Инфоурок Другое Научные работыПроект "Роботехника - глобальные перспективы"

Проект "Роботехника - глобальные перспективы"

Скачать материал

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………….. 3

Терминология…………………………………………………………………………………..4

История развития роботов…………………………………………………………………….4

Робот  и научно-техническое определение этого термина………………………………….8

Классификация роботов широкого назначения………………………………………………9

Роботы в образовании…………………………………………………………………………18

Выставка роботов на «Робостанции»в  г.Москве……………………………………………20

Заключение……………………………………………………………………………………..27

Литература………………………………………………………………….. …………………28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Робототехника прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается           на        такие                           дисциплины,                         как    электроника, механика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Робот слово, часто употребляемое в нашем современном мире.

Наши      представления         о     роботах       во     многом       сформированы фантастическими фильмами и книгами. Под влиянием художественных произведений даже теперь упоминание роботов у многих вызывает ассоциации с похожими на человека созданиями, способными выполнять домашнюю работу или спасать мир. Однако роботы это не удел фантастики. Они давно окружают нас: стиральные машины, автоматы по продаже бутербродов, авиалайнеры. Мы удивляемся новым устройствам и называем их роботами, только когда они входят в нашу жизнь.

Роботы сегодня вошли в нашу жизнь в разных областях. Они летают в космос, исследуют другие планеты; помогают в военных целях — разминируют бомбы      и                               разведывают            обстановку с воздуха. В промышленности многие области уже немыслимы без роботов: они собирают автомобили, помогают находить новые лекарства.

Успехи робототехники в Советском Союзе были тесно связаны с развитием космической и атомной отраслей, а также военных технологий.

Сегодня в мире используются миллионы роботов. Применение им нашлось практически во всех сферах человеческой деятельности. Роботы управляют самолётами и поездами, спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают в строительстве космической станции, в сборке автомобилей и производстве микрочипов, охраняют здания, используются военными для разведки и разминирования, помогают спасателям искать людей под завалами. Нет такой области, в которой человек не попытался создать себе автоматического помощника.

 

 

 

 

1. Терминологии

 

Андроид - это слово греческого происхождения обозначает робота или другой синтетический организм, внешне напоминающий человека. «Андроидом» обычно называют и мужчин, и женщин, однако более правильным было бы называть роботов женского пола «гиноидами».

Дистанционное управление - управление роботами на расстоянии: с нескольких сот метров или с другого конца света.

Нанороботы - крошечные роботы, которые когда-нибудь будут использоваться для строительства, обслуживания и ремонта систем на молекулярном уровне.

Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства.

Слово «Робототехника» было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 г.

 

2. История развития роботов

 

        Научно -техническогий прогресс  уже в начале 1960-х     годов привел к созданию универсального автомата, снабженного механической рукой, с броским названием «промышленный робот». В настоящее время создано и широко используется большое семейство таких роботов, заменивших людей на опасных для здоровья и тяжелых физических работах. Процесс эволюции роботов привел в последние годы к созданию оч интеллектуальных роботов.

           Историю развития роботов в настоящее время принято делить на  3   поколения. Но это деление весьма условно.

           Роботы первого поколения — это роботы с программным управлением Эти роботы в основном предназначены для выполнения определенной жестко запрограммированной последовательности операций. Управление роботами первого поколения осуществляется по заранее заданной программе и при строго определенных и неизменных условиях работы.
             Первые программные роботы были созданы и освоены промышленностью в 1960г.              Область возможных применений роботов первого поколения достаточно широка.     Эти роботы успешно применяются для обслуживания станков (станков с цифровым программным управлением), печей, прессов, технологических линий, сварочных аппаратов, литейных машин и т. п. Они осуществляют установку, транспортировку, упаковку изделий, простейшие сборочные операции, сварку, ковку, литье под давлением, термическую и механическую обработки и т. п. Особенно широко программные роботы применяются в машиностроении, металлургии и атомной промышленности.
       Но  эти  роботы  принципиально не  могут  работать  совершенно самостоятельно (автономно), без вмешательства человека. Эти и другие  ограничения этих роботов  привели к тому, что были выполнены научно-исследовательские и  конструкторские разработки по созданию следующего, более совершенного поколения роботов.    

          Роботы второго поколения — это очувствленные роботы. Они отличаются от программных роботов, во-первых, существенно большим набором сенсорных датчиков, как внешних (телевизионные, оптические, тактильные, локационные датчики и т. п.), так и внутренних (датчики положений «руки» или «ноги» относительно «тела» робота, датчики усилий и моментов и т. п.) и, Во-вторых, более сложной системой управления.       

      Очувствленные роботы стали особенно широко использоваться после удачного подъема в 1966 г. с помощью телеуправляемого манипуляционного робота CURV (КАРв) американской водородной бомбы, затонувшей на глубине свыше 750 м у берегов Испании. Этот робот получил столь ответственное задание после того, как он уже успешно поднял со дна около 40 учебных и экспериментальных ракет и торпед. В качестве органов чувств робота использовались две телевизионные камеры вместе с осветительными лампами. Связь робота с надводным кораблем обеспечения осуществлялась с помощью кабеля, по которому передавались сигналы прямой (подача необходимой энергии, управляющие воздействия) и обратной (видеосигналы) связи.

            В настоящее время широко распространены роботы  второго поколения такие как подводные роботы, космические роботы, военные роботы медицинские роботы и др.

           Третье поколение роботов — это так называемые интеллектуальные, или разумные, роботы. Они принципиально отличаются от роботов второго поколения сложностью и совершенством управляющей системы, то есть «мозга» робота, которая включает в себя элементы искусственного интеллекта. Интеллектуальные роботы предназначены не только и для выполнения физических действий человека, сколько для автоматизации его интеллектуальной деятельности, т. е. для решения интеллектуальных  задач (умственных задач).

       1921.

Термин «робот» впервые использован в пьесе чешского писателя Карела Чапека «Р.У.Р.» («Россумские универсальные роботы»). Термин происходит от чешского слова robota, что значит «каторга», «тяжелая работа». В 1920 году чешский писатель Карел Чапек написал пьесу «РУР» («Россумские универсальные роботы»), персонажами которой были люди и роботы. т. е. искусственные люди. Один из героев пьесы, генеральный директор компании «РУР», отвечая на вопрос «что такое роботы?», говорит: «Роботы — это не люди,... они механически совершеннее нас, они обладают невероятно сильным интеллектом, но у них нет души». Так впервые появилось новое понятие «робот», которое вскоре стало играть важную роль не только в фантастической литературе, но и в науке и технике.
        Основными чертами роботов  в пьесе являются их «механическое совершенство» и «невероятно сильный интеллект». Благодаря этим качествам роботы способны работать и совершенствоваться как люди. В пьесе «РУР» роботы, первоначально созданные для замены людей на заводах, вскоре вышли из-под контроля людей и принялись, уничтожать своих создателей. 

        В пьесе К. Чапек показывает мысль о том, что «продукт инженерной мысли может быть технически гораздо совершеннее продуктов природы».
   1939.

Первый робот-гуманоид был создан компанией Westinghouse. Elektro достигал 2,1 метра, мог произносить более 700 слов (при помощи пластинки). В 1960-х годах андроид сыграл ключевую роль в классическом фильме категории Б «Sex Kittens Go to College».

1961

Первый в мире индустриальный робот Ultimate начал работать на заводе General Motors. Программы для его руки весом 1200 кг хранились на магнитном барабане.

   1979

Двенадцать лет ушло на то, чтобы научить робота Stanford Cart свободно двигаться по заставленной стульями комнате. Реализовать это удалось благодаря стерео зрению машины и компьютеру, определяющему расстояние до препятствия и корректирующему маршрут.

1993 

Самый крошечный в мире робот Monsieur от S eiko Epson меньше 1 см³. Умел двигаться к источнику света. Как мило!

   1994

На смену оригинальному роботу Dante, не сумевшему в 1993 году взять пробу газа из активного вулкана, пришел Dante II, который смог это сделать..

   1996

В 1993 году Honda создала (но не представила) P1, а вот P2. Онполучил пристальное внимание прессы. 182 см и 210 кг — самый увесистый из роботов Honda.

  1998

Lego представила Mindstorms Robotics Invention System. В оригинальном наборе Mindstorms было только два сенсора прикосновений и один сенсор света, но даже тогда это была воплощенная мечта.

  1999

Собачка Aibo (Artificial Intelligence RoBOt) от Sony стала знаковым роботом конца века. До кончины линейки в 2006  году было выпущено пять моделей.

  2000

Honda Asimo — это очень компактный, всего 130 см. Мог запоминать до 10 лиц.

 

    2001

Первый в мире коммерческий робот-пылесос Electrolux Trilobite.

   2003

Представлен робот-гуманоид Sony QRIO.

