В 1808 г. французский изобретатель Жозеф Мари Жаккард удивил самого Наполеона Бонапарта своей ткацкой машиной, основанной на сменяемости программ узора. Именно здесь впервые нашли применение перфорированные карты с простейшим двоичным кодом: опущен ли челнок, или он поднят. Император щедро наградил купца, чьё рационализаторское предложение сулило переворот в ткацком деле в масштабе всей страны. В дополнение к своей премии Жаккард взимал теперь проценты с продаж каждого жаккардова станка. Жаккард был предтечей грядущей эры автоматизации производства. Однако его машина ещё слишком примитивна по сравнению со всем тем, о чём пойдёт речь. Ткацкий станок 1808 г. лишь мог безошибочно наносить крупный одноцветный узор.

Конечно, Жаккард не мог не иметь предшественников: принципы автоматии использовал ещё Жак де Вокансон – игрушечных дел мастер XVIII в. В свою очередь, в свете идей Жаккарда в течение XIX в. были разработаны механические исполнительные устройства типа «кулачковый механизм»: автоматическое пианино, телеграф Уитстона и др. Однако лишь на рубеже 1940-х—50-х гг. станок Джона Парсонса, работавший на предприятиях США по программе, вводимой с перфокарт, произвёл фурор в области фрезеровки сложнейших деталей, без чего нельзя было представить передовую технику послевоенных времён: авиацию и «мирный атом».

С 1955 г. поступили в серийное производство станки с числовым программным управлением (ЧПУ), требующие использования перфолент (что, разумеется, было крайне не удобным, осложняющим фактором: невозможно себе представить, сколько тонн весили бы карты, если бы нужно было запрограммировать хотя бы 1 Гб информации!).

В СССР первые токарно-винторезные и токарно-карусельные станки ЧПУ появились почти с 10-летней задержкой по сравнению с Америкой. Это технологическое отставание не удивительно в условиях командной экономики, тем более что даже в США государству приходилось поначалу дополнительно материально стимулировать руководство фабрик для закупки сложнейшего и громоздкого оборудования с кибернетическими принципами работы. Только потом фабриканты осознали все выгоды от внедрения средств производства, не требовавших массового ручного труда, заменявших порой сотни и тысячи рабочих рук на единичных операторов машинного зала…
Но подлинный триумф ЧПУ стал возможен только с началом разработки роботов. Мечта человечества об искусственных помощниках, похожих на человека, но механически совершенных и не чувствительных к боли, насчитывает без преувеличения тысячи лет. Само слово «робот» славянского происхождения и подразумевает некий тяжёлый, каторжный труд. С лёгкой руки чеха Карела Чапека и украинца Владимира Владко (фантастов, ещё в 1920-х гг. заражавших массовую культуру идеями о «конвейерных людях», что подомнут под себя своих создателей, живых людей) во всём мире возникает вал научно-фантастических произведений о живых автоматах. И по сей день чудесные человекоподобные роботы принадлежат к миру фантастики. Они демонстрируются на технологических выставках, но ведь и упомянутый Вокансон почти 300 лет назад показывал механического флейтиста. Так что одно дело изящные японские фигурки на микропроцессорах (которые предлагают использовать даже в реабилитации больных при некоторых психических расстройствах, вместо дельфинов и лошадей). И совсем другое – заселение планеты людей роботами вплоть до засилья последних, как в многочисленных произведениях «кибернетического» жанра. Вместо этого, на заводах и даже на космических станциях сегодня трудится уже не один миллион роботов. Они не андроиды (т.е. не похожи на людей и не предполагают нахождения среди людей в статусе их «слуг»), ведь зачастую это лишь «искусственные руки» – манипуляторы.

В 1947 году в США группой Раймонда Гёрца (физики-ядерщики) разработан первый манипулятор с копирующим управлением, позволявший оператору «виртуально» брать руками радиоактивный материал, с тем чтобы робот проделал это уже «в реальности». В следующем году компания «General Electric» разработала манипулятор «Рукастый Мастер», в котором имелась обратная связь. Оператор выступал «дирижёром» для манипулятора, который по команде схватывал гаечный ключ и совершал закручивающие движения.

В 1954 г. американский инженер Джордж Девол ввёл в робототехнику сменные перфокарты и в 1956 г. основал первую в мире компанию по выпуску промышленных роботов-погрузчиков «Unimation». ЧПУ в робототехнике применяется с 1959 г. Причём отдельные роботы, «заступившие на работу» в начале 1960-х гг., до сих пор «в строю»! Этих «ветеранов» можно лицезреть, например, на фабриках компании «American Machine & Foundry», производящей такие на первый взгляд несхожие вещи, как системы расстановки кеглей в боулинге, ядерные реакторы и велосипеды с мотором.

Быстро оценили достоинства манипуляторов в автомобилестроении. Изначально робот лишь захватывал раскалённые детали, окунал их в охладительный бассейн и передавал дальше по конвейеру «живым» рабочим, занимавшимся резкой и полировкой. Этот искусственный интеллект был рассчитан на 200 команд и мог работать в режиме обучения.

Другой робот управлялся магнитной лентой и занимался загрузкой-разгрузкой обжиговой печи (до 1200 кирпичей в час).

В 1967 г. из США промышленные роботы шагнули в Европу (где пионером стала Швеция с её мощной металлургией), а также в Японию (которая уже к концу 70-х вышла на первое место как по годовому выпуску роботов на экспорт во все страны мира, так и по числу роботов, изготовленных для собственных нужд).

В СССР первые промышленные роботы появились в 1971 г. благодаря Петру Николаевичу Белянину. Однако в силу ряда объективных причин должного развития у нас промышленная робототехника не получила.

Первоначальными задающими устройствами в системах обратной связи у роботов являлась коммутаторная плата, пока в 1974 г. в системе управления роботом не был впервые применён компьютер, что сразу обеспечило такому роботу статус «инструмента будущего». Микропроцессорная революция и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры существенно удешевили роботов, и с тех пор это более чем рентабельные высокотехнологичные средства производства в промышленности.

Что же касается бытовых роботов (мультиварки, пылесосы с искусственным интеллектом, 3D принтеры и т.д.), то эти реалии текущего десятилетия XXI в. выходят за рамки классического применения термина «ЧПУ» и требуют отдельного разговора.

По мотивам книги "Удивительный транспорт"