će se istraživati i prva primena senzora u robotici. Robotska šaka nije korišćena u medicinske svrhe, ali je upotrebljavana za istraživanja koja će uticati na dalji razvoj robotskih ruku u svetu.




Prvi na svetu hodajući aktivni egzoskeleti za antropomorfni hod

Eksperimentalna istraživanja na Institutu Mihajlo Pupin u oblasti teorije upravljanja i rehabilitacione robotike rezultiraće su razvojem i konstrukcijom prvih operativnih aktivnih egzoskeleta u svetu namenjenih rehabilitaciji hoda paraplegičara i distrofičara. Rad na dvonožnom pokretu, na sintezi i kontroli antropomorfnog hoda, imaće praktičnu namenu u domenu aktivnih egzoskeleta za hendikepirane osobe paraplegičarskog tipa. Tokom 1968. godine, započet je rad sa veoma jednostavnim egzoskeletom, koji je kompletiran tokom naredne godine.

Bio je to prvi na svetu hodajući aktivni egzoskelet za antropomorfni hod, pneumatski napajan i delimično kinematički programiran. Tokom rada na razvoju egzoskeleta najveći problem je bilo rešavanje upravljanja njegovim kretanjem. Rešavajući ovaj problem profesor Miomir Vukobratović će razviti Teoriju tačka nula momenta (ZMP), kojom je rešio problem kretanja i stabilnosti dvonožnih mašina. Najuspešnija verzija aktivnog egzoskeleta, pneumatski napajanog i elektronski programiranog, realizovana je i testirana na Beogradskoj ortopedskoj klinici 1972. godine.

Aktivni egzoskelet je služio kao osnovni pokretač za paraplegičare tako što je nadoknađivao 50% sile potrebne za pokretanje tela. Aktivni egzoskelet sa elektromehaničkim motorima, elektronski programiran, izrađen je i testiran 1974. godine. Služio je za procenu i razvoj elektromehaničkih motora za aktivne ortotičke uređaje, kao što su tzv. aktivno odelo ili aktivna ortozna ruka. Ovo je bio prvi na svetu primerak aktivnog egzoskeleta koji je koristio elektromotore kao aktuatore. On se može smatrati prethodnikom savremenih humanoidnih robota koje pokreću električni motori.

Dok se u Laboratoriji radilo na Teoriji ZMP-a, u svetu nisu postojali humanoidni roboti. Profesor Vukobratović je bio uveren da je ZMP promenio svet robotike. Teorija je doživela praktičnu primenu 1984. godine u laboratoriji profesora Ičire Katoa na Univerzitetu Vaseda na robotu WL-10RD. Teorija ZMP se i danas koristi prilikom izrade skoro svih japanskih lokomotornih uređaja, posebno bipedalnih robota, kao i kod najpoznatijeg humanoidnog robota – ASIMO.

Prvi industrijski robot antropomorfne forme na svetu

U Centru za robotiku Instituta "Mihajlo Pupin", na čelu sa profesorom Miomirom Vukobratovićem, je tokom 1976. i 1977. godine pokrenut razvoj prvog jugoslovenskog industrijskog robota. To je bio prvi industrijski robot antropomorfne forme na svetu. Verziju iz 1978, UMS1, pokretao je eletromehanički motor i ona je predstavljala prvog robota primenjenog u domaćoj industriji, u fabrici Teleoptik, na poslovima montaže termostata za automobile.

Kontrolni sistem bio je zasnovan na procesoru Intel Z8080. U narednim godinama, u saradnji sa vodećim jugoslovenskim industrijskim preduzećima, razvijeno je nekoliko uspešnih prototipova industrijskih robota, sa pripadajućim upravljačkim uređajima i softverom, koji su korišćeni u domaćoj industriji. Daljinar i šifarnik Mihaila Petrovića Alasa

Istaknuti srpski matematičar, istraživač, putopisac, muzičar i ribar, Mihailo Petrović Alas, bio je i izumitelj. Poznato je da je zaštitio deset patenata, od toga devet u Francuskoj i jedan u Velikoj Britaniji.

Njegov prvi patent, daljinar zemaljske aritljerije, Mihajlo Petrović konstruisao je, za potrebe Vojno-tehničkog zavoda u Kragujevcu, zajedno sa generalom Miloradom Terzićem. Uređaj su patentirali u Francuskoj 1910. godine, pod nazivom "Télémètre à sextant" i pod brojem 413.730. Patent je 1912. godine otkupila ruska vojska.

Daljinar radi na principu sekstanta, gde se udaljenost od ciljanog objekta određuje na osnovu ugla linije posmatranja i odgovarajućeg paralaktičkog ugla, te udaljenosti između dve tačke posmatranja. Petrovićev i Terzićev instrument usavršava ovaj sistem, jer traženo rastojanje izražava neposredno jednim umnoškom rastojanja između dve tačke posmatranja, ne zahtevajući nikakav račun.

Deo sistema za šifrovanje, pod nazivom "Tri kartona" Mihailo Petrović Alas konstruisao je u Ženevi 1917. godine za potrebe srpske vojske. Na Petrovićev rad u ovoj oblasti uticao je rad u našoj državnoj komisji za ocenu dotadašnjeg sistema šifrovanja.

U periodu između 1927. i 1937. godine Mihailo Petrović je za potrebe "Škole za obuku na šifri" Obaveštajnog odeljenja Glavnog generalštaba Kraljevine SHS/Jugoslavije pripremio 24 sveske o "Kriptografiji".

Isti sistem, znatno usavršen, posle rata je koristilo Ministarstvo Vojske i Mornarice i Ministarstvo inostranih dela prilikom diplomatske prepiske. Usavršeni sistem se sastojao od deset pripremljenih kartona sa tabelama, nudio je mogućnost izmene 720 ključeva, pri čemu je za izmenu ključa korišćen niz od pet cifara. CER 10 – prvi jugoslovenski digitalni računar

Računar CER 10 prvi je operativan računar Instituta "Mihailo Pupin", izrađen u periodu od 1956. do 1960. godine. Prvi put je prikazan javnosti na Beogradskom sajmu tehnike avgusta 1960, a instaliran u potonjoj zgradi Tanjuga, gde je korišćen na poslovima statističke i kriptološke obrade podataka od 1962. do 1967. godine.

CER 10 je mogao da obradi 50 hiljada jednostavnih operacija u sekundi, ili oko 1600 sabiranja u sekundi. Logička kola bila su izrađena od vakumskih cevi i tranzistora. Podaci su unošeni preko čitača bušene papirne trake, a na izlazu je imao bušač papirne trake i teleprinter za štampanje rezultata. Programiran je u mašinskom jeziku, imao je 17 osnovnih instrukcija.

Tekst je objavljen u sklopu projekta "Beograd-kulturna prestonica regiona" koji je sufinansiran iz budžeta Grada Beograda, Gradske uprave grada Beograda, Sekretarijata za informisanje.