 

 

 2004

Robosapien — робот-биоморф, управляемый посредством инфракрасного пульта. Есть 67 команд, в том числе для хватания и бросания.

    2005

Seiko Epson Micro Flying Robot Helicopter - самый крошечный в мире летающий робот весит всего 8,9 г, у него четыре актуатора и два ротора, балансирующие в полете.

 

     2006

Создан Robonova, который может бегать, кувыркат ься назад и танцевать.

    2006

В 2006 году появилось много дорогих андроидов, в том числе ZMP Nuvo. Однако его умения не оправдывали высокой цены .

 

  2008

Вышел I-SOBOT - самый крошечный серийный андроид, его рост составлял 16 см, а вес — 300 г. I-SOBOT знал 200 фраз.

    

2010

Робот DARwin-OP был представлен на конференции Humanoids  2010, отличается открытым железом и ПО. Оснащен двигателем,  позволяющим ходить на двух ногах, системой зрения и автономными моделями поведен

 

                             3. Робот  и научно-техническое определение этого термина
            Робот в общем случае состоит из следующих систем:
- информационно-измерительной (сенсорной) системы;

- управляющей системы;
- системы связи с человеком или другими роботами;
-  исполнительной (моторной) системы.

         1.  Информационно-измерительная, или сенсорная, система — это искусственные органы чувств робота. Они, как и органы чувств человека, предназначены для восприятия и преобразования информации о состоянии внешней среды и самого робота. В качестве элементов сенсорной системы робота обычно используются телевизионные и оптико-электронные устройства, лазерные и ультразвуковые дальномеры, тактильные и контактные датчики, датчики положения, тахометры, акселерометры и т. п.

         2. Управляющая система, или «мозг», робота служит для выработки закона управления приводами (двигателями) механизмов исполнительной системы на основе сигналов обратной связи от сенсорной системы, а также для организации общения робота с человеком на том или ином языке. «Мозг» роботов обычно реализуется на базе ЭВМ, имеющих большой набор входных и выходных преобразователей и каналов связи, по которым, как по нервной системе, могут передаваться сигналы. Интеллектуальные способности робота определяются главным образом программным обеспечением его управляющей системы, то есть зависят от его «мозга».

          3.Система связи робота необходима для организации обмена информацией между роботом и человеком или другими роботами на некотором понятном им языке.

 Обычно информация от человека поступает к роботу через устройство ввода или пульт управления. При этом чаще всего используются физические воздействия (нажатие человеком кнопки или клавиши, перемещение педалей, и т. п.). Но в последнее время начинает все шире применяться речевое общение, а также ввод информации с помощью биоуправления. Информация, поступающая от робота к человеку, то она имеет форму световых и звуковых сигналов. Носителями этой информации являются разного рода табло, цифровые индикаторы, дисплеи, телекамеры и т. п. В настоящее время уже  имеются роботы выполняющие общение на естественном человеческом языке.

           4.Исполнительная система, определяющая «моторику» робота, т. е. его способности совершать разнообразные движения, служит для отработки управляющих сигналов  и воздействия на окружающую среду. В качестве исполнительных систем обычно используются механические руки (манипуляторы), механические ноги, самоходные тележки, синтезаторы речи, графопостроители, а также их различные комбинации.  

          Роботами называются универсальные автоматические системы, способные обучаться в процессе активного взаимодействия с окружающей средой и предназначенные для выполнения  разнообразных операций, совершаемых человеком в процессе физического или умственного труда.

4. Классификация роботов широкого назначения

 

Технологические роботы применяются в производстве в качестве основного технологического оборудования для сварки, абразивной обработки, для сборки изделий и т.п.Манипуляционный робот –автоматическая машина (стационарная или передвижная), состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора. Получили наибольшее распространение в машиностроении и приборостроении.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0002/1160/attaches/COGEDlt7Ww8-250x261.jpg

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0002/1244/_cache/fit650x800-drone.jpgМобильный робот - современные мобильные роботы обладают все более расширяющимися практическими возможностями. Так Amazon разрабатывает БПЛА для доставки купленных товаров. Беспилотные автомобили скоро смогут безопасно перемещаться по улицам городов без водителя. Для решения крупномасштабных общественных задач, включая пограничное патрулирование, поиск и спасение, городские службы безопасности, совместно должны работать сотни или даже тысячи мобильных роботов.

Искусственный интеллект - наука и технология создания интеллектуальных  машин. Интеллектуальная робототехника прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем с использованием наработок искусственного интеллекта.          

В 1832 году Корсаков С.Н., пионер искусственного интеллекта и изобретатель в области информационных технологий, представил серию из пяти «интеллектуальных машин».

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Actroid-DER_01.jpg/300px-Actroid-DER_01.jpgАндроид - в современном значении обычно подразумевается человекоподобный робот.

Роботы-андройды были придуманы ещё в 19 веке во Франции. Это были куклы в форме маленького мальчика, который мог двигать головой и рукой, как будто пишет стихи. Сегодня роботы-андройды двигают руками и ногами. Ими можно управлять самому или запрограммировать на выполнение команд.

Sony SDR-3X Robot football.jpgСоздать андроидов оказалось более сложным делом, чем ожидалось. Потребовались значительные достижения в области эффективных моторов, технологий машинного зрения и увеличение вычислительной мощности компьютеров, чтобы появились первые андроиды, способные передвигаться, ориентироваться в пространстве и что-то делать, такие как ASIMO и Qrio. Технологии машинного зрения позволяют роботам (пока ещё не очень хорошо) ориентироваться в пространстве, находить дорогу, распознавать предметы. Роботы могут узнавать людей по лицам и голосам. Технологии искусственного интеллекта позволяют роботам самостоятельно принимать решения и действовать автономно.
     Сегодня автоматизированные машины могут не только двигать руками и крутить головой, но и выражать чувства и, что самое поразительное, принимать решения. Многие из них настолько преуспели в своей работе, что с легкостью заменяют человека.

        В сентябре 2010 года первый робот под именем Робонавт Второй приступит к выполнению своих обязанностей на борту шаттла Discovery. Уникальность этого устройства в том, что, будучи ловким и подвижным, он может с легкостью поднимать груз массой свыше 9 кг. В отличие от человека ему не нужен скафандр, а значит Робонавт может делать многое из того, что делают люди, но в вакууме и без специальной защиты.

Роботы-домохозяйки

В начале 2000-х роботы проникли в сферу домашнего хозяйства: газонокосилки, роботы пылесосы и мойщики пола. iRobot продала уже несколько миллионов робопылесов Roomba. Домашние роботы быстро входят в нашу жизнь. Скоро (примерно к 2015-2020 году) в среднем "умном" доме будет несколько интеллектуальных предметов бытовой техники и несколько автономных роботов.

Одно из самых популярных направлений в роботостроении - создание помощников по хозяйству.   Сам термин происходит от чешского robota - подневольный труд.  Получается, что прислуживание людям – их основная задача. Вот и корейский Mahru-Z умеет наводить порядок в доме, загружать стиральную машину, подогревать пищу в микроволновке и приносить ее хозяину.

 

Шахматист

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.

http://utmagazine.ru/uploads/content/%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82_%D0%BE%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D1%82.jpgРобот-официант, программное обеспечение которого создавалось в компании «Дин-Софт», может – следить за гостями, раздавать меню, разносить блюда, принимать оплату, собирать посуду.

 

        Медсестра

Конечно, механизмы прежде всего призваны облегчить жизнь человеку. Ученые постоянно создают медицинских микророботов, способных проникать в организм человека, механизированные руки и т.д. А американские ученые, например, разработали прототип инвалидного кресла, которое может самостоятельно двигаться. Лазерные детекторы оценивают особенности ландшафта и прокладывают маршрут. В Японии в больницах уже трудятся

механизированные медсестры и братья, а в будущем они еще и смогут носить больных на руках. Устройство весом до 180 кг с покрытым мягким материалом "руками" подхватит больного и, руководствуясь данными, получаемыми с сенсоров, перенесет пациента с места на места. Робот реагирует на голос и распознает лица.

Раздающий таблетки робот

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0003/1558/_cache/fit650x800-robotpillo.jpgИдеей для создания Pillo мог стать ориентированный на заботу о здоровье человека робот типа Amazon Echo, но способный выдавать необходимые членам семьи таблетки.

Используя программное обеспечение для распознавания голоса и лица, подключаемое к сети Интернет устройство может распознавать нескольких членов семьи, предоставляя им ежедневные дозы медицинских препаратов, а также интересуясь самочувствием и состоянием здоровья.

 

Роботы в медицине

Da Vinci medical robot.jpgРоботы будут всё больше использоваться в медицине. В некоторых областях они уже могут работать более эффективно, с большей точностью и меньшей вероятностью ошибки, чем доктора люди. Скоро можно будет совместить робохирургов с технологиями диагностирования (экспертные системы уже давно используются для постановки диагнозов, анализа рентгеновских снимков и т. п.). В этой области робототехника соприкасается с телехирургией, удалёнными операциями, выполняемыми человеком по видеосвязи. К 2020 году значительная часть операций будет выполняться роботами, а первые микророботы начнут вести наблюдения над здоровьем людей внутри их тел.

           Учитель

Согласно фантастическим 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.
           Фотомодель

Робот-модель разработали японские специалисты. Механическая девушка, в теле которой находится 30 моторчиков, может грациозно передвигаться по подиуму, принимать различные позы и выражать различные эмоции. Модель HRP-4C ростом 158 см весит 43 кг.
        

  Эморобот Некси

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 др. Улавливая с помощью камеры изменение в человеческом лице, робот соответствующим образом реагирует на них. В будущем его планируется использовать как сиделку.

     Музыканты

Творчество тоже перестало быть достоянием  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.
      Художник

Швейцарец Salvador DaBot с усами и в берете - робот, который рисует портреты. Сначала он делает снимок лица, а затем по специальному алгоритму делает рисунок.
 Кухонный помощник

Первый робот-повар был сконструирован в 2006 г в Китае. Модель AIC-AI готовила самые разные блюда, конечно, китайской кухни. Она умеет жарить, парить, варить, кипятить, печь и т.д. А Robo Waiter 1 работал в гонконгском ресторане. Робот курсировал между столиками, принимал заказы и, конечно же, приносил заведению дополнительный доход.
 Нюхач

Ученые учат роботов распознавать запахи. Например, сенсор модели Ubiko распознает запах дыма и пепла, затем устройство посылает сигнал на пульт охраны, которая уже принимает меры по ликвидации возгорания. Другой прибор с помощью инфракрасного спектрометра определяет химический состав продукта, его свежесть и состав.

       

Морские санитары

На помощь экологам и океанологам приходят небольшие автономные роботы AUE (autonomous underwater explorers). Они могут работать "стаями" (по 5-6 машин размером с футбольный мяч и по 20 устройств поменьше), патрулируя морские глубины и собирая данные о состоянии воды, течениях, давлении, уровне загрязненности и т.д.

Охранник

Дистанционно управляемый робот-охранник Justus был представлен в Кракове, Польша. Его призвание — круглосуточно патрулировать людные места. Он не знает плохой погоды и усталости, в штаб-квартиру информация передается при помощи камер и микрофонов. К тому же Justus оснащен динамиком, что позволяет ему общаться с прохожими. Кто-то просто обязан произнести: «У вас есть пять секунд, чтобы подчиниться...».

Роботы - игрушки

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0001/0772/_cache/fit650x800-image-772-1444655480.jpgРазвлекательные роботы появились с выходом на рынок Aibo, робособаки от Sony. Теперь многие игрушки наделяются зачатками интеллекта – процесс, который скоро приведёт к появлению действительно разумных игрушек вроде медвежонка из фильма AI. Роботы-тюлени и роботы-кошки повышают настроение пожилых людей в японских домах престарелых. Начинается использование роботов для обучения и развлечения детей в детских садах и школах США и Южной Кореи.
      В преддверии выхода фильма «Звёздные войны: Пробуждение силы» компания Sphero выпустила в продажу игрушечного дроида

BB-8 — нового героя звездной саги.

BB-8 может кататься и вращаться вокруг .

Игрушечный дроид слушает и реагирует на голосовые команды, может кататься автономно, и он будет пытаться привлечь ваше внимание, если вы его слишком долго не замечаете. Также вы сможете установить ВВ-8 в режим патрулирования, чтобы робот катался по определенной территории и обследовал ее.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0001/0808/_cache/fit650x800-image-808-1444655479.jpgУ BB-8 также есть голографическая функция сообщений: они могут записываться, просматриваться и отправляться с использованием технологии дополненной реальности (только на экране телефона или планшета, где установлено приложение).

Робот-динозаврик реагирует на 10 предопределенных жестов, когда пользователь закрывает ему ладонью взгляд, хлопает рукой, делает круговой взмах или тянет робота за хвост. Робот имеет свою собственную игрушку мяч, с которой он может играть.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0001/0994/attaches/best-tech-toys-7.jpg           Детский конструктор – это игрушка, которая вдохновляла целые поколения инженеров, а теперь он может играть такую же роль для роботостроителей. G15 KS и G15 позволяют собрать своего собственного робота-друга, они сочетают возможности классического конструктора и роботизированных элементов. Они могут быть легко запрограммированы и управляются с помощью смартфонного приложения с такими функциями, как ввод данных о движении. Роботы также могут шутить, участвовать в играх, они используют более 1000 запрограммированных фраз.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0003/1851/_cache/fit650x800-kirobomini.jpgРобот Kirobo Mini поворачивает голову в направлении говорящего и может двигать руками. Kirobo оборудован встроенной камерой и пытается распознать выражение лица говорящего, чтобы определить его настроение. На японской выставке Ceatec, где Kirobo был представлен, это оказалось несложной задачей – все,  кто общался с симпатичным роботом, улыбались. Среди других характеристик робота – возможность узнавать больше о хозяине из разговоров, чтобы запоминать его личные предпочтения. 

Робот Tri-Bot 8042 "Шустрый весельчак" оборудован тремя мощными колесами, за счет конструкции позволяющими быстро передвигаться не только в прямом направлении и поворачивать направо-налево, но даже передвигаться по диагонали. С помощью пульта управления  робот гонщик всегда может найти человека за счет встроенной функцией слежения. Робот Tri-Bot лучше всех других роботов обходит препятствия на пути, легко самостоятельно объезжая их, ориентируясь на свои датчики.

http://www.photoclip.ru/sites/default/files/styles/medium/public/roborover1.jpg?itok=zd1RT8OjРобот RoboRover 8515 "Исследователь" (говорит по-русски).

Увлекательный путешественник и настоящий внедорожник на гусеничном ходу. робот разведчик. Этот гусеничный робот, подобно гусеничному трактору преодолевает любые препятствия и трудности на своем пути в поисках цели. Главная цель, которую преследует этот искатель приключений одна - это любопытство и поиск клада! Робот RoboRover любит трудности, вернее, преодоление трудностей любым путем. И если впереди наклонная местность, робот искатель приключений РобоРовер будет старательно цепляться гусеницами за каждый выступ, чтобы достичь желаемой цели и объезжать, а может, и преодолевать незначительные препятствия на своем пути.

Интерактивная кошка Cherry "Мурлыкающая красавица"

http://www.photoclip.ru/sites/default/files/styles/medium/public/cherry.jpg?itok=fPeSRCZyИнтерактивная красавица - кошка Cherry ведет себя, как настоящая кошка в поведении и движениях, а ее красивые выразительные глазки моргают, когда ты общаешься с ней. Кошка Cherry любит поспать, но когда она проснется ждет, когда ребенок приласкает ее. Ее можно покормить любимым лакомством - рыбкой (в комплекте) и услышишь, как она играючи будет есть рыбку. Это не просто интерактивная игрушка, а прямо таки настоящая кошка, ведь если она услышит громкий звук, например, хлопок, Черри может испугаться, у нее задрожат ушки. Если ее погладить или просто обнять, кошка сразу размякнет в руках. Что умеет интерактивная кошечка Черри? Она двигает головкой, мурлыкает и кушает рыбку, как настоящая кошка. Ее можно взять на руки и погладить, тогда кошка размякнет в руках и будет довольно мурлыкать. Пушистую шерстку кошки особенно приятно гладить и прижимать кошку к себе. Мимика, пасть и язычок настолько реалистичны, что, когда кошка закрывает свои мультяшные глазки, возникает ощущение, что перед Вами не интерактивная игрушка, а самая настоящая кошка из мультика. В комплекте идет рыбка для любимой кошки Cherry.

Нанороботы

Innovation First (США). Микророботы серии Hexbug созданы в виде насекомых. Это роботы-игрушки, которые могут ползать, находить выход из сложных лабиринтов и служить приманкой для домашних животных.

Robotic Surveillance Fly.jpgК 2015-2020 активно будут использоваться микророботы, размером в сантиметры и миллиметры. Они будут использоваться в медицине, в сельском хозяйстве (как умные сенсоры) и во многих других областях. А лет через 10 получат распространение первые нанороботы (наноботы). Нанороботы смогут выполнять строительство нужных структур из молекул и атомов, что позволит обойтись без специальной подготовки исходных материалов. Нанороботы не будут нуждаться в каких-то особых материалах. Нанороботы смогут легко создавать любые, самые сложные и совершенные материалы и продукты с абсолютной точностью. Они смогут создавать и свои собственные копии, так что их всегда будет достаточно, чтобы выполнить любые задачи, которые поставит перед ними человек.
Наномашины смогут не только производить, но и чинить, в том числе и клетки человеческого организма. Медицинские нанороботы сделают человека не просто нестареющим и неболеющим, но и практически неуязвимым.

Летающие роботы

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0004/2000/_cache/fit650x800-drongamak.pnghttp://www.robogeek.ru/files/blogs/0003/1996/_cache/fit650x800-inspire2.jpgЛетающий робот ориентирован специально на кинорежиссеров и профессиональных фотографов.

 

 

 

                                                                                 Летающий робот для развлечения

 

Робототехника в образовании

В настоящее время обществу необходима личность, способная самостоятельно ставить перед собой цели, моделировать пути их решения, работать с разными источниками информации, оценивать их и на этой основе формулировать собственное мнение. Современный человек должен ориентироваться в потоке информации постоянно меняющегося мира, адекватно воспринимать появление нового, быть готовым постоянно совершенствоваться.

Одной из технологий, отвечающей этим требованиям, является образовательная робототехника. Образовательная робототехника – новая технология обучения, позволяющая вовлечь в процесс инженерного творчества детей, начиная с младшего школьного возраста. Робототехника позволяет заинтересовать учащихся, использовать групповые методы обучения, разнообразить учебную деятельность. Использование этой технологии обучения позволит существенно улучшить навыки учащихся в таких дисциплинах как математика, физика, информатика, технология

Робототехника в школе представляет учащимся технологии 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают.

Направление робототехника имеет большие перспективы развития. Поскольку при изучении основ робототехника необходимо использовать знания ряда общеобразовательных предметов, изучение основ робототехники может проводиться не только в рамках предмета технология, а может быть внедрено в такие учебные предметы  как физика, информационные технологии, окружающий мир в начальной школе. Привлечение школьников к исследованиям в области робототехники, обмену технической информацией и начальными инженерными знаниями, развитию новых научно-технических идей позволит создать необходимые условия для высокого качества     образования.

Детям нравится программирование, особенно если с помощью него можно управлять роботами.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0002/1202/_cache/fit650x800-kamibot6.pngKamibot, созданный на базе Arduino, учит детей основам программирования, используя объектно-ориентированную среду Scratch и позволяя по желанию выбирать бумажную оболочку роботов. Kamibot создан по образу других развивающих игрушек, включая Fischer-Price Code-a-Pillar и робота Vortex С помощью Scratch дети способны освоить элементарные навыки кодирования, создавать команды для своих игрушек. Kamibot может двигаться по расстеленной на полу карте по заданным маршрутам в поисках кладов. Можно менять направление движения, скорость и направление вращения.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0002/1081/attaches/lego-education-wedo-9.jpgLEGO Education –это роботизированная система обучения, ориентированная на школьников и их родителей, которые хотят получить некоторое упорядоченное обучение вместе с развлечением, система представлена в виде набора и призвана развивать интерес юных учащихся к занятиям наукой, информатикой, к решению инженерных задач

LEGO Mindstorms — конструктор (набор сопрягаемых деталей и электронных блоков) для создания программируемого робота. Впервые представлен компанией LEGO в 1998 году. Через 8 лет (2006) в свет вышла модель LEGO Mindstorms NXT 1.0, в 2009 — LEGO Mindstorms NXT 2.0, а в 2013 — LEGO Mindstorms EV3. Наборы LEGO Mindstorms комплектуются набором стандартных деталей LEGO (балки, оси, колеса, шестерни, сервомоторы) и набором, состоящим из сенсоров, двигателей и программируемого блока.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8c/Lego_Mindstorms_Nxt-FLL.jpg/220px-Lego_Mindstorms_Nxt-FLL.jpg

«Робот-игрок в гольф» — робот, построенный с использованием набора NXT

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Mirror_Self-Recognition.jpg/220px-Mirror_Self-Recognition.jpg

«Робот-рука» — робот, построенный с использованием набора NXT

В состав наборов могут входить управляющие блоки различных версий. Наборы LEGO Mindstorms располагают огромным количеством сенсоров как компании LEGO, так и сторонних производителей (HiTechnic, Mindsensors). Во многих странах широко распространено обучение в школах и колледжах с использованием наборов LEGO Mindstorms. С развитием этого опыта стали популярны соревнования роботов, где каждое учебное учреждение могло выставить на соревнования свои команды.

В Австралии роботы пойдут в школу вместе с детьми. Человекоподобные роботы Nao будут использоваться для обучения учащихся кодированию, программированию и другим навыкам работы с компьютером.

http://www.robogeek.ru/files/blogs/0001/0729/_cache/fit650x800-image-729-1444655483.jpg     «Мы хотим, чтобы роботы были не просто диковинкой или развлечением, а смогли бы обеспечить повышение уровня успеваемости в классе», - отмечает ведущий исследователь д-р Тереза Кин. Роботы становятся частью общества. И ответственность австралийских школ должна состоять в том, чтобы обеспечить своих выпускников необходимыми для будущей жизни навыками».

Выставка роботов на «Робостанции»в  г.Москве

В России соревнования по робототехнике стали проводиться примерно с 2000 года. Сначала проходят соревнования в регионах, затем в Москве (МСР — Московские Соревнования Роботов) (где собираются победители всех регионов), а после финалисты Московского этапа едут в другие страны для участия в соревнованиях на мировом уровне. Это соревнование называется WRO (World Robot Olympiad — Всемирная Олимпиада Роботов). Команды из России имеют достаточно хорошие результаты и не раз занимали призовые места на WRO. В Москве самые известные соревнования — РобоФест

          В Москве на ВДНХ работает выставка роботов, под названием Робостанция, на которой представлены несколько видов роботов.

Звездный пес породы сибирская хаска. Имеет медальон в виде звезды Сириус – главной звезды в созвездии Большой пес южного небесного полушария. Поэтому название робопсу дано неслучайно. Компанию Звездному псу во всех космических путешествиях составляет неизменная спутница – девочка Элли. У робопса подвижная голова. Он способен видеть и распознавать объекты с помощью периферийных видеокамер, передающих изображение пилоту, управляющему роботом, имитировать робоголос «громкий лай», «космический гаф» и лунный вой. В оснащение Пса входит подвижный активный хвост светящаяся косточка. На случай охраны дома или наших космических рубежей Звездный пес может применять выдвижную систему реактивных ракет «земля-земля» или скорострельный пятиствольный мини пулемет.

ЧЧ

 

 

 

 

 

еЭти роботы участвовали в съемках различных фантастических фильмов.

Человекообразный робот с именем Robo Тhespian, созданный компанией наделен системой лицевых и скелетных мышц. Аппарат способен воспроизводить сцены из фильмов, создавать собственные сценарии. RoboThespian способен не только искусно прочитать монолог и вжиться в одну из ролей, но и исполнить популярную песню на радость зрителям. То, с какой интонацией и мимикой лица разговаривает роботический гуманоид, не даёт повода сомневаться, что подобные разработки просто обязаны быть успешными. Главной задачей устройства является взаимодействие с человеком на коммуникативном уровне. RoboThespian — это интерактивный, мультиязычный робот, который вполне успешно может справиться с ролью экскурсовода в научных или туристических центрах, а также выступать в театре или на концертах.

                                       

 

 

                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Многие исследователи предсказывают быстрое развитие «цифровой неврологии», которое неизбежно должно привести к созданию мощного искусственного интеллекта. Сейчас компания IBM ведет работы по проекту Blue Brain, и обещает к 2019 году создать настоящий виртуальный мозг. Практически все исследователи согласны, что для общения с роботами нам необходимы хоть какие-то этические ориентиры.
Появления персональных роботов, призванных облегчить жизнь человеку, а где-то и разнообразить (или даже одушевить) её, в настоящий момент с энтузиазмом ждут в системе здравоохранения, ухода за пожилыми людьми (на Западе это целая индустрия) и в образовательной сфере.

Хотя достижения в развитии самообучающихся роботов значительны, полностью реализовать эту концепцию без привлечения искусственного интеллекта вряд ли получится.

С точки зрения психологии наиболее острая потребность у человечества  в роботах с гуманоидным обличием. Человек пытается заставить роботов быть похожими на людей и ждет от них человеческих реакций. Робот дает возможность использовать личное время человека по собственному желанию. Роботы не могут быть плохими или хорошими и зависят от желаний человека.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1.       Журнал «Техника»/ «Можно ли доверять роботам?» 2010г.

2.       Журнал «В мире компьютера»/ «Роботы, заменяющие человека» 2010г.

3.       Арианда Громова «Правда о людях и сказки про роботов» 2009г.

4.       http://www/myshared.ru/slide/66026/

5.       http://www/myshared.ru/slide/42930/

           6. http://uslide.ru/informatika/15038-masshtabniy-gid-po-robotam.html

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал
Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 001 077 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 17.12.2016 1588
    • DOCX 9.1 мбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Алексеева Людмила Васильевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Алексеева Людмила Васильевна
    Алексеева Людмила Васильевна
    • На сайте: 7 лет и 6 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 52721
    • Всего материалов: 38

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой