Результаты исследований обучающихся в проекте Наш друг - робот

Авторы и участники проекта

Вахонин Владислав Вавилов Олег Участники проекта: Группа трудяги Тема исследования группы Понятие робототехники и разновидности роботов Проблемный вопрос (вопрос для исследования) Роботы: польза или вред для людей? Гипотеза исследования Жизнь человека без робота уже практически невозможна Цели исследования 1. Ознакомиться с понятием робота и робототехники 2. Узнать историю создания роботов 3. Узнать виды роботов и как они различаются 4. Создать материал по теме "Роботехника" для 8-го класса с помощью средств онлайн визуализации 5. Сделать вывод Результаты проведённого исследования Для начала определим, что такое робот и что такое робототехника. Робот — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе. Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой развития производства. Со времен античности люди стали задумываться о создании механических людей, способных выполнять тяжелую и рутинную работу. В мифах есть упоминания о создании Гефестом механических рабов, выполняющих работу за человека.Но различные механизмы создавались и из научного интереса.Известен, например, механический голубь греческого математика Архита из Тарентума, построенный им около 400 года н.э. Возможно, движущийся при помощи пара, голубь был способен летать. А некоторые роботы, создавались скорее ради развлечения или с целью извлечения коммерческой прибыли, и многие из них были фальсификациями, как например известный шахматный автомат "Турок". Первый чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Его записи были найдены только в 1950-х годах и содержали подробные чертежи рыцаря, способного двигать руками и головой. Хотя, не известно, был ли построен этот робот. Существует также мнение, что специалисты NASA использовали находки Леонардо для создания манипулятора, при подготовки экспедиций на Луну. Первого действующего человекоподобного робота создал французский изобретатель Жак де Вокансон в 1737 году. Андроид представлял из себя человека в натуральную величину способного на флейте. Флейтист Вокансона имел в репертуаре 12 произведений! Но самое известное изобретение Жака де Вокансона - пищеварительные утки, созданные им в 1739 году. Эти роботы состояли примерно из 400 деталей, и умели хлопать крыльями, пить воду. Также утки клевали зерна и через секунду - испражнялись. Но, на самом деле, утка не переваривала пищу: съеденные зерна, помещались в специальный контейнер, а "продукт на выходе" был заготовлен в другом. К концу XIX века инженер из России Чебышёв Пафнутий придумал механизм — стопоход, который обладал высокой проходимостью. Конечно, это изобретение не представляло огромной пользы для человечества, но сама задумка дала определенный толчок к развитию технологий роботостроения. В 1885 году прошли первые испытания Электрического Человека (Electric Man) Фрэнка Рида (Frank Reade). У машины был довольно мощный прожектор, а противников ожидали электрические разряды, которыми Человек стрелял прямо из глаз. Судя по всему, источник питания находился в закрытом сеткой фургоне.О способностях Электрического Человека и о его скорости ничего не известно. Кстати, слово робот тогда еще не существовало. Оно появилось лишь в 1920 году, благодаря Карелу Чапеку и его брату Йозефу. В 1893 году профессором Арчи Кемпионом (Archie Campion) на Международной колумбийской выставке (1893 World's Columbian Exposition) был представлен опытный образец робота Boilerplate. Первые программируемые механизмы с манипуляторами появились в 1930х годах в США. Толчком к их созданию послужили работы Генри Форда по созданию автоматизированной производственной линии или конвейера (1913). Первый же действительно существовавший в железе индустриальный робот принадлежит Л.Г. Полларду. 29 октября 1934 года, Уиллард Л.Г. Поллард подал в бюро патентов заявку об изобретении нового полностью автоматического устройства для окраски поверхностей. В 1937 году лицензия на производство этого манипулятора каким-то образом досталась компании DeVilbiss. Именно DeVilbiss в 1941 году при помощи Гарольда Роузланда построила первые прототипы этого устройства. Однако окончательная Роузландовская версия, запатентованная и выпущенная на рынок в 1944 году, была совсем другим механизмом, заимствовав у Полларда младшего только идею системы управления. Boilerplate был задуман как средство бескровного решения конфликтов — иными словами, это был опытный образец механического солдата. Робот существовал в единственном экземпляре, но у него была возможность осуществить предложенную функцию — Boilerplate неоднократно участвовал в боевых действиях.Хотя истории о Boilerplate интересны, вызывает подозрение их истинность, так же как рассказы о Steem Man и Electric Man. История серьезной робототехники начинается с появлением атомной промышленности почти сразу по окончании второй мировой войны. Поставленная задача — обезопасить работу персонала с радиоактивными препаратами — успешно решается при помощи манипуляторов, копирующих движения человека-оператора. Это еще не совсем «честные» роботы, поскольку они по-прежнему состоят только из механических деталей: используются ременные и шевронные передачи. Современное название таких устройств — копирующие манипуляторы или MSM (master-slave manipulators).Одна из первых компаний по производству MSM — «CRL» (Central Research Laboratories) — была основана в 1945 году, а первый ее MSM — «Model 1» — был представлен комиссии по атомной энергетике США уже в 1949 году. В 1968 году в Станфордском Исследовательском Институте (SRI, Stanford Research Institute) создают «Shakey» — первого мобильного робота с искусственным зрением и зачатками интеллекта. Устройство на колесиках решает задачу объезда возможных препятствий — различных кубиков. Исключительно на ровной поверхности, т.к. робот очень неустойчив. Самое примечательное, что «мозг» робота занимает целую комнату по соседству, общаясь с «телом» по радиосвязи. Исследования устойчивости приводят к работам над динамическим равновесием роботов, в результате чего получаются роботы-лошади и даже несколько роботов на одной ноге, — чтобы не упасть, им приходится постоянно бегать и подпрыгивать. Начинается эра исследования устойчивости и проходимости. В это время появляется множество роботов для исследования других планет и, конечно, ведения боевых действий в пустыне. Вся робототехника в Соединенных Штатах по сей день очень часто спонсируется агентством DARPA. Первое место в мире по производству и использованию роботов занимает Япония. В 1928 году под руководством доктора Нисимуро Макото был создан робот, названный «Естествоиспытатель»,высотой 3,2 метра. Оснащенный моторчиками, он мог менять положение головы и рук. А 21 ноября 2000 года на первой в истории выставке ROBODEX в городе Йокохама, Япония, Tokyo Sony Corporation представляет своего первого человекоподобного робота "SDR-3X". На тему истории роботов мы создали ленты времени. В данный момент существует огромное количество роботов и их можно разделить на множество групп по разным критериям, поэтому мы создали ментальную карту на тему "Роботы по типу механической части". На диаграммах мы изобразили использование роботов в разных странах мира. Ментальная карта "Роботы по типу механической части" Лента времени на тему "Первые роботы в разных сферах деятельности человека" Диаграмма на тему "Количество промышленных роботов на каждые 10 тыс. человек в разных странах мира" Виды роботов, применяемые в современном мире Зарождение роботехники Сайт, использовавшийся для создания данной диаграммы Вывод Современная робототехника представляет собой гармоничное сочетание роботов различных типов и поколений, которые возникли в связи с потребностями научно- технического прогресса. Роботы выгодны потому, что: а) работают без остановки 24 часа в сутки,7 дней в неделю; б) не выпускают бракованную; в) не болеют, не нуждаются в перерывах на обед, не нужна зарплата. г) трудятся в любых, самых сложных условиях. Фантаст Айзек Азимов сформулировал 4 закона робототехники, основной из которых гласит «Никогда робот не сможет нанести вред человечеству (человеку)».Предлагается в нормах международного законодательства закрепить обязанность разработчиков программного обеспечения, включать в программное обеспечение 4 закона робототехники. При реализации на практике законов, придуманных Айзеком Азимовым, угроза роботов для существования человечества снизится и будет стремиться к нулю, роботы просто будут менять окружающий нас мир. Главной ценностью на Земле должен быть человек. Только человек может чувствовать (шутить, смеяться, плакать, сострадать, любить, заботиться) ,рисовать, петь, танцевать и просто жить, проходя все этапы взросления . В этом и заключается смысл жизни на Земле. Роботы превратились из далекой, нереальной, почти сказочной вещи в то, что мы можем реально видеть и осязать вокруг себя в повседневной жизни. Роботы-пылесосы, элементы искусственного интеллекта во многих приборах и механизмах автомобилей и оргтехники упрощают нашу жизнь, позволяют освобождать силы и время. И только от человека зависит, направит ли он освободившееся время на что-то полезное для него и общества, либо бесцельно растратит его на пустое времяпровождение. В настоящее время роботы приносят пользу человечеству, но при дальнейшем их усовершенствовании и наделением их разума и увеличения их количества с полной заменой человеческого труда на роботизированный, роботы могут нанести непоправимый вред человечеству. И наша задача сегодня не допустить этого! Полезные ресурсы Другие документы Учебный проект Наш друг робот