Робототехника в нашей жизни - ABCD42.RU

Робототехника в нашей жизни

Роботы в нашей жизни: как машины помогают человеку

  1. Главная
  2. Технологии

В мире, переживающем четвёртую промышленную революцию, многое становится автоматическим. Появляются роботы, которые трудятся на заводах и упрощают обычный человеческий быт.

Промышленные роботы

Роботы последнего поколения подвижны и эффективны. Они упаковывают товары, наклеивают этикетки, сортируют товары на складе. Некоторые могут обрабатывать деревянные и металлические изделия.

KUKA KR QUANTEC PA

Образцовый укладчик, похожий на большую механическую руку. Он работает при низкой температуре и поэтому востребован в пищевой промышленности, где нужно хранить грузы в морозильной камере.

Машине не нужен подогрев или защита от холода. Это обеспечивает минимальный износ оборудования. Kuka также занимается упаковкой товаров, выборочным комплектованием и другими операциями манипулирования.

FANUC M-2000iА

Японские роботы этой серии захватывают и перевозят тяжести. Они исполняют роль погрузчика, причём без участия оператора. FANUC – прочный шестиосный аппарат с самой большой грузоподъёмностью в мире (до 1,2 тонны).

Работа ведётся от 0 до +45 градусов, а длинная механическая рука может дотянуться к объекту так же, как это делает подъёмный кран.

Universal Robots

Это серия универсальных манипуляторов. Модель UR10 становится «третьей рукой» человека и помогает проводить литьевые или сварочные работы быстрее.

Другие версии Universal Robots завинчивают детали, подготавливают материалы для 3D-печати, складируют товары.

Медицинские роботы

Первоначально они использовались как вспомогательные устройства для сложных операций, но сейчас некоторые модели могут лечить пациентов сами, при частичном контроле докторов.

Хирург Da Vinci

Это модуль с четырьмя руками, у каждой из которых есть хирургический инструмент или камера. Вес машины – 500 кг. Любая операция Da Vinci исключает появление шрамов у больного, благодаря ювелирной точности. Несколько десятков моделей уже работают в России.

Японский фармацевт HOSPI

Эта машина – автоматизированная аптечка. Она нужна для выполнения простых функций санитарки. Речь идёт о поиске и подаче лекарств.

HOSPI, разработанный компанией Panasonic, запоминает, у какого пациента какой рецепт, забирает товары на складе и возвращается на сестринский пост. Он работает без подзарядки до 7 часов, передвигается со скоростью 1 м/с и перевозит до 20 кг.

HAL – роботизированный экзоскелет для нижней части туловища или всего тела

Костюм сделан для парализованных людей или больных, имеющих проблемы с передвижением. Он помогает быстрее восстановиться после травм или серьёзных операций. Сенсоры экзоскелета крепятся на кожу, чтобы перехватывать мозговые импульсы для мышц. А приводы на коленях, талии, плечах, локтях выполняют движения.

Военные роботы

Уже давно стоят на службе безопасности в США, России, Израиле, Китае.

В России первым таким примером можно считать танки ТТ-26 на дистанционном управлении, которые применялись в Финской войне.

Сейчас робототехника военного назначения всё ещё требует контроля со стороны человека, поскольку не оснащена полноценным искусственным интеллектом. Она не отличает мирное население от военных.

Сапёр «Богомол-3»

Российская разработка «Богомол-3» нейтрализует заряды. С такой машиной специалист обезвреживает взрывное устройство на безопасном расстоянии. Он работает даже с днищем автомобиля и подниматься по ступенькам высотой до 20 см.

Разведчик Dogo

Миниатюрная машина израильского производства имеет отличную проходимость и умеет забираться на лестницы. Это не только инструмент для изучения вражеской территории, а тактический боевой робот, действующий внутри зданий, тоннелей или бункеров. Dogo – оснащён пистолетом Glock-26.

Инженер для разминирования MarkV-A1

Инновация американской компании Northrop Grumman Corporation. Боевая телеуправляемая система имеет несколько видеокамер, водяную пушку или дробовик для уничтожения бомб. Он применяется в разных подразделениях США, Канады, Израиля.

Бытовые роботы

Роботы становятся полезными для повседневной жизни, сохраняя время. Они не только выполняют рутинные дела, но и решают творческие задачи: от автоматического мытья окон до праздничной сервировки стола.

Машина может почистить бассейн, выпечь блинчики, покормить ребёнка с ложечки или погладить бельё.

Пылесосы

В качестве примера можно привести LG Hom-Bot Square – робота, который убирается даже вдоль стен и в углах. Никаких лишних покупок не требуется: все насадки уже в комплекте. Такой помощник работает беззвучно, тщательно всасывает пыль, обходит препятствия и делает влажную чистку.

Газонокосильщик

Пример – RoboMower, который выпускается почти 25 лет компанией Friendly Robotics. Находка для владельцев загородного участка. Вы экономите время, а ещё не беспокоитесь о шуме обычной косилки.

Машина сама подзаряжает аккумулятор, легко объезжает территорию, удобряя почву срезанной травой. Это сокращает отходы и улучшает экологию.

Автоматизированный туалет для котов Litter Robot

Нестандартный бытовой робот. Компания Automated Pet Care Products предлагает его тем, кому надо оставить животное на несколько суток. Когда питомец закончил свои дела в лотке, машина убирает содержимое в нижний поддон, обновляя наполнитель. Litter Robot безопасен и обходится хозяевам примерно в $1 000.

Робот-человек

Если машине предстоит выполнять социальную функцию (например, быть домработницей или собеседником), создатели стараются сделать её гуманоидом или андроидом, то есть человекоподобной машиной.

Эти модели становятся точными копиями реальных людей. Они проявляют эмоции, ведут осмысленный разговор, считывают реакции в общении.

Geminoid DK

Японский киборг, сделанный в 2006 году. Это реалистичная копия Хенрика Шарфа – датского профессора по психологии, а также вообще первый робот с европейской внешностью от азиатских разработчиков. Geminoid DK имитирует жесты, дыхание и общается с посетителями научного центра.

Разработчик киборга, Хироси Исигуро, успел создать ещё одну модель — Geminoid F, которая отличается фотогеничностью и живой мимикой.

Надин

Это социальный робот-компаньон. Гуманоид из Сингапура – копия своей создательницы Надежды Тельман. Задача андроида – стать идеальной сиделкой для пожилых людей или детей-аутистов.

Надин умеет запоминать слова собеседника, распознавать знакомых, подстраиваться под поведение человека. Для лучшей коммуникации Надин даже устроили секретарём на университетский ресепшн.

BINA48

BINA48 – интеллектуальный робот-человек, который уже успел стать легендарным. Гуманоид – копия Бины Аспен. Он сделан для экспериментов в области программирования мыслей. BINA48 выражает около 60 чувств и имеет большой словарный запас.

Живая Бина Аспен обучала машину своей походке, мимике, речевому стилю. Андроид быстро схватывает знания, легко шутит и поддерживает беседы на сложные философские темы, используя реальные воспоминания женщины.

Российские роботы

За отечественную робототехнику не стыдно. Многие университетские центры создают русских роботов, которые помогают учёным, солдатам или пациентам.

AnyWalker

Это многофункциональный помощник и образовательная платформа для разработок следующих поколений. Машина сделана силами групп московского и кубанского вузов, а также компании «Технодинамика».

Модель работает всего на двух опорах, но умеет подниматься по лестницам и открывать двери. Поражает его способность двигаться в условиях низкой проходимости.

«Марибот»

Автономный робот для морских исследований от Самарского университета. Предполагается, что машину можно оставить на дне на целый год. Она будет проводить сейсморазведку, анализировать температуру, состав воды, уровень соли.

У «Марибота» есть надводная часть и подводная, в которой расположен двигатель для преобразования энергии волн. Иными словами, он работает сам, без прямого участия человека. Важное преимущество – отсутствие магнитных полей, которые часто искажают переданную на сушу информацию.

Это первый робот в России с онлайн управлением. В машине есть видеокамера, стереодинамики и микрофон. Он вращается по оси, поворачивает голову и передвигаться по местности на трёх колёсах.

Применение роботов в современном мире

Роботы способны заменить человека во многих сферах деятельности. Практическое применение робототехники стало доступной реальностью. Современные технологии позволили создать самых разных роботов, в классификации которых необходимо разбираться.

Какие типы роботов существуют

Роботы, применяемые в современном мире, классифицируются по различным признакам:

По управлению:

  • Жесткопрограммируемые. К данному типу относятся устройства первого поколения, которые управляются при помощи программы, не изменяющейся в процессе работы.
  • Адаптивнопрограммируемые. Программы содержат сведения о факторах внешней среды. С помощью системы сенсоров роботы распознают состояние внешнего мира и изменяют режим работы, в зависимости от условий.
  • Гибкопрограммируемые. К этому виду относятся роботы последнего поколения, которые изменяют свою программу, учитывая только итоговую цель.

По позиционированию:

  • Стационарные. Они устанавливаются в фундамент, к потолку или несущим стенам. Такие роботы чаще всего применяются в производственном процессе, когда тяжелая работа позволяет повысить эффективность производства и его скорость. К стационарной технике относятся сборщики, подъемники, сварщики и т. д.
  • Передвижные. Они могут передвигаться при помощи шасси или по ограниченной рельсовой территории. К ним относятся роботы на гусеницах, колесах и т. д.

По назначению:

  • Промышленные. Они участвуют в процессе производства деталей и изделий. Промышленные роботы бывают сельскохозяйственные, литейные, строительные, сборочные и т. д.
  • Медицинские. Они используются для проведения операций, приготовления медикаментов, ухода за пациентами, диагностики заболеваний, обучения медицинским навыкам.
  • Бытовые. Роботы данного типа в последнее время набирают все большую популярность. Они применяются для выполнения домашних обязанностей, перевозки грузов и предметов, приготовления пищи и многого другого.
  • Для обеспечения безопасности. Устройства применяются МЧС при тушении пожаров, наводнениях, разминированиях и спасения людей.
  • Военные или боевые. Техника применяется в процессе военных действий. В их числе – летательные аппараты, танки, наводные и подводные устройства, БТР и другие.
  • Исследовательские. Роботов используют для проведения исследований в опасных, непригодных для жизни условиях, например, при высокой или низкой температуре, радиации и т. д. Устройства могут функционировать под водой, под землей и даже в космосе.
Читайте также  Особенности использования сетевых технологий для обработки данных

По способу передвижения:

  • Подземные. Перемещаются под землей. К ним относятся исследовательские дроны.
  • Подводные. Перемещаются под водой. К ним относится батискаф или торпеды.
  • Надводные. Например, катера или лодки, которые перемещаются по воде.
  • Наземные. Перемещаются по суше. Роботы оснащены гусеницами или колесами.
  • Летательные. Перемещаются по воздуху. К ним относятся квадрокоптеры и беспилотники.

Для чего используют роботов в промышленности?

Промышленные предприятия далеко продвинулись за счет применения современной робототехники. Устройства применяются для упаковки, сварки, окраски и других операций, которые выполнялись трудом человека. Роботы обеспечивают высокую скорость и точность выполнения задач. А человеческие ресурсы освобождаются для других операций.

Чаще всего промышленные роботы представляют собой механическую руку-манипулятор с фланцем и несколькими осями.

Бытовые роботы

Роботы отлично применимы и в бытовой области. Газонокосильщики, пылесосы, массажеры и даже чистильщики бассейна значительно облегчают жизнь человека. В последнее время набирает популярность автоматизированная система «Умный дом», которая контролирует водоотведение, электричество и другие функции.

Роботы в медицине

Робототехника очень востребована в сфере медицины. Один из самых ярких примеров – роботизированная хирургия. В 2017 году, в Южной Корее была проведена операция на желудке при помощи медицинского робота. Она прошла успешно, и женщина осталась здорова.

Большой прорыв в области медицины был достигнут, когда создали бионические процессы, которые управляются при помощи нервной системы пациента. После ампутации в организме остаются нервы, остатки которых перемещаются к небольшому мышечному участку. И происходит следующее: человек хочет вытянуть руку, и в это время мозг отправляет сигнал мышце с присоединенным нервом. Электроды обрабатывают сигнал и отправляют его внутрь протеза. При помощи такой технологии человек может чувствовать тепло и прикосновения.

Космос

Применение роботов в космонавтике огромно. Устройства собирают почвенные образцы и исследуют новые зоны в опасных условиях, куда не может добраться человек.

В 2021 году в России планируется запуск космического робота для техобслуживания и работы в открытом космосе.

Развлечения

Активное применение роботов в различных областях жизни привело к тому, что некоторые захотели иметь собственного роботизированного «друга». Сегодня помимо многочисленных игрушек для детей, на полках магазинов имеются роботы, которые умеют летать, петь, рассказывать сказки и многое другое. Такие устройства продаются и для взрослых.

Один из самых ярких примеров – робот Теспиан – устройство, созданное для коммуникации. Он умеет не только общаться, но и читает стихи, разыгрывает театральные сценки, жестикулирует и показывает на лице яркие эмоции.

Вершина разработки роботов в сфере развлечений – устройства гуманоидного типа. Они умеют разговаривать на разные темы и шутить.

Недостатки роботизации

Роботизация – это необратимый процесс, который ведет к упрощению отдельных областей жизнедеятельности. Однако помимо повышения производительности труда и сокращения расходов, роботизация имеет и негативные последствия. Среди них:

  1. Рост безработицы. Так как большинство должностей буду занимать роботы, специалисты останутся без работы. Ручной труд заменится искусственным интеллектом, что повлечет за собой резкое сокращение кадров повсеместно.
  2. Зависимость от четкой компьютерной системы. Качество и эффективность роботизации зависит от того, насколько четко будут запрограммированы роботы на определенные задачи. В будущем сбой или изменение в программе могут привести к остановке работы.
  3. Сложное управление в экстремальных ситуациях. В случае поломки, скачков напряжения или других непредвиденных ситуаций, будет сложно быстро восстановить рабочий процесс. Придется остановить производство или использовать человеческие ресурсы.
  4. Сложности при диверсификации. Большинство роботов способны выполнять не более 1-2 операций одновременно.
  5. Невозможность применения в творчестве. Искусственному интеллекту нельзя доверять самостоятельную разработку продукта или другую задачу, которая требует творческого подхода.

Преимущества использования роботов

  1. Повышение качества производимой продукции. Роботы отличаются высокой точностью и производительностью, поэтому способны изготавливать продукты отличного качества. Устройства могут выполнять работу даже если она будет требовать монотонности или серьезных усилий.
  2. Минимизация брака. Роботы способны работать неустанно, чтобы увеличить количество производимой продукции. Датчики движения и системы технического зрения позволяют свести к минимуму количество брака.
  3. Точность и повторяемость обработки. Роботы способны выполнять задачи, которые не подвластны человеку.
  4. Сокращение расходов. Благодаря использованию робототехники, сокращаются затраты на зарплату сотрудникам, выплату компенсации и пособий, а также страхование жизни.
  5. Уменьшение рисков травматизма и ранений. Роботы, в отличие от людей, могут работать в опасных зонах.

Будущее роботизации

  1. Роботизация позволит создавать индивидуальный продукт под каждого потребителя.
  2. Некоторые профессии исчезнут, и люди потеряют работу. Не будет больше таких специалистов, как кассиры, грузчики, документоведы и т. д. Однако появится больше профессий по уходу за пожилыми, увеличится количество персональных коучей.
  3. Роботизация поможет справиться миру с проблемой старения населения. А недостающий рабочий класс заменят роботы.

Роботизация – это необратимый процесс, который ждет нас в будущем. Она принесет огромную пользу человечеству, но, в то же время, кардинальным образом изменит построение процессов во всех отраслях. Уже сейчас есть возможность стать частью этого процесса и получить фундаментальные знания в области робототехники. Освоить перспективную и интересную профессию могут даже дети. В Roboschool в игровой форме дети успешно осваивают «специальность будущего».

Исследовательская работа «Роботы и их место в нашей жизни»

Исследовательская работа «Роботы и их место в нашей жизни» выполнена учащимся 4 класса в рамках внейрочной деятельности по робототехнике.Цель работы: изучить роль роботов в современном мире. Данная работа может представлена на классных часах и других познавательных мероприятиях.

Скачать:

Вложение Размер
Исследовательская работа «Роботы и их место в нашей жизни» 72 КБ
Презентация к работе «Роботы и их место в нашей жизни» 2.8 МБ

Предварительный просмотр:

муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Специальная школа №30»

« Роботы и их место в нашей жизни »

учащийся 4 класса А,

воспитатель, Бортникова Н.А.

г. Новокузнецк, 2019

В наше время, очень много игрушек и, конечно же, у каждого ребенка есть конструктор. Наука и техника не стоит на месте, а развивается очень быстро. В наши дни существует огромный выбор конструкторов. На уроках технологии в первом классе мы работали с металлическим конструктором. С 4-х лет я увлекаюсь роботами-игрушками. Это роботы-трансформеры, они так называются, потому что могут изменять форму, перестраиваться в машины. Про этих роботов есть много мультфильмов, кино и комиксов. Чуть постарше я смотрел передачи про роботов, фильмы. Роботы там были разные, я даже пробовал сам их собирать из конструктора Лего. Я понял, что роботы полезны, их можно использовать для игр, для работы и учебы.

Цель работы: роль роботов в современном мире: роботы — конструкторы для детей, роботы-помощники для взрослых.

  • изучить историю роботов,
  • узнать, где может пригодиться робототехника,
  • провести анкетирование, чтобы выяснить насколько популярным является увлечение конструированием, среди ребят моего возраста,
  • сообщение о своей работе одноклассникам и всем заинтересованным людям.

Объект исследования: роботы.

Предмет исследования: назначение роботов.

Гипотеза: мне кажется, что тема роботов интересна не только детям, но и взрослым.

  • изучение литературы и интернет-ресурсов,
  • анкетирование,
  • технические опыты.

Предполагаемый результат: обобщить имеющиеся знания о библиотеке и рассказать одноклассникам и всем заинтересованным людям.

Научно-практическая значимость работы: данная работа может представлена на классных часах и других познавательных мероприятиях.

В итоге работы над проектом получены следующие данные.

Какие бывают роботы

Мы нашли в Википедии историю появления слова «робот». Ро́бот (на чешском языке — подневольный труд) — означает автоматическое устройство. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков, робот самостоятельно осуществляет различные операции, обычно выполняемые человеком.

Люди всегда мечтали о таких вот помощниках, которые будут делать за них всю грязную работу. Но часто ученые не думали об этом, а просто экспериментировали, придумывали новые вещи, которыми можно удивить мир.

Я узнал, что слово «робот» придумал чешский писатель Карел Чапек в 1920 г. Много книг о роботах сочинил писатель-фантаст Айзек Азимов. Он считал, что роботы – это высокоразвитые машины.

В 1495 году Леонардо да Винчи создает проект механического рыцаря, чтобы показать, что машина может двигаться, как человек.

Роботы — это машины, которые умеют работать без человека. Я понял, что роботы появились не сами, их придумал человек для облегчения своего труда. Человек умнее роботов, он может создавать роботов для своих целей, закладывать в них программы.

Таким образом, в разные исторические периоды изобретатели предпринимали попытки изготовления роботов для различных целей – как развлекательных, так и прикладных.

К настоящему времени роботы продолжают развиваться и уже способны не только самостоятельно передвигаться, но и взбираться по лестницам и переносить грузы, играть на музыкальных инструментах, изображать домашних животных, а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.

Сегодня тема роботов особенно актуальна. Конструкция роботов, их внешний вид и их назначения могут быть самыми разными. Одни роботы созданы, чтобы упростить человеку работу или сделать ее безопаснее. Другие – ради развлечения.

Космос как – будто предназначен для обитания роботов. Луноход, Марсоход и робот-аватар и другие – наиболее известные из космороботов. Все они предназначены для работы в условиях космоса и выполняют действия, которые для человека оказались бы непосильными или очень опасными.

Роботы спасают жизнь человека. Современные протезы рук, ног связаны с робототехникой. Благодаря новым технологиям человек может вернуть утраченную часть тела.

Отлично проявляют себя роботы в сфере безопасности. Эти роботы первыми обнаруживают пожары и успешно предотвращают их. Роботы применимы и в быту. Самые известные из них – робот-пылесос, робот-газонокосильщик.

Ну и конечно же, никто не отменял роботов, которые приносят людям радость, развлекают их своими умениями. Такие роботы представляют мир детских игрушек: поющие и танцующие животные, интерактивные игрушки, радиоуправляемые машины и вертолёты.

Некоторые роботы двигаются, следуя командам специальных компьютерных программ, другие – благодаря дистанционному управлению. Человек постоянно контролирует роботов и определяет, чем и как они будут заниматься.

Учитывая актуальность выбранной темы в истории и широкое применение роботов в повседневной жизни, я предположил, что тема роботов интересна не только мне, но и многим ребятам, а также их родителям. Для подтверждения своей гипотезы я провёл опрос среди одноклассников. Приложение 1.

Было опрошено 20 учеников 4-х классов. Результаты анкетирования класса показали, что тема роботов интересна 18 ребятам. Из числа опрошенных 2 учеников отметили, что их в повседневной жизни окружают робот – пылесос и роботы для развлечения. Большинство детей не знают, где в повседневной жизни их окружают роботы. Следует отметить, что 10 человек считают, что роботы нужны, чтобы помогать людям. Ребята отметили, что людям в современном мире необходимы: робот – уборщик, робот – сборщик, робот –спасатель, робот –водолаз, робот –луноход, робот для развлечения.

В заключении отмечу, что многие из ребят хотели бы, чтобы в школе проводились занятия по робототехнике. Следовательно, тема роботов и робототехники актуальна и по сей день, как среди детей, так и среди взрослых.

В ходе работы я выяснил, что в Новокузнецке существуют робошколы и кружки робототехники. Это еще раз подтверждает интерес ребят к указанной теме.

В этом учебном году я занимаюсь в кружке робототехники и изучаю возможности конструктора «Роботостроение». На занятиях мы собираем различные варианты моделей роботов по схемам: шагающий бот, бот-жук, квадробот, черепаха-бот, автобот. Все они работают с помощью солнечной батареи.

Я понял, что возможности конструкторов обширны, но ограничены количеством деталей и датчиков каждого конкретного набора и для достижения наилучшего результата – изобретения робота с широким набором возможностей – необходимо использовать несколько наборов конструкторов разного уровня сложности, а также всевозможные подручные средства.

Роботы в нашей жизни

Роботы в нашей жизни

Роботы в нашей жизни- нужны ли они нам? Для чего нужны роботы, кто их придумал и какие они бывают? Можно ли обойтись без них? Что нас ждет в будущем?

Давайте попробуем разобраться.

Робот и ДНС

По сути компания ДНС это один большой завод по производству и реализации роботов. Ведь робот это не всегда машина похожая на человека. На данном технологическом этапе развития, буквально все что нас окружает можно назвать роботом. Вся бытовая техника может программироваться и выполнять различную работу без присутствия человека. Различные компьютерные программы, могут автономно работать в сети и на вашем компьютере.

Робот это автоматическое устройство которое работает по заранее разработанной и заложенной в него программе. Он получает информацию об окружающем его мире от датчиков, считывающих устройств, микрофонов и.т.д. Робот самостоятельно осуществляет какие-либо действия и иные операции. При этом робот может иметь связь оператором и выполнять его команды или же работать автономно.

И согласитесь что сейчас человечеству будет очень сложно существовать без всего этого.

Немного истории

Вот одно из значений слова: Робот (от словацк. robota) — это автоматическое устройство, которое должно частично или полностью заменяет человека при выполнении опасных работ связанных с риском для жизни или при относительной недоступности объекта.

Слово «робот» впервые было использовано в пьесе Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы», 1920). А придумал его чешский писатель Карел Чапек со своим братом Йозефом.

Первые применении подобие роботов относятся к эллинистической эпохе. Тогда на острове Фарос на маяке установили четыре женские статуи покрытые позолотой. Днём солнечные лучи отражались от них, а ночью ярко освещались, они всегда хорошо были видны издали. Эти статуи через какой-то определенный временной промежуток , поворачивались и отбивали склянки. В темное время суток они издавали трубные звуки, тем самым предупреждая проходившие корабли о том рядом берег.

В современном же мире начало робототехнике положил- русский инженер Пафнутий Чебышёв, который в конце XIX века придумал стопоход.

Никола Тесла в 1898г разработал миниатюрное радиоуправляемое судно.

Американским инженером Д. Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году. Был сделан робот внешне напоминающий человека. Данное устройство могло выполнять простейшие движение и по команде воспроизводить фразы.

И все дальше- и дальше развивалось данная область.

В 2013г был выведен на орбиту первый робот-астронавт.

Какие бывают роботы

Андроид— робот похожий на человека или человекообразный робот

Промышленный робот— может выполнять технологические операции (сварка, окраска, сборка и др.) а так же (разгрузка-погрузка, транспорт и т.д.)

Транспортный робот— автоматическая машина состоящая из устройства управления и ходового устройства.

Бытовой робот— бытовой робот создан с целью помощи человеку в различных домашних ситуациях

Боевой робот— предназначен для сохранения жизнь человеку в трудных боевых условиях. А так же работает, как разведчик, сапер, радиационный ликвидатор, вынос раненного с поле боя.

Как пример- робот скорпион, может выполнять различные задачи: бой в городских условиях, спасение заложников, уничтожение пехоты и тяжелой техники. Российская разработка(проект).

Медицинский робот— В ведущих клиниках мира на практике 70% процедур совершается с помощью медицинских роботов

Наноробот-один из важнейших проектов робототехнике. Роботы, размером с молекулу (менее 10 нм), могут обрабатывать и передавать информацию, имеют функцию движения и исполнения программ. Применяются в различных отраслях.

Робот бот— программа которая выполняет автоматически действия или по расписанию через те же интерфейсы, что и простой пользователь. Применяется в основном в Интернете.

Выглядит примерно так:

Есть и много других различных роботов:

Иранский робот который учит мусульманских детей, как правильно молиться.

В Африке сделали дорожного полицейского

Датский учёный Henrik Scharfe позирует со своей точной копией, роботом Geminoid-DK, в момент презентации на Национальной олимпиаде роботов в Сан-Хосе.

И еще много – много различных роботов, которые помогают человечеству не только жить комфортно но и успешно существовать.

В наше время наука шагнула далеко вперед и РОБОТОТЕХНИКА является одним из важных направлений. И если перестать развивать ее или отказаться от «роботов». То можно сказать что человечество вернется в «каменный век». Т.к сейчас очень большой объем задач возлагается на роботов.

Будущее

Роботы с искусственным интеллектом будут незаменимы в различный сферах: идентификация,обеспечения безопасности, распознавания лиц, медицина, военная промышленность. Экологические катастрофы будут ликвидироваться роботами.Образование и наука. И еще множество различных направлений. Уже через десять лет подобные проблемы будет решена быстро и эффективно.

Важнейшая задача, которую ставят перед собой создатели искусственного интеллекта – это увеличение степеней свободы роботов, а рост количества сенсоров способствует повышению чувствительности роботов. Но история робототехники показывает: прогресс в этой области не был и не будет линейным. Доктор Кирхнер утверждает, что прорыв произойдет в ближайшие время, и тогда жизнь человечества изменится.

Конкурс

Для продвинутых в робототехнике предлагаю конкурс по созданию робота. Любой робот с любыми функциями. Главное что бы был сделан своими руками.

Сделать копию нашего зеленого друга из ДНС с любых подручных материалов.

Ну и для программистов какую-нибудь бот программу на усмотрение администрации днс.

Проект на тему «Робототехника в жизни человечества»

Новые аудиокурсы повышения квалификации для педагогов

Слушайте учебный материал в удобное для Вас время в любом месте

откроется в новом окне

Выдаем Удостоверение установленного образца:

Научно-практическая конференция младших школьников

«Первое открытие» Петровского городского округа

Секция: Информатика, робототехника

Название работы: «Робототехника в жизни человечества»

Место выполнения работы:

г. Светлоград, МБОУЛ №3, 4 класс

Руководитель: Задорожняя Елена Ивановна, учитель начальных классов МБОУЛ №3

Светлоград, 2020 г.

Разработка и создание робота — художника………………………………………….…. …6

Библиографический список…. …………………………………….…………………. 10

Робототе́хника от слов — робот и техника — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства.

В основу слова «робототехника» легло слово «робот», придуманное в 1920 г. чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом для научно-фантастической пьесы Карела Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), впервые поставленной в 1921 г. и пользовавшейся успехом у зрителей. В ней хозяин завода налаживает выпуск множества андроидов (человекоподобный робот), которые сначала работают без отдыха, но потом восстают и губят своих создателей.

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 :

изучить историю создания и развития роботов;

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), 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.

Как устроены роботы

Давайте же мы рассмотрим, как работают роботы.

«Руки, ноги, органы чувств, голова»

Для того чтобы робот мог выполнять какие либо действия ему необходимы приводы. Привод — это механизм для приведения в действие оборудования с использованием электрических, пневматических или гидравлических сигналов. Приводы как раз и приводят в действие «руки и ноги» роботов.

Начнем с электрических двигателей.

Бесщеточный или бесколлекторный — это один из типов приводов, набирающих популярность в робототехнике. Эти двигатели используются практически в любых современных роботах.

Синхронный привод — д анный двигатель содержит ротор, который синхронно вращается с колеблющимся полем или током. Синхронные приводы имеют множество преимуществ перед другими двигателями. Точность позиционирования электрического привода достигает значений до ± 0,05 мм. Их применяют как в позиционном, так и в контурном режимах работы.

Шаговый двигатель – привод, в последнее время часто используемый в робототехнике. Шаговые приводы вращаются «шагами». Каждый шаг представляет собой часть полного оборота. Эта часть зависит от механического устройства мотора и от способа управления. Использование шаговых двигателей является одним из самых простых, дешевых и легких решений для работы систем точного позиционирования. Поэтому эти двигатели очень часто используются в роботах.

Сервопривод-э то тип электромеханических двигателей, которые не вращаются постоянно, как шаговые, а перемещаются по сигналу в определенное положение и сохраняют его до следующего сигнала. Таким образом, достигается высокая точность позиционирования.

Пневматический привод -двигатель, приводящий в движение механизмы через энергию сжатого воздуха.

Гидравлический привод — е сли робот должен работать с грузами более 100кг, следует задуматься об использовании гидравлического привода. Принцип работы гидропривода состоит в насосе, который создает давление рабочей жидкости в напорной магистрали, соединенной с гидродвигателем. Двигатель преобразует давление жидкости в механическое. Эти приводы применяются в основном в промышленной робототехнике.

Мы рассмотрели все самые основные сенсоры и приводы, которые используются в робототехнике и позволяют роботу быть более ловким, маневренным и производительным. Для того чтобы связать воедино руки, ноги и органы чувств роботу необходимо какое то устройство которое восприняв информацию с датчиков робота дало бы приводам команды на включение или остановку. Это устройство и есть мозг робота.

Рассмотрим возможные варианты используемые в качестве мозга робота:

П ростейший робот здесь роль мозга выполняет простая микросхема, транзисторы и т.д.

Простой робот здесь роль мозга выполняет микроконтроллер МК (atmega, PIC, STM . ).

Микроконтроллер + компьютер могут управлять роботом , который будет принимать информацию с датчиков, управлять различными механизмами робота, обрабатывать видео, речь и прочие вкусности «настоящего робота».

Но даже самый «крутой» робот оснащенный разнообразными датчиками приводами, «мозгами» не сделает ни одного движения, не пошлет ни одного сигнала, пока программисты не напишут для него программу.

П роцесс создания программ программирование разработка программного обеспечения. Большая часть работы программиста связана с написанием исходного кода на одном из языков программирования. Наиболее распространенными языками программирования роботов являются: Ассемблер, Basic, C / C ++, Java, Python.

Отметим так же что специалистами Массачусетского технологического института ( M . I . T .) был разработан язык программирования Scratch. Scratch — популярная программа для обучения детей программированию, переведена на 50 языков, включая русский. .

Основная часть

Промышленная робототехника

Промы́шленный ро́бот — «автоматическая машина, стационарная или передвижная, состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и перепрограммируемого устройства программного управления для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций». В промышленности, впрочем, наряду с манипуляционными роботами, получившими наибольшее распространение, используют также мобильные, информационные, информационно-управляющие, комплексные и другие виды промышленных роботов. Промышленные роботы обычно являются одним из компонентов автоматизированных производственных систем, применяемых в гибком автоматизированном производстве, которые при неизменном уровне качества позволяют увеличить производительность труда в целом. Использование промышленных роботов совместно с другими средствами автоматизации производства (автоматические линии, участки и комплексы) многократно повышает экономическую выгоду и скорость выпуска готовой продукции.

Анкетирование

Прежде чем спроектировать робота, решила узнать есть ли у моих одноклассников дома роботы? Интересно ли будет сконструировать робота? Знают ли мои одноклассники функции роботов? ( Приложение 1) По результатам анкетирования, я поняла, что большая часть детей (75 %) не имеют дома роботов, функции роботов знают 30 % учащихся, и всем (100%) учащихся интересно спроектировать робота.

Разработка и создание робота — художника

Приступая к практической части своего исследования, я планировала построить робота «художника». Из всех возможных вариантов я выбрала простого робота с микроконтроллерным управлением, ведущими шаговыми двигателями, пером расположенным посередине между осями двигателей, и сервоприводом, который управляет пером.

Существует несколько способов питания роботов и управления ими. В моем роботе работают: электроника, 3д детали, расходные материалы и детали (приложение 2)

Для определения положения пера на рабочей поверхности я воспользуюсь известными свойствами шагового двигателя (количество шагов на один оборот), а также известными параметрами колес (диаметр, расстояние между колесами). В у чебнике «Математика» за 6 класс дается описание окружности и ее свойств. В частности, там дана формула определения длины окружности (Приложение 3)

Используя эту формулу, мы можем вычислить расстояние, которое проедет робот за один оборот колеса. Т.к. диаметр колес робота составляет 60мм, то длина его окружности составит:

– проедет мой робот за один оборот колес.

Зная что в шаговом двигателе на один оборот приходится 512 шагов и за один шаг робот проедет расстояние R равное:

R = С* 3.14 : x – где х количество шагов двигателя.

— следовательно я могу дать роботу команду проехать любое расстояние в прямом и обратном направлении.

По похожему принципу вычисляется и угол на который нужно повернуть роботу. При вычислении угла поворота я использую длину окружности диаметр которой равен расстоянию между колесами робота, которое равняется 73 мм. Но для того чтобы робот мог повернуть на заданный угол мы разделим нашу окружность на 360 равных частей и будем вращать колеса робота в противоположных направлениях, чтобы каждое из них прошло расстояние Ɩ равное:

Ɩ = 73*3.14*х/360

– проедет каждое колесо робота для того чтобы развернуть моего робота на заданный угол х.

Применение таких команд программирования как вперед, назад на заданное расстояние и поворот на заданный угол, для создания разнообразных фигур называют программированием в стиле черепахи.

Для программирования своего робота я буду использовать среду разработки Arduino IDE. Язык программирования устройств Ардуино основан на C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino — это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах для начинающих. Приступим к созданию первого программы для моего робота:

Для того чтобы робот мог стронуться с места и начать рисовать нужно его этому научить. Для этого используются подпрограммы или так называемые – процедуры. (Приложение 5)

Вот робот научился двигаться. Теперь, используя эти процедуры, можно заставить рисовать моего робота различные фигуры и даже текст. Например, следующая последовательность команд нарисует квадрат, сторона которого равна 50мм (5см).

На языке программирования Scratch это будет выглядеть так:

III .Заключение.

Подводя итоги, проделанной работы, я заметила робот в современном мире уже не сказочное создание. Он все активнее вмешивается в жизнь человека, захватывая новые сферы деятельности и помогая в жизни. В настоящее время робототехника поставлена на службу человека в промышленности, армии, индустрии развлечений. Дети давно знакомы с роботами-игрушками — трансформерами. В детских игровых зонах сегодня нередко используются роботы, вызывающие интерес и восторг детей. Как правило, это радиоуправляемые летающие, бегающие, передвигающиеся, говорящие или поющие игрушки. Применение роботов в современном мире облегчает труд человека и расширяет горизонты их дальнейшего использования. Современная наука дала толчок к развитию новых технологий, которые использует роботостроение. Роботы активно внедряются в сферы жизни, где требуется точность, аккуратность или, наоборот, в труднодоступных для человека условиях выживания или организации производства. Освоение космического пространства также не обошлось без их участия. Самоходные модули, отправленные на Луну, Марс, доставили ценную информацию, расширяющую представления о наших космических соседях. Сильнейшие армии мира также поставили роботов на вооружение. Эти новейшие устройства позволяют корректировать траекторию полета ракет, используются для обнаружения техники противника и ее уничтожения.

Я получила много теоритических знаний по робототехнике, а также замечательный опыт по сборке, программированию, настройке моего робота.

Библиографический список

Учебник: «Математика», 6 класс. Авторы: Н. Я. Виленкин, А. С. Чесноков, С. И. Шварцбурд, Москва, «Мнемозина» 2013г.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: