Содержание
-
Главная
- Список секций
- Информатика
- Роботы в жизни человека
Роботы в жизни человека
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Введение
Роботы меня интересует давно. Сейчас я хожу в кружок «Робототехника». Там мы учимся создавать модели роботов. Современный мир сложно представить без роботов. Эти автоматические устройства, созданные человеком для различных целей – образовательных, производственных, медицинских и других, прочно вошли в нашу жизнь. Теперь робот – это не фантастика, не мечта, а реальность.
Гипотеза: современный человек не может обойтись без роботов.
Цель работы: Создание своем модели робота.
Задачи:
Узнать, что такое «робот»;
Познакомиться с историей создания роботов;
Рассмотреть виды современных роботов и сферы их использования
Методы исследования:
Изучение информации в интернете;
Изобретение модели робота;
Материалы для работы
2. Теоретическая часть
Что такое робот
Роботы – это необычный тип машин, которые сконструированы таким образом, чтобы выполнять сложные виды работ самостоятельно – без участия человека.
Большинство роботов не похожи на человека, однако способны выполнять многие «человеческие» работы намного лучше, чем мы с вами.
Роботы очень выносливые, они могут работать сутками без сна и отдыха, им не нужно есть и пить. Роботы не жалуются на низкую зарплату, им не нужны выходные и перерывы. Единственное, что им нужно – это технические осмотры и изредка – ремонт.
Название «робот» происходит от чешского слова «robota», означающего тяжелую, трудную работу. Поэтому роботам обычно поручают самую трудную, тяжелую и опасную работу.
2.2 История создания робота
Несколько тысячелетий назад люди задумались о создании приспособлений и машин, которые могли бы работать вместо человека. Сначала люди начали изобретать устройства, которые помогали облегчить их повседневный труд, например, плуг, гончарный станок и другие. Но у людей была мечта – создать искусственное существо, похожее на человека.
Задолго до появления современных роботов существовали небольшие механические фигурки на основе часовых механизмов (их нужно было заводить, как механические часы), которые умели двигаться, рисовать, играть на музыкальных инструментах.
Например, механический рыцарь, которого изобрел Леонардо да Винчи (рис.1) и механическая утка, которую изобрел французский инженер Жак де Вокансон (рис.2).
Рис.1 Механический рыцарь Рис.2 Механическая утка
Однако, эти механические существа не были настоящими роботами, потому что они не могли реагировать на окружающую обстановку.
В 20-том веке стали конструировать роботов, которые уже были похожи на современных. В 1939 году в Америке был построен двухметровый робот «Электро» (рис.3). Внутри робота находился мотор и патефон, благодаря которым «Электро» мог поворачивать голову и издавать звуки, похожие на речь.
Вместе с «Электро» был создан механический пёс «Спарко» (рис.4), который умел ходить, лаять и поворачивать голову по команде.
Рис.3 Робот «Электро» Рис.4 Робот «Спарко»
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» (Рис.5). Он работал на автомобильном заводе «Дженерал моторс», его работа заключалась в передаче и перемещении горячих деталей после их изготовления.
Рис.5 Робот «Юнимейт»
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, собирать образцы породы на Марсе, обеспечивать работу международной космической станции, а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.
2.3 Современные роботы и сферы их использования
В современных условиях роботы становятся нужными человеку во всех сферах его жизнедеятельности.
Как известно, на современном этапе в зависимости от функций, роботы делятся на следующие группы:
2.3.1 Промышленные роботы
Они заменяют человека или помогают ему на участках с опасными, вредными или тяжелыми условиями труда. В настоящее время робототехника превратилась в развитую область промышленности: тысячи промышленных роботов работают на различных предприятиях мира. Известно, что существует множество компаний и фирм, где количество механических сотрудников примерно равно или превышает количество живых работников. Так, например, в японской автоиндустрии на 10000 работников приходится более 1500 машин.
Наиболее известными промышленными роботами являются:
Робот для перемещения грузов
Робот манипулятор
Робот для сварки
2.3.2 Военные роботы
Эти роботы, заменяют человека в боевых ситуациях для сохранения человеческой жизни. Они используются: в разведках, боевых действиях, разминирование.
Известно, что современные военные роботы выпускаются почти в массовых масштабах – только в 2016 г. На вооружение американской армии поступило более 5000 роботов-грузчиков и манипуляторов, 25000 дронов и разведывательных аппаратов.
Наиболее известными военными роботами являются:
Робот- обнаруживает взрывчатые
вещества
Робот БигДог-носит военное снаряжение
2.4.3 Бытовые роботы
Эти роботы предназначены для помощи человеку в повседневной жизни. Учителя, обслуживающий персонал, няньки, сиделки, охранники и другие роботы. Исследователи отмечают, несмотря на то, что эта категория роботов является очень старой, она имеет очень высокий потенциал в развитии, т.к. спрос на таких роботов будет огромным, их функциональность не ограничена.
Наиболее известными бытовыми роботами являются:
Робот уборщик Робот официант
Робот пылесос
2.3.4 Медицинские роботы
Помогают человеку при проведении операций, при уходе за тяжело больными людьми.
Известно, что в аптеках Шанхая работают роботы-фармацевты. Надо просто нажать на сенсорный экран с описанием симптомов, и робот поставит диагноз и даст необходимые рекомендации. Работают в некоторых британских больницах. Роботы производит сухую и влажную уборку, сами выбрасывают мусор, заправляются чистящими средствами и подзаряжаются. Уже сейчас используются киберпротезы, нанотехнологии, роботоризированные интегрированные элементы, 3D-принтеры для воссоздания внутренних органов.
Большие надежды возлагаются на использование роботов-хирургов, медсестер, симуляторов пациентов.
Робот DaVinci
Наиболее известными медицинскими роботами являются:
Робот медсестра
3. Практическая часть
Многие из нас любят мёд и употребляют продукцию пчеловодства. Не все из нас знают, что продуктом пчеловодства является не только мед, но и воск, яд, прополис, перга и многое другое. Мы пользуемся всеми этими дарами и не знаем и даже не задумываемся, что занятие пчеловодством это тяжелый ежедневный труд. Пчеловодство – это тяжелая и трудная профессия, связанная еще и с определенной опасностью для самого пчеловода. Часто приходится таскать тяжелые корпуса, работать в жару, под пристальным вниманием пчел-охранников, обрабатывать ульи, ремонтировать рамки.
Если это частные небольшие пасеки, то основная работа ложиться в основном на одного человека, которому приходится все на пасеке держать под контролем и постоянно неусыпно трудиться. Если обратиться к интернет-источникам, то существует огромное множество различных форумов посвященных пасекам и пчеловодству, где пчеловоды делятся друг с другом своими техническими проблемами, а иногда и способами их решения.
В нашем регионе тоже занимаются пчеловодством. Считается, что Удмуртия обладает очень хорошей кормовой базой и лучшим мёдом во всей Европейской части России. По различным оценкам экспертов производство высококачественного мёда приносит ежегодно от 1 до 5 млрд. рублей. Но как бы хорош мед не был, чтобы его получить приходится трудиться и так же сталкиваться с трудностями автоматизации труда. Как показывают наши исследования, автоматизации труда в пчеловодстве практически нет.
В наше время, пасечники работают так же, как и сто лет назад.
Пасека — специально оборудованное место, где содержатся медоносные пчёлы. Пасеки бывают стационарными и кочевыми.
Чтобы пчеловодство стало успешным бизнесом за пчелами, необходимо ухаживать круглый год. Эти насекомые довольно капризны и требуют тщательного ухода, но зато, познав все тонкости работы на пасеке, можно не только лакомиться целебным продуктом, но и зарабатывать на продаже меда.
Прежде чем приступить к разработке и изготовлению своего комплекса необходимо было проанализировать имеющиеся аналоги. В интернет-источниках и специализированных магазинах были найдены и проанализированы следующие ульи-аналоги:
Компания "Умный Улей" разрабатывает системы и компоненты автоматизации процессов пчеловодства и изучения поведения пчел.
Умный улей Professional Компании "Умный Улей"
Функции «Умного Улья Professional»:
контроль веса улья (до 180 кг., разрешающая способность 100 гр.)
контроль температуры, влажность и атмосферного давления окружающей среды (от -40 до 50 град., 20-80%)
контроль температуры и влажности внутри улья ( от 0 до 50 град., 20-80%)
подогрев (термостабилизированный) в зимнее время (от внешнего источника 12 в., 20 Вт.)
датчики целостности улья и блока электроники (в крышке, в дне, в блоке)
отсылка тревожных СМС сообщений
отсылка измеренных данных по СМС
передача данных через Интернет на вебсервер в перспективе:
контроль активности по количеству залетевших-вылетевших пчел
запись и анализ акустической картины улья
исследование влияния переменного магнитного поля на поведение пчел
аналитика данных с целью автоматического определения и предотвращения роения, отравления пчел, нападение чужих пчел.
После того, как был проведен анализ умных ульев, которые производятся массово, и пообщавшись со специалистами, которые занимаются пчеловодством многие годы в нашем регионе, был сделан вывод, что аналоги имеют не оправданно большую стоимость, а также избыточность в функциональности. Исходя из этого, был сделан вывод, что комплекс должен быть не дорогим, выполнять конкретные функции, прочный и не требующий дополнительной настройки и ухода, но позволяющий контролировать процесс на расстоянии.
Проанализировав всю информацию, у меня появилась идея разработать и создать проект автоматизации работы на пасеке с помощью конструктора LEGO Education WeDo, LEGO MINDSTORMS EV3 (Приложение 1).
Проект представляет собой автоматизированную пасеку (Приложение 2).
На пасеке располагается «умный улей». Пчелы постоянно вылетают из улья и залетают в него. Место, через которое они это делают называется летком. Обычно пчеловод самостоятельно, в зависимости от погодных условий и времени года контролирует открытие и закрытие летка. Но чтобы в улей вернулись все пчелы, даже когда улей закрыт, был поставлен датчик расстояния и как только пчелы подлетают, срабатывает мотор и леток открывается (Приложение 3).
Чтобы пчеловоду при работе с ульем не поднимать каждый раз тяжелую крышку на ней был установлен мотор и подъем крышки стал автоматизированным (Приложение 4).
Транспортировка рамок с медом до медогонки так же является одним из трудоемких процессов, так как рамки нужно бережно доставить от улья до медогонки. В нашем проекте транспортировка осуществляется с помощью конвейера (Приложение 5).
Медогонку вручную крутить не приходится – она оснащена электромотором и включается с помощью специального рычага (Приложение 6).
Нередко на пасеке встречаются различные вредители. Одним их них является поедающая пчел Золотистая щурка (Приложение 7). Для борьбы с птицами вредителями на нашей пасеке установлен датчик движения. После обнаружения датчиком присутствие птицы, издается звук, имитирующий крик ястреба. Этот звук отпугивает золотистых щурок и других птиц, поедающих пчел.
На пасеке автоматически осуществляется полив растений, для того, чтобы трава и цветы всегда были свежими и пчелы могли собирать много меда (Приложение 8).
Проект может быть доработан. В него может быть добавлены следующие функции:
1. Подогрев крышки улья
2. Взвешивание улья для того, чтобы знать изменение количества меда в нем
3. Можно контролировать температуру и передавать эти данные на расстоянии человеку
4. Дистанционное управление ульем.
Эти функции не возможно реализовать в данном случае, т.к. нет соответствующих датчиков.
Заключение
В результате исследовательской работы моя гипотеза подтвердилась, современный человек не может обходиться без роботов. 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.
Цель работы достигнута, я создал свою модель робота –«Автоматизированная пасека».
Но робот может заменить человека только при выполнении какой-нибудь работы или действия. Чувствовать, как человек и быть таким же разумным существом, 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 источников и использованной литературы:
Боголюбов А.Н., Никитин Д.А. Популярно о робототехнике/ Отв. ред. В.Д. Новиков. Киев: Наук, думка, 1989. 200 с.
Василенко H.B., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. Основы роботехники. / под ред. К.Д. Никитина – Томск: МГП «РАСКО», 1993.
Макаров И. М., Топчеев Ю. И. Робототехника: История и перспективы. — М.: Наука; Изд-во МАИ, 2003. 349 с.
Интернет источники:
Приложения
LEGO MINDSTORMS EV3
LEGO Education WeDo
Автоматизированная пасека
Умный улей (открытие летка)
Леток закрыт
Леток открыт
Открытие крышки улья
Крышка улья закрыта
Крышка улья открыта
Конвеер
Птица- Золотистая Щурка
Моя модель робота – «Автоматизированная пасека»
Идёт приём заявок
Подать заявку 
Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Частное Общеобразовательное Учреждение
«Роботы в нашей жизни»
Автор: Андрей Арзамасов, ученик 1-А класса
Руководитель: Савина И.И., учитель начальных классов
Предметом исследования моего проекта являются роботы. Я выбрал эту тему, потому что с раннего детства мне нравится собирать конструкторы. Когда я был совсем маленьким, родители купили мне первый конструктор Лего. Вначале я собрал его по инструкции, а затем стал придумывать модели сам. В дальнейшем у меня появились и другие конструкторы Лего, в которых уже были электрические моторчики и пульты управления. Это железная дорога, в которой поезд начинал движение и останавливался с помощью пульта управления и вездеход, который дополнительно мог поворачивать направо и налево и крутиться на месте. При этом поезд и вездеход не могли действовать самостоятельно без моей команды. Когда я пошел в школу, мне купили конструктор Лего, в котором уже есть компьютер и разные датчики. После того, как я собрал первого робота, который самостоятельно передвигался с помощью загруженной в него программы, папа сказал, что у взрослых есть похожие роботы (только большие), которые помогают им в работе. После этого, я захотел узнать о роботах побольше…
узнать больше о роботах;
выяснить где они применяются и как помогают людям;
понять в чём роботы могут заменить людей.
Изучение информации о роботах в сети internet
Посещение выставки роботов
Проведение анкетирования среди учеников начальной школы
Сборка программируемого робота дома
Происхождение слова «робот»
Впервые термин робот появился в научно-фантастической пьесе «Р.У.Р» (Россумские универсальные роботы, 1917, издана в 1921) автора Карла Чапека в соавторстве со своим братом Йозефом. В ней повествуется о создании отцом и сыном производства роботов. Слово робот — чешское, обозначает принудительный труд и является родственником русскому слову работа. Первоначально Чапек назвал свои создания «лаборами» от латинского слова labor – работа. Но затем по совету брата поменял название на robot от чешского слова robota – тяжелый принудительный труд.
Робот — это автоматическое устройство или машина, выполняющее рабочие операции вместо человека; благодаря встроенным датчикам, робот получает информацию о внешней среде, и, обрабатывая её, изменяет эту внешнюю среду в соответствии с заложенной в него программой.
То есть: «Робот — это машина, которая воспринимает, мыслит и действует».
Все существующие роботы делятся на два типа:
Промышленные роботы – это все роботы, которые находятся в производственном цехе; главным образом это различные манипуляторы. На сегодняшний день это самый распространенный вид роботов.
Промышленные роботы применяются в разных отраслях промышленности, но наибольшее распространение получили в автомобильной промышленности и электронике.
Первый промышленный робот
В начале 1960-х годов в США Джорджем Деволом был создан первый в мире промышленный робот «Юнимейт» (фирма «Юнимейшн», 1961 г.) Его сходство с человеком ограничивалось наличием манипулятора, отдалённо напоминающего человеческую руку.
Примеры промышленных роботов
Промышленные роботы компании Kuka , Германия, в цеху по производству кузовов автомобилей.
Двурукий робот Юми ( YuMi , ABB , Швеция) предназначен для производства потребительской электроники, и его можно применять для сборки мелких изделий. Благодаря наличию специальных датчиков и камер, робот может работать на производстве совместно с человеком.
Фабрика без людей
В 2015 году китайская компания, выпускающая компоненты сотовых телефонов, открыла в городе Дунгуань первую в истории человечества полностью роботизированную фабрику.
Каждый робот может заменить 6-8 рабочих.
Сервисные роботы – это все роботы, которые находятся за пределами производственног
Сервисные роботы делятся на два вида:
персональные (домашние) роботы . Это те роботы, которых мы приобретаем для использования в нашей повседневной жизни;
профессиональные роботы . Это роботы, которые приобретаются для того, чтобы использовать их с целью извлечения прибыли при оказании различных услуг.
Примеры профессиональных сервисных роботов
Талли (Tally, Simple Robotics, США ) – мобильный робот для проверки товарных полок в магазинах. Робот перемещается между стеллажами и сканирует их содержимое, помогая решить четыре проблемы, с которыми обычно сталкивается покупатель.
В случае обнаружения одной из этих проблем, робот оповещает персонал магазина.
Нави (Navii, FELLOW ROBOTS, США) — мобильный робот для работы в гипермаркетах.
Если покупателю недостаточно информации о товаре на дисплее робота, он может связаться с экспертом в видеорежиме (у робота есть камера, микрофон и динамик).
Робот может разговаривать на 25 языках.
Батлер (Butler, GREYORANGE, СИНГАПУР) — мобильный складской робот. Помогает сотрудникам склада собирать заказы. Заказ, который приходит на склад, может содержать несколько разных товаров, которые хранятся на разных стеллажах. После того как приходит заказ, несколько роботов Батлер поднимают по одному стеллажу и везут их на место сборки заказа
Аптечный робот Консис (Consis, Willach, Германия) – это большой шкаф для хранения лекарств, оснащенный механическим манипулятором и работающий в связке с компьютером сотрудника аптеки.
Роботизированные аптечные склады Фарматек (Pharmathek, Италия) разработаны для аптек, стремящихся к полной автоматизации. Здесь речь уже идет не только о механической выдаче лекарств, но и об их приемке, учете и хранении. Аптечный робот сам загрузит, а также выберет подходящее место хранения для каждого вида лекарств.
Робот – фармацевт Omnicell M5000 (MTS Medication Technologies, США ). Его задача – подготавливать наборы лекарств индивидуально для каждого больного. Робот распределяет их по специальным “кармашкам” с расчётом на несколько дней приема лекарств. Медицинский робот распознает лекарства по таким параметрам, как штрих – код, формам и размер таблеток, а также учитывает их цвет.
Медицинский робот Да Винчи (США) – робот нового поколения, который дает возможность проводить операцию через меленькие разрезы при помощи миниатюрных манипуляторов и 3Д камер высокого разрешения, которые дают хирургу максимально полное изображение места операции.
Робот – санитар (RikenRobear, Япония) может практически полностью взять на себя функции сиделки. Робот помогает человеку подняться из постели и добраться до кресла (в том числе и инвалидного). У робота есть руки и ноги. Это позволяет ему поднять человека и нести в нужном направлении.
Три робота-медсестры, разработанные в Китае в Шэньчжэне, работают в больнице в Бангкоке. Они передвигаются по специальной магнитной ленте между 8-ю корпусами больницы и развозят документацию и лекарства.
Роботы -курьеры компании SwissLog (Швейцария) представляют собой компактные автономные мобильные платформы, которые свободно перемещаются внутри офиса или лаборатории. Роботы умеют пользоваться лифтами, перемещаться между комнатами и этажами, а также избегать препятствий.
Робот-курьер компании Starship Technologies (Великобритания) для доставки различных товаров по городу на небольшие расстояния. Летом 2017 года роботы курьеры начали развозить пиццу в Гамбурге.
Беспилотный летательный аппарат китайской компании JD . COM . К реализации проекта доставки дронами в компании приступили еще в 2016 году, сейчас она работает уже по 20 маршрутам. Планируется расширить число маршрутов до 100.
Примеры домашних сервисных роботов
Робот-пылесос — пылесос, оснащённый искусственным интеллектом и предназначенный для автоматической уборки помещений. Самостоятельно передвигается по дому и убирает грязь и мелкий мусор. При этом умеет обходить препятствия и самостоятельно приезжает на станцию подзарядки, когда у него садиться батарея.
Робот газонокосилка – это домашний робот, используемый для помощи в уходе за газоном.
Робот – собака Айбо (Sony Aibo, Япония). Робот может ходить на четырех лапах, различать предметы окружающего мира с помощью видеокамер и датчиков расстояния, распознавать приказы, образы хозяев и чужих людей, других себе подобных роботов.
Джибо (Jibo, США) — персональный робот-собеседник. Он умеет распознавать речь и синтезировать голос.
Луноход-1 – первый в мире планетоход, созданный в России (СССР) и успешно работавший на поверхности Луны с 17 ноября 1970 года по 14 сентября 1971 года. Все это время луноход изучал физические и механические свойства лунного грунта, фотографировал окружающий пейзаж и передавал все эти данные на Землю.
Вояджер 1 и 2 — это два американских космических аппарата, запущенных в 1977 году для исследований Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, которые продолжают свой полет и сейчас.
Аппараты Вояджер — это высокоавтономные роботы, оснащённые научными приборами для исследования внешних планет, а также собственными энергетическими установками, ракетными двигателями, компьютерами, системами радиосвязи и управления.
Многоразовый космический корабль Буран, созданный в России (СССР). Первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года в автоматическом режиме и без экипажа на борту. Управление кораблём осуществлялось при помощи бортового компьютера.
Марсоход Кьюриосити – создан в США, работает на Марсе с 6 августа 2012 года. Марсоход представляет собой автономную химическую лабораторию в несколько раз больше и тяжелее предыдущих марсоходов «Спирит» и «Оппортьюнити».
Музей роботов «Робостанция»
25 ноября мы вместе с мамой и моей учительницей Ириной Ивановной посетили музей роботов на ВДНХ, который называется «Робостанция».
Там я вживую увидел разных роботов, и что они умеют делать. Особенно интересно было увидеть промышленных роботов, ведь в обычной жизни их не увидишь.
Например, такого двурукого промышленного робота, как Бакстер (Baxter, США) – с ним я собирал фишки одинакового цвета.
С промышленным роботом-манипулятором фирмы Kuka (Германия) я наперегонки поиграл в баскетбол.
А с промышленным роботом фирмы Fanuc (Япония) я поиграл в настольный футбол.
Также в музее мы увидели много других роботов. Среди которых были роботы – рыбы и робот – домашний питомец.
В музее было много интересного, и мне он очень понравился.
Анкетирование учеников начальной школы
Чтобы понять, насколько тема роботов интересна школьникам, мы провели анкетирование учеников нашей начальной школы.
В анкетировании принял участие 41 школьник (23 мальчика и 18 девочек) в возрасте от 6 до 10 лет.
В результате обработки всех анкет выяснилось, что:
Абсолютно все опрошенные школьники знают, что такое робот;
Роботы интересны 33 школьникам. 8-ми школьникам тема роботов не интересна;
В музее или на выставке роботов были 22 школьника. 19 – не были;
На занятия по робототехнике ходят 15 школьников, а 26 – нет;
Роботы есть у 22 школьников, у 19 – роботов нет. Были названы: робот-охранник, робот-кот, танцующий робот, робот-крокодил, робот стальной гигант, ходящий робот, робот Маша, роботы из конструкторов Лего, а также робот-пылесос;
Собирали робота 25 школьников, а 16 не собирали. Среди собранных роботов были: роботы из железа и картона, робот муравей, робот котик, робот крокодил, робот собака, робот Атом, робот бабочка, роботы из Лего, робот на двух колесах и другие;
Хотят иметь своего робота 33 школьника, 8 – не хотят. Из предложенных вариантов 8 школьников выбрали робота – помощника по дому, 7 выбрали робота – домашнего питомца, 8 – робота – охранника, а 10 школьников дали свой ответ. Были названы: робот для игр и развлечений, робот спасатель, робот лошадь, робот боец, робот клоун и терминатор.
Из результатов анкетирования можно сделать вывод о том, что тема роботов очень популярна в нашей школе; все опрошенные школьники знают, что такое роботы, большинство школьников имеет робота дома, многие ходят на курсы робототехники или собирают роботов самостоятельно.
Сборка программируемого робота
Для сборки и программирования робота я использовал конструктор Лего Майндстормс ЕВ3.
Я собрал робота Гриппера. С английского переводится как «Захват». Робот Гриппер имеет две гусеницы для движения и мощный захват, с помощью которого он может поднимать и перемещать различные предметы. Гусеницы и захват приводятся в действие тремя электрическими моторчиками. Робот оснащен датчиком расстояния (это глаза робота), а управляет роботом микрокомпьютер, в который записывается порядок действий робота.
Программа для управления роботом составляется на компьютере и состоит из отдельных блоков-команд.
После того, как программа составлена, её нужно записать в микрокомпьютер робота. После этого робот будет самостоятельно выполнять записанную в него программу.
В нашем случае, робот Гриппер едет вперед до того момента, пока не увидит (своим датчиком расстояния), что вы даете ему стопку шин. После этого, он остановится и своим захватом возьмет шины. Развернется и поедет обратно, до того момента, пока не увидит, что вы хотите забрать шины. Тогда он остановится и своим захватом отдаст вам шины обратно.
В результате самостоятельной сборке дома робота из конструктора Лего, я понял, как функционирует робот и как можно управлять им с помощью программы.
В результате проведенной работы, все поставленные цели проекта были успешно достигнуты.
Я понял, что такое робот, как он функционирует (на примере робота, которого я собрал). Узнал, какие существуют виды роботов. Выяснил, что уже давно промышленные роботы заменяют человека на тяжелых и опасных работах на фабриках и заводах. А на выставке роботов на ВДНХ я смог вживую увидеть настоящих промышленных роботов.
Узнал, что в Китае уже работает фабрика, на которой производством деталей для сотовых телефонов занимаются только роботы, а люди наблюдают и настраивают их.
Также роботы оказывают незаменимую помощь людям в медицине в качестве помощников врачей (санитаров, уборщиков, носильщиков и т.п.).
В торговле роботы сильно облегчают труд кладовщиков и в отдельных случаях уже могут полностью их заменить (аптечные роботизированные склады).
Роботы начинают работать в области доставки товаров покупателям. Правда, в основном это только первые попытки доставок в отдельных городах или населенных пунктах.
Полным ходом идет разработка и испытания беспилотных транспортных средств, которые в будущем могут заменить работников такси и водителей общественного и личного транспорта.
В космосе роботы работают там, где человек просто не может находиться. Это спутники, космические зонды, луноходы и марсоходы.
Однако домашние роботы представлены довольно слабо. В основном это роботы-пылесосы, роботы-газонокосилки и разные развлекательные роботы (роботы для общения, роботы-игрушки).
В результате проведенного исследования я сделал следующие выводы:
тема роботов сейчас довольно популярна, в том числе среди учеников нашей школы;
в космических исследованиях роботы играют большую роль, а в случае путешествий к другим планетам роботы смогли заменить людей;
большое распространение роботы получили на фабриках и заводах; появляются первые фабрики, на которых рабочих полностью заменили роботами;
в торговле и в медицине роботы также получили распространение, но в основном на вспомогательных должностях грузчиков, носильщиков, кладовщиков и санитаров;
домашних роботов пока совсем немного и нельзя сказать, что они сильно облегчают ведение домашнего хозяйства; в основном домашние роботы служат для общения и развлечений.
- Total: 0
Еще в 2007 году основатель компании Microsoft – Билл Гейтс, выпустил статью «Робот в каждом доме», где он размышлял о потенциале роботов и их роли в выполнении бытовых задач и обучении человека. Но на тот момент ни роботы, ни люди не были готовы к постоянному взаимодействию. За последнее десятилетие трансформация робототехники была колоссальной, и из неповоротливых, громоздких и часто пугающих механизмов, роботы превратились в полноценных участников практически любых процессов. В каком секторе можно рассчитывать на поддержку железного плеча, и какие виды роботов для повседневной жизни доступны для широких масс будем говорить дальше.
Роботы в повседневной жизни
Основная цель создания роботов – избавление человека от выполнения тяжелой, опасной или рутинной работы. Попросту говоря, это помощь: устройства должны не заменить человека полностью, но освободить его мысли и руки от монотонной работы. Это позволяет человеку сосредоточиться на разработке уникальных проектов и выполнении задач, где требуется не только точность, но и интуиция, индивидуальный вкус и опыт, а роботу – помочь достичь максимальных показателей эффективности и производительности.
По своему назначению и применению роботы бывают промышленные, строительные, транспортные, бытовые, исследовательские; относительно размеров делятся на гигантские, миниатюрные, сверхминиатюрные (применяемые для нанотехнологий); с точки зрения независимости – стационарные и мобильные. Каждый из этих категорий имеет подвиды и направления, как, например, среди промышленных роботов могут быть сварочные или упаковочные устройства.
Но сегодня мы сосредоточим свое внимание на бытовых роботах, которые будут актуальны для выполнения ежедневных человеческих задач.
Какие виды роботов существуют
- ассистенты-компаньоны;
- уборщики;
- в саду или на участке;
- игрушки.
Ассистенты — компаньоны
Речь пойдет не о популярных голосовых помощниках, таких как Siri, Alexa и Google Assistant или Алиса, а полноценных устройствах, которые смогут не только напомнить о мероприятии, или предупредить об ухудшении погодных условий, но и оказать физическую помощь или составить компанию в игре.
Самыми выдающимися разработками можно назвать iCub, Roboy и самого узнаваемого андроида Asimo.
iCub – продукт Итальянского технологического института. Робот внешне похож на своего прототипа (человека), умеет распознавать объекты и лица людей, находить отличия и, безусловно, взаимодействовать. По просьбе владельца iCub может поднять или принести бытовые предметы (чашки, тарелки) или даже посоревноваться с ребенком в стрельбе из лука. Кроме того, одна из отличительных особенностей робота — это то, что он выглядит как 2-х летний ребенок (по росту), но и также познает мир, улучшая качество выполнения своих функций.
Разработка Цюрихского Университета – Roboy. Уникальный робот в повседневной жизни человека, хотя бы потому насколько точно создатели сымитировали мышцы, сухожилия и суставы на устройстве. Roboy также умеет выражать эмоции (даже краснеет от смущения). Высота механизма около 1 метра. Такая разработка должна стать полезной для пожилых людей, т.к. Roboy – и собеседник и помощник, или людей с ограниченными возможностями.
Asimo от японского гиганта Honda. Для начала необходимо отметить, что Asimo – один из самых долгоиграющих проектов: начало разработок приходится еще на 80-е годы прошлого века. Прежде чем представить обновленный вариант робота в 2014 году было несколько пробных серий (E-Series, P-Series), которые имели некоторые недостатки. Новинка, благодаря искусственному интеллекту, в состоянии оценивать просьбы человека, и реагировать соответствующим образом. Также Asimo может оценить сколько силы необходимо приложить для взаимодействия с тем или иным объектом (чашка кофе или лист бумаги), чтобы не повредить его.
К числу помощников стоит отнести и VGo. Это роботизированное устройство, которое создает эффект телеприсутствия. Технология схожа с другими программами, которые позволяют не только слышать, но и видеть собеседника. В отличие от аналогов, VGo – это не только монитор, но и специальная стойка с колесиками, которой можно управлять и взаимодействовать с собеседниками. Разработка очень актуальна для детей-инвалидов, которые не могут посещать школу или другие учебные заведения, пожилых людей или руководителей, желающих контролировать происходящее в нескольких местах одновременно.
Уборщики
Говоря о помощи по дому, невозможно обойти стороной самую злободневную часть быта – уборка. Инженеры разработали несколько вариантов уборщиков, самые популярные роботы-пылесосы. В отличие от конкурентов, роботы-пылесосы стали действительно популярны среди людей.
Самой совершенной моделью считается японский Dyson 360 Eye. Правда стоит он больше 1000 долларов и доступен пока только на территории Японии, но именно это устройство оснащено камерой с углом обзора 360° и шестью дополнительными сенсорами, которые точно подскажут роботу, где уже убрано, а где еще необходимо провести работу.
Немного уступает по функционалу, но зато превосходит по популярности – iRobot Roomba 980. Устройство запоминает план жилища, а управление и контроль могут проводиться при помощи смартфона.
Помощник в саду или на участке
Для тех, кто постоянно забывает поливать цветы, компания Parrot выпустила компактных садоводов Pot и H20. Модели оснащены специальными датчиками анализа состояния растений и влажности почвы, и при необходимости устраняют недостатки. Можно не отвлекать от работы, а растения будут вечно зелеными, главное не забыть налить воды в сам робот.
Для владельцев газонов стали актуальны разработки робо-газонокосилок. Многие ведущие производители инструментов, такие как Bosch и HUSQVARNA выпустили свои варианты помощников, но лидерство в этом сегменте принадлежит ROBOMOW. Модель RS635 PRO INSTALLATION оснащена датчиками, которые позволяют обслуживать большие участки (до 3500 в. м) и качественно выполнять свои функции.
Игрушки роботы
Начнем с самой любимой категории – робо-питомцы. Самый узнаваемый питомец Aibo был дополнен искусственным интеллектом и снова набирает популярность среди детей и взрослых. Робо-собака Aibo умеет распознавать лица, выражать эмоции, а в ходе «взросления» даже обретать собственный характер. Т.е. две модели, которые были помещены в разные условия, будут отличаться друг от друга – развитие и характер будет зависеть от выбранного подхода воспитателей.
Kuri от стартапа Mayfield Robotics, Zenbo от ASUS и аналогичные модели от других производителей могут стать хорошей компанией для ребенка. Такие устройства выглядят, как правило, не как человек, а как робот из саги «Звездные войны» или «Вали», это позволило производителям не тратить время на создание пластичных суставов, а сосредоточиться на интеллектуальном общении и развитии (чтение сказок и книг, изучение языков). Такие роботы могут использоваться и в качестве компактной охранной системы: сигнализируют владельцам о проникновении в жилище посторонних и самих воров «отпугивают» громким криком.
Справедливости ради, стоит отметить, что, несмотря на развитие и разнообразие, роботы даже спустя 10 лет по-прежнему не «живут» в каждом из наших домов. А как вы думаете, когда бытовые роботы станут по-настоящему популярны?
