|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
Применение роботов в научных и развлекательных целях. Фоторепортаж. Роботы в быту реферат с картинками
Научно - исследовательский проект «Роботы среди людей: помощники в быту»
Добрый день, уважаемое жюри и слушатели! Я ученик 7 «А» класса средней школы №26 Есенов Тамирлан представляю свой научно-исследовательский проект «Роботы среди людей: помощники в быту». Ранее я уже выступал с проектом на тему «Роботы среди людей: враги или партеры?», целью которого было: подробнее узнать о роботах, истории их появления, какие бывают роботы, их пользе и вреде человеку.
Слайд 1
Я решил продолжить дальнейшее изучение робототехники и поставил перед собой новую Цель: Подробнее изучить один из подвидов роботов - роботов домашних помощников.
Задачи:
1. Изучить роль роботов в быту человека.
2. Выяснить, что нового произошло в робототехнике за последний год.
3. Узнать, какие задачи ставит перед собой робототехника в ближайшем будущем.
4. Посетить выставку роботов.
5. Провести анкетирование среди одноклассников.
Гипотеза:
Применение роботов в жизни людей займет большое значение и это облегчит жизнь человека.
Слайд 2
Прежде чем начать свою работу, я задал следующие вопросы своим одноклассникам.
В опросе участвовало 20 учеников.
Я сделал вывод, что большинство учеников считают необходимым иметь роботов домашних помощников, а многие хотели бы подробнее узнать о них. (раздать ученикам опросные листки)
Слайд 3
Что же такое РОБОТ? Робот – это автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различных операций, выполняемых человеком.
Слайд 4
Все роботы по сравнению с живыми людьми имеют некоторые преимущества, они не едят по нескольку раз в сутки, не спят и работают без перерывов. Но все это относится к роботам, созданных для работы. Что же касается эмоциональных отношений робота с человеком или даже продолжения человеческого рода, очевидно, что здесь роботы не идут не в какое сравнение с людьми.
Слайд 5
Все люди заботятся о своем очаге, пытаются поддерживать дом в чистоте и создавать уют. Но в условиях интенсивной загруженности на работе это не всегда просто.
Представьте себе, что вы приходите домой каждый день с работы и обнаруживаете сияющий чистотой и свежестью дом. Для этого от вас практически ничего не требуется, ведь в вашем доме живет робот-помощник, который умеет всё! Мечта? Реальность!
Всех бытовых роботов условно разделим на следующие категории:
Роботы-уборщики;
Роботы на кухне и в быту;
Роботы для развлечения;
Сторожевые или охранные роботы.
Давайте подробнее рассмотрим каждую из этих категорий.
Слайд 6
Одни из самых распространенных на сегодняшний день домашних роботов – это роботы-уборщики.
Самую большую популярность получили роботы-пылесосы. Эти умные устройства сами быстро и качественно чистят поверхность пола. Ориентируются роботы-пылесосы в пространстве при помощи ультразвука. Когда аккумуляторы робота «садятся», он сам находит зарядное устройство и едет заряжаться.
Прототип робота-пылесоса – робот-газонокосилка. Этот робот автоматически подравнивает траву. Специальный алгоритм позволяет газонокосилке распознавать объекты и не врезаться в препятствия во время работы.
Уборка бассейна – нелёгкое занятие. Избавиться от этой неприятной обязанности поможет робот для чистки бассейнов.
А совсем недавно в продаже появился новый уборщик – это робот-улитка для чистки кафеля. «Улитка» работает от солнечной энергии. С помощью специальных вращающихся щеточек, встроенных в улитку, это устройство очистит грязь даже между кафельными плитками и отполирует стены.
Слайд 7
Нашлись помощники для человека и на кухне. Это кухонный робот Айбер Гурмет. Он режет, перемалывает, крошит, трет, рубит лед, смешивает, взбивает, растапливает, замешивает тесто… и готовит! Самые различные холодные и горячие блюда, как простые, так и изысканные.
А в Калифорнии был изобретен робот-носильщик. Робот способен спокойно перемещать три обычных дорожных сумки. Робот контролирует нахождение хозяина при помощи светового маячка. А объезд препятствий осуществляется благодаря дальномеру и лазерному сканнеру.
Японские изобретатели выпустили в массовое производство домашнего робота ПаПеРо. Он способен отслеживать погодные условия снаружи дома и в зависимости от них выставлять идеальные настройки для кондиционирования и отопления помещения. ПаПеРо может открывать и закрывать окна, учитывая погоду.
Слайд 8
Большой популярностью во всем мире у детей и взрослых пользуются роботы для развлечения. Производители предлагают самые разнообразные варианты игрушек роботов. В продаже можно увидеть человекообразных роботов, роботов собак, динозавров и самых разных животных. Некоторые роботы способны обучаться и их характер формируется под влиянием среды и стиля общения с ними.
У меня есть несколько роботов-игрушек. Один из них – это робот-краб. Включив робота-краба, он начинает искать темное место, двигаясь боком, как настоящий краб. Лишь полностью скрывшись от света, робот перестает двигаться. А еще, робот-краб реагирует на голос. Даже если робот-краб спрячется от вас, позвав его, он начинает ползти к вам.
А у моего младшего братика есть робот-няня. Этот робот на ваш выбор воспроизводит несколько простых мелодий, песни из советских мультфильмов и читает сказки. Моему братику он очень нравится!
Сейчас я увлекаюсь моделированием машин на радиоуправлении. Эту модель автомобиля на радиоуправлении я сделал сам! Это тоже одно из направлений робототехники.
Слайд 9
Все сторожевые или охранные роботы обладают возможностью контролировать все происходящее в вашем доме в ваше отсутствие и посредством интернета передавать вам всю информацию.
Слайд 10
Не так давно в Токио прошла Международная выставка роботов, тема которой была «Создание будущего с роботом». На выставке были представлены более усовершенствованные и совсем новые модели промышленных роботов; роботы-помощники инвалидам и пожилым людям; робот-мойщик окон; робот-информационное табло используемый для рекламы; робот-пациент зубного кабинет для обучения молодых дантистов; робот-тренажёр верховой езды; андроид-девушка по прозвищу Мим.
Слайд 11
В нашем городе тоже прошла выставка роботов, проводимая впервые в Казахстане, которую я не мог не посетить. На ней были представлены самые интересные механизмы нашего времени. Они умеют практически всё. Танцуют, поют, охраняют, наблюдают. Могут поцеловать, могут "показать характер". Они всё видят, слышат, ощущают, понимают и даже говорят. Это - интеллектуальные роботы.
Слайд 12
Какие задачи ставит перед собой робототехника в будущем? По данным Национальной робототехнической инициативы, в ближайшее время ожидается большой скачок во взаимодействии «человек-робот» во всех его разнообразных формах. Вниманию публики будут представлены новые 3D принтеры, которые будут доступны для любого пользователя; роботы телеприсутствия; усовершенствованные беспилотные летающие аппараты; роботы с «чувствительной» кожей; роботизированный костюм для людей-инвалидов и многое другое.
Слайд 13
Таким образом, мы видим, как домашние роботы-помощники набирают популярность с каждым днем. Все больше и больше людей используют их в качестве помощников. Очевидно, что в ближайшем будущем робот сможет заменить человека при выполнении каждодневной рутинной бытовой работы!
Слайд 14
Спасибо за внимание!
Слайд 15
kopilkaurokov.ru
Домашние роботы вошли в быт не так, как мечталось
Домашние роботы-помощники – это давно часть нашей культуры, большей частью воображаемая, мечта, размещенная в нашем таком прекрасном будущем. Лет 40-50 назад все свято верили, что ту часть рутинной работы, которую никто не считал интересной, в новом тысячелетии возьмут на себя роботы.
Новые тысячелетие наступило, новые чудесные технологии, такие как планшетные компьютеры или видеосвязь, появились, но такие важнейшие составляющие мечты прошлых поколений о «светлом будущем», как домашние роботы и летающие машины, так и остались нереализованными. С последними, вроде бы, все понятно, но почему же «не выгорело» с роботами? Ведь технологии для создания андроида уже есть, мы их регулярно видим или по телевизору или в Сети.
Может быть есть какая-то другая причина, которая препятствует появление таких помощников?
Проблемы существуют, и первая из них – это очевидная дороговизна механических частей робота. Особенно это относится к устройствам, которые могли бы свободно перемещаться в условиях дома, обходить предметы, находящиеся на пути, подниматься и опускаться по лестнице. Вторая проблема, которую многие исследователи считают более важной, чем первая — отсутствие «сильного искусственного интеллекта».
Профессор Гарри Маркус из США так пишет на эту тему в журнале New Yorker: «Главная проблема всех наших роботов – это переход от лабораторных условий, где они были созданы, к реальной жизни. Складывать цветастое полотенце в пустой комнате роботу совсем не трудно, но сделать то же самое в помещении, перегруженном предметами, отвлекающими внимание роботов, исключительно тяжело.
Присмотритесь, сегодня для бытовых нужд создана масса полезной и эффективной бытовой техники. Это посудомойки, многопрограммные стиральные машины, кондиционеры, «микроволновки». Все эти технические устройства уже сегодня, здесь и сейчас, делают нашу жизнь во много раз комфортнее, чем могли позволить себе жить предыдущие поколения. Можно идти дальше и вспомнить о том, что готовы к внедрению технологии автоматически закрывающихся и открывающихся окон, автоматизированного освещения и т.п. Для того, чтобы эти технологии давали отдачу робот-слуга, в носу которого включается-выключается нос-лампочка, совершенно не нужен. Более того, не факт, что отдача от него будет больше, чем от перечисленных технических приборов.
Вопреки имевшимся прогнозам, домашние роботы полностью повторили путь роботов промышленных, так и не ставших механическими людьми. Возьмем, к примеру, робопылесос Roomba, который на сегодняшний день считается самым близким устройством соответствующим самостоятельному роботу-помощнику. Но что больше похож этот пылесос – на человека или, все-таки, на пылесос? Конечно же, на пылесос.
Получается, что представления прошлого о том, что убирать квартиру будет не робот-пылесос, а некое человекообразное существо, не оправдалось потому, что психологические ожидания и заблуждения людей прошлого века просто оказались не соответствующими реальной логике развития домашней робототехники. Однако подчеркнем, что представления о будущем домашних роботов остается в большой мере открытым вопросом и на сегодняшний день.
www.sciencedebate2008.com
Роботы помощники в быту
Во многих научно – фантастических книгах или фильмах можно встретить истории о том, как человечество решило упростить выполнение многих задач и поэтому создало универсальных роботов-помощников. Еще несколько лет назад эти идеи были и оставались фантастическими, но уже сегодня есть ряд роботов, которые действительно могут серьезно помочь в быту.
Уборка в доме.
Пожалуй, самые популярные и распространенные роботы, которые используются для уборки в доме – это роботы-пылесосы и роботы мойщики окон.
Роботы пылесосы выглядят как небольшие коробочки круглой формы на колесах. Он передвигается по дому по определенному маршруту и собирает шерсть, мелкий мусор, пыль. При этом как дополнительная функция он может увлажнять ковры и очищать их. После завершения цикла уборки, пылесос самостоятельно возвращается на место, а самые умные модели способны запомнить оптимальный маршрут и в следующий раз следовать по нему. Если во время уборки в роботе заполнится пылесборник, то он вернется на базу, очистит его и продолжит уборку. Для того чтобы не натыкаться на предметы и качественно собирать мусор на передней панели у пылесоса есть датчик,
который фиксирует перед собой препятствие. Если оно маленькое, то робот его объедет, если это маленькая крошка или мусор, то уберет и продолжит путь.
Мойщики окон. Еще одним интересным помощником в уборке является мойщик окон. Для его использования необходимо нанести на окна моющие средства и установить устройство на окно. При помощи присосок или магнита мойщик крепится к окну и начинает уборку. Результат очень качественный. На стекле нет разводов и грязи.
Улитка для мойки кафеля и плитки. Как видно из названия, форма этого робота очень напоминает улитку. Конструктивные особенности этого изобретения таковы, что она идеально подходит для чистки различных поверхностей в ванной комнате, например, кафеля, плитки, зеркал. При этом, что очень важно, такой робот прекрасно очищает швы между плитками, ведь они со временем приобретают темный оттенок и вручную их
очистить очень сложно. В панцире этого робота расположены солнечные батареи, от которых и происходит питание устройства, поэтому периодически его нужно помещать в солнечное место, чтобы дать аккумуляторам зарядиться.
Робот сортировщик. В настоящее время роботы сортировщики считаются лишь экспериментальными моделями, но на нескольких международных выставках были представлены вполне действующие прототипы. Задача этих помощников состоит в том, что они должны сканировать пространство комнаты, находить предметы которые находятся не на своих местах и после сортировки помещать их туда, где им место. Некоторые модели могут справляться с этой работой совершенно самостоятельно, а другие требуют вмешательства человека.
Что интересно, есть робот, который управляется с помощью устройства Kinect от компании Microsoft с помощью которого можно играть в интерактивные игры на консоли Xbox.
Помимо этого был создан робот, который пока что выполняет лишь одну функцию. Он аккуратно достает полотенца из сушильной машины и складывает их в стопочки. Работа производится медленно, но тот факт, что уже в этой
области появились подвижки, говорит о том, что в будущем возможна полная автоматизация процесса выгрузки и загрузки белья в стиральную машину.
На недавних конференциях в Ганновере было представлено несколько моделей роботов, которые должны облегчить жизнь хозяйки на кухне.
Первый прототип смог собрать всю грязную посуду на поднос и выкинуть остатки еды в мусорное ведро, после чего вытер стол. Второй робот-помощник по указанию своего хозяина может достать из холодильника все необходимые продукты, а также выгрузить посуду из посудомоечной машины.
Более прогрессивными получились роботы – манипуляторы. «Умная рука» размещается над раковиной и аккуратно помещает всю грязную посуду в посудомойку, после чего сама выбирает режим и запускает мойку. После завершения цикла мойки и сушки, она извлечет посуду и поставит на место.
Вообще кухня в первую очередь предназначена именно для приготовления пищи и роботы способны справиться даже с этим. Есть несколько действующих моделей, которые имеют стоимость от относительно бюджетной до весьма высокой. В первом случае специальное устройство способно приготовить множество различных блюд, как холодных, так и горячих. Во втором случае количество блюд ограничивается лишь блинчиками, но при этом само устройство может дружелюбно общаться со своим хозяином и даже будить его.
Очень интересным устройством является шкафчик-камердинер. В него можно поместить загрязненную одежду, и он самостоятельно ее очистит, высушит и даже погладит. Стоит устройство порядка двух тысяч долларов, но, по словам его разработчиков, эти деньги быстро окупятся за счет того, что ходить в химчистку больше не придется.
Улица.
Конечно же, большую часть времени хозяйки проводят в разных делах по дому. Стирают, убирают, моют, гладят. Но не следует забывать, что есть двор и бассейн, которые тоже требуют ухода.
Роботы для чистки бассейна различаются объемами убираемой территории и способностью работать автономно. Более дорогие модели могут проработать около 2,5 часов без подзарядки, чего достаточно для уборки даже больших по площади бассейнов.
Помимо очистки поверхности воды, они могут помыть бортики и лестницу, если она есть.
Принцип работы заключается в том, что устройство плавает по поверхности и засасывает весь мусор, в себя пропуская воду насквозь. Это вполне работающие модели и есть фирмы, которые профессионально занимаются их производством.
Второй популярный робот на улице – это робот-газонокосилка. Его принцип работы напоминает работу робота-пылесоса. Он передвигается по нужной местности и скашивает траву по заданному уровню. Некоторые модели оставляют траву на месте, другие сразу собирают в специальный контейнер, который предусмотрен
производителями.
Роботы-садовники. Вообще данный вид роботов является узкопрофильным, так как используется только в фирмах, которые занимаются выращиванием растений в горшках. Их единственная функция перетаскивать горшки с места на место, на первый взгляд не впечатляет, но с учетом того, что некоторые горшки с землей имеют очень солидный вес, сотрудники таких фирм очень рады новшеству.
На этом роботы-помощники не заканчиваются. Их делают в самых разных областях.
Есть социальные роботы, которые помогают скрасить одиночество старикам или роботы, которые помогают адаптации инвалидов. Очень много интерактивных роботов для детей, которые способны повторять движения детей, разговаривать с ними или выполнять различные задания.
Есть роботы-официанты, роботы-мойщики машин, роботы-шпионы и еще множество других моделей. Это направление очень популярно и постоянно развивается, хотя до полноценного робота с некоторым подобием искусственного интеллекта еще далеко.
06.06.2016
shopcarry.ru
Роботы в современном мире: фантазия, ставшая реальностью
Роботы в первую очередь ассоциируются с высокими технологиями будущего. Однако считается, что первый проект машины, способной заменить человека, принадлежит Леонардо да Винчи. Среди его бумаг был найден эскиз робота, который мог приподниматься, садиться, двигать руками и крутить головой. Правда, до сих пор неизвестно, была ли задумка претворена в жизнь. Более того, уже сегодня в быту люди используют множество роботов различного назначения: от робота-пылесоса до робота-художника.
Роботы в первую очередь ассоциируются с высокими технологиями будущего. Однако считается, что первый проект машины, способной заменить человека, принадлежит Леонардо да Винчи. Среди его бумаг был найден эскиз робота, который мог приподниматься, садиться, двигать руками и крутить головой. Правда, до сих пор неизвестно, была ли задумка претворена в жизнь. Более того, уже сегодня в быту люди используют множество роботов различного назначения: от робота-пылесоса до робота-художника.
Роботы на службе у человека
Одно из самых популярных направлений в роботостроении – создание помощников по хозяйству. Вообще, робот – это машина с антропоморфным поведением. Слово это впервые появилось в пьесе чешского писателя Карела Чапека "Р. У. Р", сам термин происходит от чешского слова robota – подневольный труд. Получается, что прислуживание людям – их основная задача. Вот и корейский Mahru-Z умеет убираться, загружать стиральную машину, подогревать пищу в микроволновке и приносить ее хозяину.
Конечно, любые механизмы, прежде всего, призваны облегчить жизнь человеку. Ученые постоянно создают медицинских микророботов, способных проникать в организм человека, механизированные руки и т.д. А американские специалисты, например, разработали прототип инвалидного кресла, которое может самостоятельно двигаться. Лазерные детекторы оценивают особенности ландшафта на расстоянии 20 см и прокладывают маршрут.
В Японии в больницах уже трудятся механизированные медсестры и медбратья, а в будущем они еще и смогут носить больных на руках. Устройство весом до 180 кг с покрытыми мягким материалом руками подхватит больного и, руководствуясь данными, получаемыми с сенсоров, перенесет пациента с места на место. Робот реагирует на голос и распознает лица.
Роботы, конечно, станут незаменимыми помощниками в изучении животного мира. Так, японская робот-рыба сможет незаметно для морских обитателей вести наблюдение за стаями. Под силиконовой оболочкой, повторяющей внешний вид красного луциана, спрятана система балластов наподобие тех, что используются в подводных лодках для всплытия и погружения. В действие устройство приводится движениями хвостовой части.
На помощь экологам и океанологам придут небольшие автономные роботы AUE (Autonomous underwater explorers). Они будут работать "стаями" (по 5-6 машин размером с футбольный мяч и 20 устройств поменьше), патрулируя морские глубины и собирая данные о состоянии воды, течениях, давлении, уровне загрязненности и т.д.
А тараканороботы смогут уничтожать популяции вредных домашних насекомых изнутри. Ученые Франции, Бельгии и Швейцарии создали модель, которая выглядит и пахнет как таракан, передвигается на колесиках, оснащена камерами и инфракрасными сенсорами и воздействует на коллективное сознание насекомых, увлекая их на свет. В будущем изобретатели намерены создать модели посерьезнее, например, для управления овечьим стадом.
Ученые учат роботов распознавать запахи. Например, сенсор модели Ubiko распознает запах дыма и пепла, затем устройство посылает сигнал на пульт охраны, которая уже и принимает меры по ликвидации возгорания. Другой прибор с помощью инфракрасного спектрометра определяет химический состав продукта, его свежесть и состав.
Российские изобретатели говорят, что уже совсем скоро в продаже появится робот-чемодан. Устройство будет само ездить за хозяином, точнее, за обладателем карточки-маяка. Оно способно преодолевать препятствия и учитывать особенности ландшафта, например, умеет останавливаться перед лестницами и замедляет ход по наклонной плоскости. Заряда аккумулятора хватает на два часа работы, выполнен он из ударопрочного и влагонепроницаемого материала.
Микрочип вместо мозга
В восточных странах популярны верблюжьи бега. Управлять верблюдом жокею совсем несложно, поэтому решающее значение имеет вес – чем легче жокей, тем больше преимущества у пары. Это привело к повсеместной эксплуатации мальчиков от 4 лет в качестве наездников, которых, к тому же, часто морили голодом, чтобы они набирали меньше веса. Несколько лет назад в ОАЭ и Катаре детский труд запретили, что способствовало развитию миниатюрных роботов-жокеев, управляемых оператором дистанционно.
Российские ученые разработали робота-шахматиста. Трехпалым механическим щупом он самостоятельно передвигает фигуры по электрической шахматной доске. Разработчик Константин Костенюк рассказал, что робот уже обыграл нескольких именитых гроссмейстеров, но, по его мнению, нуждается в доработке, он, например, должен говорить и мыть посуду. Пока же устройство может всего-навсего одновременно играть с тремя соперниками и бесконечно сам с собой.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Робот-музыкант виртуозно играет в четыре руки в составе оркестра
Творчество тоже перестало быть прерогативой человека. Современные роботы умеют играть на музыкальных инструментах и писать картины. Модель WF-4RIV, придуманная специалистами университета Васседа, виртуозно играет на флейте, при этом она "прислушивается" к аудитории и музыкантам оркестра. Робот Haile, подобно живому барабанщику, подстраивается под звучащую мелодию и сам импровизирует. А созданная в Харбине четырехпалая рука играет на электронном органе.
Швейцарец Salvador DaBot с усами и в берете на голове – робот, который рисует портреты. Сначала он делает снимок лица, а затем по специальному алгоритму делает рисунок. При этом он может "общаться".
Робота-фотомодель разработали японские специалисты. Механическая девушка грациозно передвигается по подиуму, принимает различные позы и умеет выражать различные эмоции. Модель HRP-4C ростом 158 см весит 43 кг.
Согласно футуристическим фильмам, в будущем роботы будут трудиться наравне с людьми во всех сферах деятельности. Так, в японской школе несколько лет назад успешно протестировали робота-учителя. Он владеет разными языками, может устраивать перекличку, давать задания и выражать эмоции.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Робот Ультрамен работает поваром в китайском ресторане
Первый робот-повар был сконструирован в 2006 году в Китае. Модель AIC-AI готовит самые разные блюда китайской кухни. Она умеет жарить, парить, варить, кипятить, печь и т.д. А Robo Waiter 1 работал в гонконгском ресторане. Робот курсировал между столиками и принимал заказы.
Самые необычные роботы
Изобретатели Австрии создали робота-алкоголика. Bar Bot сидит в баре, выискивая "жертву". Поймав на себе любопытный взгляд, он начинает просить монетку, собрав необходимую сумму, принимается крутиться вокруг своей оси, приговаривая: "Пожалуйста, одно пиво". Бармен вставляет банку пива в "руку". "Большое спасибо", – благодарит Bar Bot и не спеша выливает напиток в напоминающий раковину "рот". Затем швыряет банку на пол, и процесс начинается снова.
Робот – не обязательно металлический терминатор. Американский скульптор Майкл Ри изготовил деревянный "робокостюм". Называется модель "костюм-протез для Стивена Хокинга" – британского физика-теоретика, страдающего боковым амиотрофическим склерозом. Внешне костюм похож на боевого робота: одна рука представляет собой гигантский кулак, другая – клещи, а за спиной крепится огромный меч.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Робот-андроид играет главную роль в спектакле с живыми актерами
По мере развития роботостроения модели становятся все более эмоциональными. Роботы-гуманоиды все больше и больше уподобляются человеку. Они могут не просто выполнять определенные функции, но и выражать восхищение, удивление, печаль, антипатию, радость и другие чувства. Улавливая с помощью камеры изменение в человеческом лице, робот соответствующим образом реагирует на них. В будущем его планируется использовать как сиделку.
Американец Дэвид Хэнсон пошел немного дальше в деле создания эмоциональных роботов. Он создал механизированную голову, похожую на Эйнштейна. Устройство хмурится, улыбается, подмигивает, смеётся – и все это совсем как гениальный ученый. При этом мимика головы зависит от реакции окружающих, которая фиксируется с помощью двух камер-глаз.
Ваш браузер не поддерживает данный формат видео.
Вконтакте
Одноклассники
Viber
Telegram
Робот-ребенок учится быть живым человеком
Перед тем, как решиться стать родителями, заведите дома робота-симулятора ребенка, предлагают японские ученые. Называется он Yotaro и способен доставить все трудности, которые ждут молодых родителей. Он может выражать эмоции и даже умеет плакать.
Самый маленький робот собрали, естественно, в Японии в 1992 году. Длина механизма составила всего один сантиметр. А самым маленьким человекоподобным роботом является модель BeRobot высотой чуть более 15 сантиметров. Он может ходить, танцевать, отжиматься и владеет нехитрыми приемами восточной борьбы тай-чи. Управлять механизмом можно голосом или пультом.
ria.ru
Применение роботов в научных и развлекательных целях. Фоторепортаж
Достижения в области робототехники не перестают поражать воображения обычных обывателей. Современные роботы используются во всех отраслях – в освоения космоса, здравоохранении, общественной безопасности, развлекательных целях, обороне и многом другом. Эти машины - некоторые полностью автономные, а некоторые требующие вмешательства человека. Роботы расширяют наше понимание во многих областях науки, увеличивают наши возможности, и позволяют узнавать новое там, где возможности человека ограничены. В данной подборке изображений, вы увидите фотографии многих роботов, созданных в начале 21-го века. Тут вы увидите многие знаменитые машины, космический корабль НАСА Juno, помогающий в изучении Юпитера, и роботов, используемых в археологических раскопках в Мексике.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Вконтакте
Google+
Одноклассники
cameralabs.org
Научно-исследовательская работа "Роботы. Как они устроены?"
19
V районная научно-практическая конференция
«Первые шаги в науку»
посвященная 70-летию Победы в Великой Отечественной войне
1941-1945 годов
«Роботы. Как они устроены?»
Автор: Полянский Даниил
ученик 3Б класса
Руководитель: Гусенкова И.Ю.
учитель начальных классов МБОУ КСОШ №1
Княгинино
2015 г.
Рецензия на исследовательскую работу
ученика 3«б» класса МБОУ Княгининской СОШ №1
Полянского Даниила
«Роботы. Как они устроены?»
В представленной научно-исследовательской работе рассмотрены вопросы создания, устройства и значения роботов в современном мире и жизни людей. Содержание работы соответствует заявленной теме и излагается в соответствии с удачно составленным планом.
В разделе «Введение» определена тема, цели и задачи работы, объект исследования, выдвинута гипотеза, а также перечислены методы исследования.
Теоретический материал соответствует теме исследования: описаны различные виды роботов, строение современных роботов. Заслуживает полной поддержки стремление автора основательно разобраться в терминологии.
Особый интерес вызывает исследовательская часть работы. Проведен ряд исследований. Это опрос учащихся. Видно, что ребенок грамотно и с интересом выполнял работу. По результатам опроса сделаны выводы.
Проведена работа по созданию модели робота EV3 и работе сенсорных датчиков.
Выдвинутая гипотеза достаточна грамотно и убедительно подтверждается материалами работы. В процессе исследования применялись теоретические (изучение научно–популярных изданий; работа с интернет-ресурсами), опрос и анкетирование одноклассников и метод конструирования.
Материалы работы дают понять, что исследователь предварительно внимательно изучил теорию по данной теме, а затем на основе изученного провел исследовательскую работу и сделал собственные выводы. К работе выполнена яркая, красочная презентация.
Работа удовлетворяет требованиям, предъявляемым, к ученическим исследовательским работам.
Учитывая сложность предмета исследования, творческий подход и глубину анализа полученного материала, считаю, что работа заслуживает высокой оценки, так как может быть удачно использована на уроках окружающего мира, в работе кружка и на классных часах.
Руководитель: Гусенкова И.Ю.
Аннотация
В представленной научно-исследовательской работе рассмотрены вопросы создания, устройства и значения роботов в современном мире и жизни людей. Описаны различные виды роботов. Проведена работа по созданию модели робота EV3 и работе сенсорных датчиков.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………..………..….5
История создания и развития роботов..………….………...….7
Эволюция роботов.………………………………………………...…7
Происхождение слова робот. Три закона робототехники …..........11
Классификация роботов………………………………………………12
Устройство роботов и основные принципы работы..…..16
Строение современных роботов……………………………………..16
Разработка модели робота EV3……………………………………..17
Результаты анкетирования одноклассников………………………...20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………..…………….….22
Список использованных источников информации……...…...23
ПРИЛОЖЕНИЯ …………………………………………………………………...24
Введение
Слово «робот» прочно вошло в современную речь и нашу жизнь. Трудно представить себе мир XXI века без «умных» машин. Они проникли всюду: от заводских цехов и медицины до вооружения наиболее развитых армий мира. И, конечно, редкий фантастический фильм обходится без самостоятельных думающих механизмов, которые известны под термином «робот».
Термин «робот» пришел к нам от чешского слова «robota», что буквально означает «принудительный труд». В принципе, это слово отлично описывает большинство роботов. Чаще всего роботы делают тяжелую работу, монотонно трудятся на производстве. Также они решают задачи, которые сложны, опасны или скучны для людей. Беспилотные самолеты-разведчики, искусственные спутники, знаменитые луноходы – все это роботы. Однако наиболее впечатляющая мечта человечества – человекообразная машина, описанная писателями-фантастами.
Цель данной работы – изучение истории появления роботов, их роли в жизни людей и ознакомление с типовой конструкцией робота.
Объектом исследования послужили роботы в современной жизни людей.
В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:
рассмотреть виды роботов;
опросить одноклассников: какие роботы их окружают в жизни и знают ли они конструкцию роботов;
создать модель робота с несколькими датчиками.
Методы исследования: теоретические (изучение научно–популярных изданий; работа с интернет-ресурсами), опрос и анкетирование одноклассников и метод конструирования.
Гипотеза: человек не может обойтись без роботов.
Актуальность: Тема роботов очень интересна. По телевизору часто показывают программы и фильмы про роботов, в которых они помогают людям в жизни и даже могут вместо человека делать какую-нибудь сложную работу. В жизни мы часто сталкиваемся с роботами. Например, дома у многих есть игрушки на радиоуправлении, у всех есть сотовые телефоны, компьютеры, телевизоры, пылесосы и т.п. Вся эта робототехника во многом помогает и облегчает нашу жизнь.
История создания и развития роботов
Эволюция роботов
Роботы – это помощники человека, которые выполняют работу по заранее заложенной в них программе и могут реагировать на то, что их окружает. С момента своего появления роботы изменились от очень простых механизмов до сложных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека. Однозначной трактовки термина «робот» нет.
Одно из определений гласит, что робот - это машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.
Ро́бот (чешское robot, от robota — подневольный труд или rob —раб) — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет различные операции, выполняемые человеком. При этом робот может иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно [2].
Идея создания роботов появилась очень давно, еще во времена античности. На протяжении всей истории человечества создавались какие-то механизмы: для выполнения работы, для развлечения, для заработка денег или прости из научного интереса.
Рисунок 1- Робот Леонардо да Винчи
Приблизительно в 1495 г. Леонардо да Винчи спроектировал (а возможно собрал и испытал) механического рыцаря, облачённого в броню, по видимости являющегося первым роботом. Внутри доспехов находился механизм, приводящий в движение искусственного человека при помощи тросов и роликов, создавая иллюзию, что там внутри есть живой человек. Рыцарь-робот умел садиться, двигать головой и руками, анатомически правильно открывать и закрывать рот. Также, он мог имитировать звуки - шёл под сопровождение барабанов.
В дневниках Леонардо появляется набросок суммирующей вычислительной машины на зубчатых колесах, способной складывать 13-разрядные десятичные числа. Его суммирующую машину можно считать изначальной вехой в истории вычислительной техники.
В 1500 году Леонардо да Винчи строит механического льва, который при въезде короля Франции в Милан выдвигался, раздирал когтями грудь и показывал герб Франции [1].
Первого действующего человекоподобного робота создал французский изобретатель Жак де Вокансон в 1737 году. Андроид представлял из себя человека в натуральную величину способного на флейте. Флейтист Вокансона имел в репертуаре 12 произведений.
Рисунок 2 – Роботы Жак де Вокансона
К концу XIX века инженер из России Чебышев Пафнутий придумал механизм — стопоход, который обладал высокой проходимостью. Это была первая попытка создания транспортного средства. Конечно, это изобретение не представляло огромной пользы для человечества, но сама задумка дала определенный толчок к развитию технологий роботостроения [1].
Рисунок 3 – Стопоходящая машина Чебышева
В 1893 году американским профессором Арчи Кемпионом был представлен опытный образец робота Boilerplate.
Рисунок 4 – Boilerplate
Хотя робот существовал в единственном экземпляре, Boilerplate неоднократно участвовал в боевых действиях.
После изобретения в 1940 году компьютера, стали появляться электронные промышленные роботы. Первым роботом, освободившим человека от трудной и опасной работы, в 1962 году стал робот «Юнимейт». Он работал на автомобильном заводе «Дженерал моторс», его работа заключалась в передаче и перемещении горячих деталей после их изготовления.
В 1993 году был создан восьминогий ходящий робот Dante. Робот совершит неудачную попытку спуститься в один из антарктических кратеров для сбора данных в тяжелой для человека среде.
Sony представил развлекательного робота-собаку AIBO, модель ERS-11. Два десятка моторов управляют движениями ног, головы и хвоста.Данные с цветной цифровой камеры, двух микрофонов и тактильных датчиков подаются на микропроцессор, управляющий поведением робота.Компания Probotics выпустила простых мобильных персональных роботов Cye, которые могут использоваться для выполнения ряда простейших домашних хозяйственных работ.
NEC представляет яйцевидный трехколесный домашний робот R100, повинующийся голосовым командам, который записывает и отправляет видеопочту по Интернет, а также может включать кондиционеры, телевизоры и видеомагнитофоны посредством инфракрасного пульта дистанционного управления. В новой модификации, которая появилась в 2004 году робот будет способен на слух и практически синхронно переводить с японского языка на английский и наоборот.
Honda представила Asimo - следующее поколение своего ряда гуманоидных роботов. Он меньше по размеру и более проворен, чем его предшественники: весит 43 кг при росте 120 см. По мнению разработчиков, комплекция Asimo идеальна для перемещения по дому, открывания дверей и выполнения таких работ, как протирка стола и стульев.
Sony представляет своего гуманоидного развлекательного робота SDR-3X на выставке Robodex - расшифровывается как Робот Мечты Sony (Sony Dream Robots). Рост робота -50 см, вес - 50 кг. SDR-3X демонстрирует быстрый шаг, гимнастические телодвижения и даже изображает танец диско. Система работает в реальном времени под управлением собственной операционной системы Sony Aperios.
Происхождение слова «робот». Три закона робототехники
Слово «робот» вошло в речь с легкой руки чешского писателя Карела Чапека. В своей пьесе RUR («Россумские Универсальные Роботы»), опубликованной в 1920 г. он описал фабрику, производящую «искусственных людей», которых и называл роботами.
Вот отрывок из статьи Карела Чапека, в которой вся эта история рассказывается в деталях самим Чапеком: «… это было так: идея пьесы пришла писателю в один неподходящий момент. Но, пока она была еще теплой, он поспешил к своему старшему брату Йозефу, художнику, который стоял перед мольбертом и рисовал так, что холст потрескивал.
- Слушай Йозеф, - сказал писатель, - у меня есть идея для пьесы.
- Какая? – пробормотал художник (он действительно пробормотал, потому, что в тот момент держал кисточку во рту. Автор рассказал ему идею так быстро, как только мог.
- Так напиши это, - заметил художник, вынув кисточку изо рта и остановив работу над холстом.
- Но, - сказал автор, - я не знаю, как назвать этих искусственных рабочих. Я хочу назвать Лабори (Labori), но это кажется мне слишком педантичным.
- Ну, назови их Роботы (Robots), - пробормотал художник с кисточкой во рту и подошел к холсту.
Вот так это было. Так родилось слово Робот...»
В 1942 году Айзеком Азимовым в научной фантастике были сформулированы три закона робототехники, т.е. обязательные правила поведения для роботов:
Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому и Второму Законам [3].
Классификация роботов
Так же как и с понятием «робот», в отношении классификации роботов не существует общепринятого мнения, из-за чего в разных изданиях, а также интернет-ресурсах, посвященных робототехнике, можно встретить различные классификации.
Связано это с тем, что по мере развития робототехнического направления промышленности видоизменяются сами машины, их функции постоянно расширяются и неизбежен регулярный пересмотр их разновидностей. Наиболее целесообразно разбиение всех видов роботов на группы по типу выполняемой работы или решаемой задачи, например: промышленные, строительные, сельскохозяйственные, транспортные, бытовые, боевые, охранные, исследовательские.
Промышленные роботы предназначены для автоматизации всевозможных технологических операций (сварка, штамповка, металлообработка, сборка готовых изделий и т.д.) на производстве какой либо продукции. Применяются практически во всех отраслях промышленности (нефтехимическая, автомобильная, авиационная и др.).
Транспортные роботы используются, как следует из наименования для автоматического перемещения грузов, либо автономного управления различными транспортными средствами. Транспортными роботами являются самоходные тележки, автопилоты и т.д.
Бытовые роботы. Данный тип роботов применяется в быту и офисах. Ярким примером является робот-пылесос. К бытовым роботам также можно отнести роботов, обеспечивающих эффект присутствия удаленных друг от друга людей, либо способных самостоятельно вести диалог с человеком, и, конечно, многочисленные робоигрушки, предназначенные для развлечений и образовательных целей. В перспективе ожидается появление и более функциональных систем, умеющих выполнять более сложные домашние обязанности такие как: мытье посуды, стирка грязного белья, приготовление пищи и т. п.
Боевые (военные) роботы предназначены для минимизации участия человека в боевых действиях с целью сокращения или исключения вовсе людских потерь, а также для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека в военных целях. Разновидностей боевых роботов столько же, сколько и боевых задач для войсковых подразделений: беспилотные с дистанционным управлением самолеты (вертолеты) — разведчики, подводные аппараты и надводные корабли, роботы-минеры, роботы-саперы, роботы-патрульные, роботы для переноски военной амуниции.
Перед охранными роботами ставятся задачи по защите территорий или помещений. Большинство людей не замечают, что рядом с ними повсюду действуют роботы-полицейские, роботы-охранники и роботы-шпионы. Роботы охраняют важные объекты и добывают секретную информацию о террористах. Роботы-охранники в отличие от охранника-человека могут работать 24 часа в сутки без сна, еды и воды, их трудно отвлечь, и они могут поднять тревогу, если на них совершено нападение.
Робот-шпион «Сайфор» очень похож на летающую тарелку и имеет форму двухметрового бублика. Он может зависнуть в воздухе напротив окна высотного здания, посмотреть, что происходит в помещении, может сбросить подслушивающее оборудование.
«Робарт-III» патрулирует офисы и склады, открывает и закрывает двери и отыскивает проникших в помещение преступников. В его руку встроено устройство, которое может стрелять шестью дротиками со снотворным.
В глазах робота «Марон-1» встроены камеры, которые ведут съемку внутри дома. Если в доме появится посторонний, его фотографию робот передает на мобильный телефон хозяина.
Исследовательские роботы используются для сбора всевозможных видов информации об исследуемых объектах, ее переработки и передаче оператору. Объектами могут быть самыми разнообразными: поверхности планет, подводное пространство, подземные шахты, пещеры, полости эксплуатируемых трубопроводов, зараженная местность и другие труднодоступные для человека области.
Люди отправляют роботов в космос для исследования космического пространства. Например, робот «Соджорнер» был первым роботом-вездеходом, оказавшимся на поверхности Марса. Отсутствие на Марсе кислорода, воды и высокая температура (до 100 градусов) затрудняют исследование этой планеты людьми. Поэтому люди поручили исследование Марса роботам-марсоходам. Такие роботы оборудованы различными сенсорами, инструментами и манипулятором при помощи которых марсоходы могут убирать с пути тяжелые камни и исследовать почву планеты.
Современные мобильные роботы работают во вредных или опасных для человека условиях, т.к. использование мобильных роботов в таких условиях позволяет человеку не рисковать своей жизнью и здоровьем.
Роботы участвуют в операциях по спасению людей при катастрофах, обезвреживают взрывные устройства, отыскивают места утечки опасных газов, чтобы не произошел взрыв. Например, робот - «змея» может двигаться внутри газовой трубы. Его видеокамеры и датчики отыскивают места поломки трубопровода и места утечки газа. Промышленный робот «Рози» помогал людям разбирать сломавшийся ядерный реактор.
Человек не может выполнять работу на большой глубине из-за того, что давление воды погубит человека, ведь на глубине свыше 2-х километров давление воды может раздавить даже корпус подводной лодки. Поэтому для подводных работ роботов делают из титана и других сверхпрочных материалов. Подводные роботы, такие как «Супер-Ахиллес» и «Зевс» обследуют обломки затонувших кораблей и самолетов, отыскивают и поднимают на поверхность «черные» ящики, ценные вещи и изучают подводный мир.
Для обнаружения и обезвреживания взрывчатки существуют роботы-саперы, оборудованные специальными видеоустройствами. Такие роботы передают изображение взрывных устройств человеку, находящемуся на безопасном расстоянии. Рука робота может безопасно для находящихся вблизи взрывчатки людей захватить бомбу, переместить её в специальный контейнер, чтобы избежать взрыва.
Однако «заветной» целью исследователей является создание робота подобного человеку с развитым искусственным интеллектом. Но человек – это очень сложное существо. Человек может чувствовать, выражать эмоции, такие как радость, гнев, грусть, страх и другие. Человек обладает мощным мозгом, совершает множество движений. Поэтому машине – роботу очень сложно повторить человека, робот не может быть таким, как человек.
Ученые-исследователи всего мира работают над созданием роботов похожих на людей. Например, есть робот – партнёр для танцев, который реагирует на перемещения человека и копирует движения тела и рук человека.
«АСИМО» стал первым человекоподобным роботом. Он может свободно ходить, огибать углы, подниматься и спускаться по лестнице. Главный секрет этого робота – в рюкзаке за спиной, в котором находятся мощные компьютеры, управляющие роботом. «АСИМО» умеет реагировать на голосовые команды, танцевать, узнавать человеческие лица, бить по футбольному мячу и бегать по кругу.
Устройство роботов и основные принципы работы
Строение современных роботов
Роботов производят во всем мире. Они могут быть совершенно не похожи на людей, а может быть и наоборот. Тем не менее, многие не имеют ни малейшего представления о том, как и из чего их делают и с какими проблемами сталкиваются инженеры и как их преодолеть. Устройство роботов можно сравнить со строением человека.
На самом базовом (физическом) уровне люди состоят из основных компонентов:
структура тела;
система мышц, которая движет телом;
система органов чувств, которая получает информацию о теле и окружающей среде;
источник энергии, питающий мышцы и органы чувств;
мозговая система, которая обрабатывает информацию от органов чувств и дающая указания мышцам.
Роботы делаются из аналогичных компонентов. Обычный робот обладает подвижной физической структурой, электродвигателем определенного рода, системой сенсоров (датчиков, органов чувств), блоком питания и компьютерным «мозгом», который контролирует все эти элементы. По существу, роботы — это техногенные версии животной жизни. Это машины, которые копируют поведение людей и животных.
Большинство робототехников (людей, которые делают роботов) указывают, что роботы обладают программируемым мозгом (компьютером), который движет тело.
Согласно этому определению, роботы отличаются от других подвижных машин вроде автомобилей, поскольку у них есть компьютерный элемент. Роботы отличаются от обычных компьютеров по своей физической природе — у обычных компьютеров нет физического тела, они могут существовать и без него.
У подавляющего большинства роботов действительно есть общие черты. Прежде всего, почти у всех роботов есть подвижное тело. Некоторые обладают только моторизованными колесами, у других есть десятки подвижных сегментов, как правило, из металла или пластика.
Чтобы управлять различными приводами и системами робот нуждается в источнике питания. Большинство роботов либо оснащены батареей, либо работают от розетки. Все приводы подключаются к электрической цепи. Компьютер робота управляет всем, что подключено к цепи. Чтобы передвигать робота, компьютер активирует все необходимые двигатели и клапаны. Большинство роботов можно перепрограммировать, чтобы изменить поведение — достаточно просто ввести новую программу в компьютер.
Не у всех роботов есть система сенсоров, и лишь некоторые обладают способностью видеть, слышать, чувствовать запах или вкус. Самая распространенная способность робота — способность ходить и наблюдать за своим перемещением. Светодиод на одной стороне колеса пускает луч света через щель, чтобы подсветить датчик света на другой стороне колеса. Когда робот движет определенным суставом, колесо с щелью крутится. Щель разбивает луч света по мере вращения колеса. Световой датчик считывает поведение светового луча и передает данные на компьютер. Компьютер точно может сказать, как вращается сустав в определенной модели. По тому же принципу работает компьютерная мышь.
Это основы робототехники. Робототехники могут комбинировать эти элементы в бесконечное число способов создания роботов неограниченной сложности.
Разработка модели робота EV3
Для практического ознакомления с конструкцией и принципами работы роботов я принял решение создать модель Lego-робота с сенсорными датчиками и возможностью передвижения в пространстве. Lego-робот помогает понять основы робототехники, наглядно реализовать сложные алгоритмы, рассмотреть вопросы, связанные с автоматизацией различных процессов.
В качестве платформы для создания робота я использовал конструктор Lego Mindstorms EV3. Для создания программы, по которой будет действовать модель, используется специальный графический язык программирования.
Серия LEGO Mindstorms была впервые представлена в 1998 году. Через 8 лет (в 2006) на свет появился набор LEGO Mindstorms NXT 1.0, а уже в 2009 — набор LEGO Mindstorms NXT 2.0. LEGO Mindstorms EV3 – последнее (третье) поколение конструктора, который был представлен почти год назад, 4 января 2013 года [5].
Программируемый блок – это мозг и голос робота... EV3, он же интеллектуальный блок и сердце системы, он же «кирпичик» или «кубик» в конструкторе. Служит центром управления и энергетической станцией робота и имеет следующие функциональные элементы:
Рисунок 5 – Программируемый блок EV3
– Многофункциональный монохромный дисплей
– Шестикнопочный интерфейс управления с функцией изменения подсветки (3 цвета) для индикации режима работы
– 4 порта ввода (1, 2, 3, 4) для подключения датчиков
– 4 порта вывода (A, B, C, D) для выполнения команд
– 1 разъём mini USB для подключения EV3 к компьютеру
– 1 порт USB–хост (для соединения нескольких EV3 в одну цепь, например)
– 1 слот для карт памяти формата microSD (до 32Гб) – для увеличения объёма доступной памяти EV3
– Встроенный динамик
Кубик EV3 также поддерживает Bluetooth, WiFi для связи с компьютерами.
Большой EV3-сервомотор имеет встроенный датчик вращения с точностью измерений до 1 градуса. Используя этот датчик, мотор может соединяться другими моторами, позволяя роботу двигаться с постоянной скоростью. Кроме того, датчик вращения может использоваться и при проведении различных экспериментов для точного считывания данных о расстоянии и скорости. Средний EV3-сервомотор. Идеален для задач, когда скорость и быстрота отклика, а также размер робота важнее его грузоподъёмности.
Рисунок 6 – Большой (слева) и средний (справа) сервомоторы
Датчик касания (EV3) - позволяет роботу реагировать на касания, распознает три ситуации: прикосновение, щелчок и освобождение.
Рисунок 7 – Датчик касания (слева) и цифровой ИК-датчик (справа)
Цифровой ИК-датчик (EV3). Для определения приближения робота. Также способен улавливать ИК-сигналы от ИК-маяка, позволяя создавать дистанционно управляемых роботов, навигационные системы для преодоления препятствий.
– Измерения приближения или удаления в радиусе 50-70 см
– Радиус улавливания ИК-сигналов до 2 метров
– До 4 индивидуальных каналов приёма сигнала
– Получение удаленных ИК-команд управления
Процесс сборки робота оказался не таким увлекательным, как, например, сборка моделей LEGO Technics, так как в данной модели робота лишь крупные детали, среди которых были множество датчиков. Запрограммировали собранного робота с помощью компьютера. В результате собрана модель, которая может самостоятельно двигаться: вперёд-назад, поворот, разворот на месте, определять кубик (объект), захватывать его и перемещать объект в заданное место (перевозить груз).
В результате данной работы:
- собрана модель робота EV3;
- используя графический язык программирования разработана программа, использующая основные алгоритмические структуры: линейную, цикл;
- получены знания и умения о настройке команд и практическом использовании датчиков.
Рисунок 8 – Собранная модель робота EV3
2.3. Результаты анкетирования одноклассников
В процессе научно-исследовательской работы я предложил одноклассникам ответить на несколько вопросов по теме «Роботы» (приложение 1). В анкетировании участвовали 25 человек. Целью анкетирования было определения знаний ребят о роботах и робототехнике.
По результатам анкетирования выяснилось: абсолютно все одноклассники знают, что в жизни нас окружают роботы, они нужны людям и могут выполнять вместо людей различную работу. Однако ребята знают только о роботах - помощниках в быту и производстве. На вопрос, какие роботы есть в вашей жизни, большинство ответили о наличии игрушек на пульте управления, домашней техники (микроволновка, стиральная машина и т.д.). Кроме того, все ребята указали на основную составляющую роботов – наличие программ и датчиков.
24 человека из опрошенных считают, что основное предназначение роботов – это помощь людям и только 1 человек указал, что роботы призваны защищать людей.
Значительно разделились мнения ребят в объяснении своей позиции при ответе на вопрос: «Может ли робот заменить человека?»
Может ли робот заменить человека?
Рисунок 9 – Результаты анкетирования учащихся
Действительно, если рассуждать: может ли робот заменить человека при выполнении определенной работы, то логичен ответ – «Да» - робот может заменить человека. А если рассуждать с точки зрения: может ли робот заменить человека как живое существо, тогда ответ будет – «Нет», потому что человек - сложный живой организм, обладающий разумом, способный испытывать различные чувства: любовь, радость, грусть, ответственность и т.д.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время благодаря стремительному развитию вычислительной техники и, как следствие, заметному росту «интеллектуальных» возможностей роботов произошло их внедрение во многие сферы человеческой деятельности. Роботы побывали в таких местах, куда не может попасть ни один человек, выполнили сложнейшие задания, которые не под силу выполнить человеку, и изменили жизнь многих людей. И это только начало! В самом ближайшем будущем появятся новые, еще более удивительные роботы!
Анкетирование одноклассников показало, что мы ежедневно сталкиваемся с разнообразными вариантами робототехники, однако не задумываемся о значении роботов и их устройстве.
В результате написания научно-исследовательской работы стало очевидно, что умные машины нужны повсюду. Они приносят много пользы, сплошь и рядом они готовы заменить человека. Ведь наши физические возможности ограничены, а умная машина — робот — со многими задачами справляется лучше человека.
Я пришел к выводу, что человек не может обходиться без роботов. Но робот может заменить человека только при выполнении какой-нибудь работы или действия. Чувствовать как человек и быть таким же разумным существом, как человек, робот не может.
Возможно, что в будущем появятся такие роботы, которые внешне будут очень привлекательны - похожи на людей и будут ежедневно приносить огромную пользу людям.
Список использованных источников информации
История робототехники [Электронный ресурс] - [http://titok007.narod.ru/history.html]
Образовательная робототехника [Электронный ресурс] - http://eldron.ru/catalog/robototekhnika/datchiki_lego/
Откуда произошло слово РОБОТ? [Электронный ресурс] - http://masterok.livejournal.com/1449280.html
Хромов Д.В. Разновидности роботов и их классификация
[Электронный ресурс] - http://www.scienceforum.ru/2013/
http://geektimes.ru/company/ulmart/blog/242809/
Приложения
Приложение 1
Вопросы для анкетирования учащихся на тему «Роботы»
Окружают ли вас в жизни роботы?
(подчеркните или обведите ваш вариант ответа):
- да,
- нет
Для чего нужны роботы?
- чтобы помогать людям,
- чтобы навредить людям,
- чтобы защищать людей,
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(свой вариант ответа)
Может ли робот выполнять работу вместо человека?
- может,
- не может
Может ли человек обойтись без роботов?
- может,
- не может
Может ли робот заменить человека?
- может,
- не может
Объясните почему____________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Какие роботы есть в вашей жизни?
(напишите) _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Из чего состоят роботы? Как Вы считаете?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
multiurok.ru
Использование роботов в современном мире
Использование роботов в современном мире - новейшие разработки
Использование роботизированной техники и роботов сейчас является жизненной необходимостью, а не только показателем прогресса или наступления напророченного фантастами будущего. Увеличение объемов производства, усложнение процессов, необходимость в автоматизации – это лишь поверхностные причины, по которым роботы смогут занять значимое место в жизни человека. Кроме того, есть также необходимость исключения человеческого фактора (например, при произведении сложных вычислений или опасных манипуляций), защита человеческих жизней.
Впрочем, сделать робота можно не только для помощи, но и ради развлечения и получения прибыли.
Основные тенденции развития робототехники
Основные направления развития сегодня – полная автоматизация и интеллектуальный алгоритм работы. От самоочищающихся туалетов для домашних животных и роботов-пылесосов до 3D печатных роботов, которые способны самостоятельно собирать себя, когда его детали нагреты до определенных температур.
Внедрение искусственного интеллекта позволило добиться разработки машинного зрения, автоматизированной работы, алгоритма самообучения и усложнения функций. Даже простой современный робот-пылесос уже способен произвести сильное впечатление способностью ориентироваться в пространстве, применением алгоритма решений для каждой отдельной задачи.
Одно только машинное зрение позволило развить новое поколение роботов-манипуляторов, способных обнаружить и распознать объект, подобрать соответствующий ему механизм взаимодействия. Развитие рынка робототехники в мире позволит сократить расходы на конвейеры и процессы перемещений, совершенствуя рабочий процесс производителей, операторов складов.
В данном контексте стоит упомянуть и стартапы вроде Fetch Robotics, Clearpath Robotics, и зрелые проекты Kuka/Swisslog, Adept Technologies.
Применение роботов в современном мире
Достаточно сложно ответить на вопрос - для чего нужны роботы в современном мире. Учитывая приоритетные направления развития робототехники, нельзя не упомянуть об уже сложившейся в мире ситуации: кроме вышеописанного концерна БМВ существует огромное количество фирм и компаний, где количество механических сотрудников примерно равно или даже превышает число живых рабочих.
Так, например, в японской автомобильной индустрии используют рекордное количество промышленных роботов – на каждый десяток тысяч работников приходится более полутора тысяч машин.
Современные военные роботы выпускаются в почти массовых масштабах – только в 2016 году на вооружение американской армии поступило более 5 тысяч роботов-грузчиков и манипуляторов, 25 тысяч дронов и разведывательных аппаратов. Если говорить языком денег, то развитие роботизированных военных систем в США в 2014-2018 годах уже потребовало 23,8 миллиардов долларов, из которых 21 миллиард ушел на БПЛА.
Внедряется современная робототехника в таких известных компаниях, как Адидас (перенос производства в Германию в 2017 году планируется сопроводить массовым внедрением роботов), вышеупомянутые BMW, Shenzhen Evenwin Precision Technology Co. Китайские и вовсе выстроили завод, рассчитанный исключительно на роботов, оставив людей лишь в управленческом аппарате.
В целом стоит выделить несколько основных направлений прогресса, интереса и востребованности подобных технологий:
Робототехника в быту (сервисные роботы).
Няньки, уборщики, обслуживающий персонал, грузчики, сиделки, газонокосильщики, учителя – спрос на таких роботов будет огромен, а их потенциал практически не ограничен.
Особенно интересны роботы-уборщики. Вернее, трио однотипных механизмов – уборщика, охранника и сиделки, созданных по схожему принципу и стоящих сейчас около 10 тысяч долларов. Их планируют совместить в единый многофункциональный технический организм. Ожидается, что к 2025 объем производства такой техники будет превышать 50 миллиардов долларов.
Домашние животные – достаточно старая категория роботов, которая раньше воспринималась лишь как дорогая игрушка. Сейчас функционал таких механизмов значительно расширился – от помощи детям с проблемами с координацией до банальной защиты дома и охоты за грызунами.
Мойщик окон – учитывая, что мойщики окон чаще всего требуются на многоэтажные небоскребы, профессия эта опасна для человека, а вот для механизма – самое оно. Сегодня рынок предлагает два вида таких роботов: двумодульные (навигация и чистка) и одномодульные. В России они доступны под именем Hobot 168.
Промышленные роботы.
Промышленные роботы в современном производстве составляют сегодня наибольший процент среди всех видов роботов. В качестве примера можно привести компанию BMW, которая использует более 8 тысяч роботов только в процессе создания и сборки машин и мотоциклов. Кроме того, концерт также выпускает роботизированные автомобили, способные самостоятельно ориентироваться в окружающей обстановке (еще один пример – гуглмобиль), применяет в краш-тестах сложных сенсорных роботов. Но лидером на данный момент, пожалуй, пока еще является Китай.
Кроме сборщиков, широко используются такие виды современных роботов, как роботы-разнорабочие, сварщики, укладчики, совместные роботы.
Робот разнорабочий выполняет типовые операции вроде сортировки, разгрузки, упаковывания, шлифования и так далее. Последние модели самообучающиеся и могут быть настроены под нужную модель поведения. Всего предлагается две версии – непосредственно для производства и для обучения, исследований.
Робот сварщик. В сварке задействовано почти 20% всех промышленных роботов. Позволяют быстро и качественно осуществлять электродуговую, точечную, аргонно-дуговую сварку. Кроме того, они многофункциональны и могут менять режимы сварки только за счет замены горелки.
Робот-укладчик. Такие компании как Möllers North America, KUKA, Frain Industries и многие другие используют роботизированных укладчиков. Они просты в своей кинематике, способны ориентировать грузы в 4 горизонтальных плоскостях, более мобильны и удобны, чем простые погрузчики.
К моменту начала 2017 года доля «коллективных» роботов составляет 6% общего роботорынка, но этот процент неуклонно растет. Вероятно, в числе лидеров по их производству может оказаться компания ABB (после того, как она приобрела gomTec с их роботом Робертой). Специалисты прогнозируют падение стоимости таких изделий до 10 тысяч долларов и, как следствие, резкое увеличение их использования в различных отраслях.
Медицинские роботы.
Киберпротезы и нанотехнологии, роботизированные интегрированные элементы, 3D-биопринтеры для воссоздания жизнеспособных внутренних органов используются уже сейчас.
Робот-экзоскелет. Как и протезы, очень востребованы роботизированные медицинские экзоскелеты. В качестве примера можно привести Hybrid Assistive Limb, благодаря которому прикованный к инвалидному креслу пациент сможет научиться подниматься по лестнице. Или NEUWalk, стимулирующий током поврежденный спинной мозг, позволяющий почти парализованным людям ходить. Роль роботов в медицинской сфере практически невозможно переоценить. Нанороботы. Так, например, ученые из Германии в данный момент создают нанороботов для перемещения глазной либо кровяной жидкостей, восстановления поврежденных клеток, адресной доставки лекарств.
Большие надежды на использование роботов в современном мире возлагаются на роботов-хирургов, медсестер, симуляторов пациентов.
Робот-медсестра. Не совсем пока полноценная медицинская сестра, Hospi берет на себя роль идеального помощника. Она переносит и доставляет медицинскую технику, образцы анализов (с защитой доступа), загружает карты больничных зданий и помещений. Робот полностью автономен и умеет использовать лифты.
Робот-хирург. Вряд ли человек будет способен часами сохранять такую нереальную точность проведения операций, как робот Да Винчи. В США одних только операций простатэктомии он выполняет более 80% - более 73 тысяч процедур в год. Существуют и менее популярные (пока) аналоги для точных процедур, лазерных вмешательств, коррекции зрения, мозга, клеток, извлечения костного мозга и так далее.
Врач на расстоянии. Особенно хорошо удается роботам работа терапевта. Они анализируют все данные о болезни и особенностях организма пациента и подбирают оптимальные способы лечения. В США в некоторых больницах (в том числе и дистанционно) работают такие суперкомпьютеры, как, например, Watson, ориентированный на борьбу с раком.
Симулятор пациента. Учиться на полностью реалистичном роботе пациенте куда безопаснее и, вместе с тем, куда ближе к реальности, чем использовать для этих целей труп. Популярный сегодня симулятор HPS проявляет все реакции больного – сужение зрачков на свет, имеет сложную дыхательную систему, анализатор введенного лекарства и его дозировки.
Человекоподобные роботы.
Еще их принято называть андроидами. Нынче робототехника практически не имеет ограничений по применению. Кроме чисто практических задач, она способна реализовывать и эстетические цели, развлекать и привлекать внимание. Так, например, можно упомянуть такие современные роботы-андроиды, как Альберт Эйнштейн, Geminoid F, Робот-модель, Робот-телеведущая, BINA48. Существует целый сегмент роботов актеров театра, музыкантов, художников, моделей, игроков в шахматы или прочие игры.
Развлечение и творчество.
Сюда входят категории развлекающих роботов – игрушки, актеры, музыканты.
Актеры театра. Театр Варшавского центра науки «Коперник» прославился тем, что стал использовать специальных коммуникационных роботов Robothespians в качестве постоянных актеров. И хотя роботы пока мало двигаются, они отменно жестикулируют, пользуются мимикой и голосом. Ожидается, что в дальнейшем постановки станут сложнее и зрелищнее.
Музыканты. Роботы-музыканты с искусственным интеллектом способны не только играть разученные композиции, но и импровизировать, подстраиваться под других исполнителей. Некоторые из них обладают композиторскими навыками и способны создавать впечатляющие мелодии.
Роботы-художники. Коллекция этих ребят пополняется практически ежегодно. Портретист Paul выполняет шикарные портреты людей с помощью шариковой ручки, робот Бенджамина Гроссера реагирует на звуки и рисует свою на них реакцию, Robo-Rainbow специализируется на воссоздании радуги, Senseless создает абстрактные граффити. Есть даже роботы, профессионально раскрашивающие яйца.
Боевые роботы.
Крайне перспективным направлением последний десяток лет является роботизация армии. Ассортимент таких механизмов чрезвычайно широк – от автономных миниатюрных разведывательных дронов и шпионов до экзоскелетов. Разрабатываются и современные боевые роботы, способные полностью заменить солдат на поле боя.
Особенно эффектным из последних новинок выглядит бронированный экзоскелет TALOS, создающий защиту для солдат от пуль и осколков, увеличивающий их грузоподъемность почти на 50 килограмм, заботящийся о здоровье бойцов – он способен остановить кровь при ранении (его обещают предоставить американской армии к 2018 году).
Самые современные роботы с максимально высоким КПД конструируются именно для этой сферы человеческой жизни.
Повсеместное использование в коммерческих целях
Огромные перспективы развития робототехники наблюдаются также в сфере развлечений. Используя прогрессивные впечатляющие технологии, производители и владельцы роботов могут комбинировать развлекательный и коммерческий элементы одновременно.
Широко используются такие достижения современной робототехники, как квадрокоптеры, обслуживающие роботы, промоутеры.
Как и экзоскелеты, квадракотеры – это роботы, которые наглядно демонстрируют, насколько могут быть универсальными современные разработки и достижения. Рекламная, коммерческая, военная, медицинская, геолокационная, разведывательная, спасательная, журналистская – всего лишь часть областей, в которых может быть использована подобная механика. Квадракоптеры стоят от 50 долларов и способны осматривать территорию, делать видео и фотосъемку, раздавать интернет, осуществлять видеотрансляции, доставлять грузы. «Белгазпромбанк», к примеру, использует их даже для того, чтобы проводить инкассацию денег.
Промоутеры. Продающая робототехника в современном мире – уже не редкость. Через интернет можно арендовать R-bot, KIKI (производства Россия) или другие модели, способные распространять флаеры, общаться с прохожими, вести видеосъемку, демонстрировать рекламную информацию на встроенных экранах, давать консультации, вести экскурсии или концерты.
Роботы в обслуживании. Самый известный пример использования роботов в сфере В2С - роботы-официанты, изготовливаемые как США, так и на китайском и российском рынке (стоимость от 4,5 до 12 тысяч долларов). Такой агрегат способен встречать клиентов, фиксировать их уход, подавать меню и принимать заказы, убирать стол, запоминать лица, общаться в голосовом режиме. Кроме чисто практического удобства и экономии на зарплате живых сотрудников, такой робот привлекает дополнительный приток посетителей одним фактом своего существования. Одни из самых дешевых роботов на сегодня – рикши. Они доступны в среднем за тысячу долларов. Могут быть использованы по прямому назначению или дополнены функциями гида, консультанта.
Расскажите о нас вашим друзьям в социальных сетях:itlandia.by
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|