Детский исследовательский проект "роботы в нашей жизни". Роботы на службе людей: изобретения, готовые помогать человеку в повседневной жизни Скачать презентацию на тему роботы

Слайд 1

Робототехника в нашей жизни
Выполнил: Сарванов А.А. Руководитель: Ромаданов К.Н.

Слайд 2

3 поколения роботов: Программные. Жестко заданная программа (циклограмма). Адаптивные. Возможность автоматически перепрограммироваться (адаптироваться) в зависимости от обстановки. Изначально задаются лишь основы программы действий. Интеллектуальные. Задание вводится в общей форме, а сам робот обладает возможностью принимать решения или планировать свои действия в распознаваемой им неопределенной или сложной обстановке.
Робот – это машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.

Слайд 3

Архитектура интеллектуальных роботов
Исполнительные органы Датчики Система управления Модель мира Система распознавания Система планирования действий Система выполнения действий Система управления целями

Слайд 4

Домашние роботы
Ориентация и перемещение в ограниченном пространстве с меняющейся обстановкой (предметы в доме могут менять свое местоположение), открывание и закрывание дверей при перемещении по дому. Манипулирование объектами сложной и иногда заранее неизвестной формы, например посудой на кухне или вещами в комнатах. Активное взаимодействие с человеком на естественном языке и принятие команд в общей форме
Задачи домашних интеллектуальных роботов:
Mahru и Ahra (Корея, KIST)

Слайд 5

Домашние роботы – PR2 (Willow Garage)
PR2 умеет втыкать вилку в розетку
Учёные из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) впервые обучили робота взаимодействию с деформирующимися объектами. Как ни странно, но только сейчас удалось научить машину работать с мягкими и, главное, легко и непредсказуемо меняющими форму предметами.

Слайд 6

Военные роботы
Планы DARPA по перевооружению армии: К 2015 году одна треть транспортных средств будет беспилотной За 6 лет с 2006 г. планируется потратить $14.78 млрд К 2025 году планируется переход к полноценной робототехнической армии

Слайд 7

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА)
32 страны мира производят около 250 типов беспилотных самолетов и вертолетов
RQ-7 Shadow
RQ-4 Global Hawk
X47B UCAS
A160T Hummingbird
Беспилотники ВВС и армии США: 2000 г. – 50 единиц 2010 г. – 6800 единиц (136 раз)
RQ-11 Raven
В 2010 г. командование ВВС США впервые в своей истории намерено приобрести больше беспилотных аппаратов, нежели пилотируемых самолетов. К 2035 все вертолеты станут беспилотными.
Рынок беспилотников: 2010 г. – 4.4 млрд. $ 2020 г. – 8.7 млрд. $ Доля США – 72% всего рынка

Слайд 8

Наземные боевые роботы
Транспортный робот BigDog (Boston Dinamics)
Боевой робот MAARS
Робот-сапер PackBot 1700 единиц на вооружении
Робот-танк BlackKnight
Выполняемые задачи: разминирование разведка прокладка линий связи транспортировка военных грузов охрана территории

Слайд 9

Морские роботы
Подводный робот REMUS 100 (Hydroid) создано 200 экз.
Выполняемые задачи: Обнаружение и уничтожение подлодок Патрулирование акватории Борьба с морскими пиратами Обнаружение и уничтожение мин Картография морского дна
К 2020 г. в мире будет выпущено 1142 аппарата на общую сумму 2,3 млрд. долл., из которой 1,1 млрд. потратят военные. Произведено будет 394 крупных, 285 средних и 463 миниатюрных подводных устройства. В случае оптимистичного развития событий объем продаж достигнет 3,8 млрд. долл., а в “штучном” выражении - 1870 роботов.
катер ВМС США Protector

Слайд 10

Промышленные роботы
К 2010 г. в мире разработано более 270 моделей промышленных роботов, выпущено 1 млн. роботов В США внедрено 178 тысяч роботов В 2005 году в Японии работало 370 тысяч роботов - 40 процентов от общего количества во всем мире. На каждую тысячу заводских сотрудников-людей приходилось 32 робота К 2025 году из-за старения населения Японии 3,5 миллиона рабочих мест будет приходиться на роботов Современное высокоточное производство невозможно без использования роботов Россия в 90-е годы потеряла свой парк промышленных роботов. Массовое производство роботов отсутствует.

Слайд 11

Космические роботы
Robonaut -2 отправился на МКС в сентябре 2010 г. (разработчик General Motors) и станет постоянным членом экипажа.
EUROBOT на стенде
Робот DEXTRE работает на МКС с 2008 года.

Слайд 12

Роботы-охранники
Патрулирование улиц Охрана помещений и зданий Воздушное наблюдение (БПЛА)
SGR-1 (охрана корейской границы)
Робот-охранник Reborg-Q (Япония)

Слайд 13

Нанороботы
«Наноро́боты», или «нанобо́ты» - роботы, размером сопоставимые с молекулой (менее 10 нм), обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ.

Слайд 14

Роботы для медицины
Обслуживание больниц Наблюдение за больными
Развозчик лекарств MRK-03 (Япония)

Слайд 15

Роботы для медицины- xирургические роботы
Робот-хирург Da Vinci Разработчик - INTUITIVE SURGICAL INC (USA) 2006 год – 140 клиник 2010 год – 860 клиник В России – 5 установок
Оператор работает в нестерильной зоне у управляющей консоли. Инструментальные манипуляторы активизируются только в том случае, если голова оператора правильно позиционируется роботом. Используется 3D изображение операци-онного поля. Движения рук оператора аккуратно переносятся в очень точные движения операционных инструментов. Семь степеней свободы движения инструментов предоставляют оператору невиданные до сих пор возможности.

Слайд 16

Роботы для медицины - протезы
Бионический протез руки i-Limb (Touch Bionics) удерживает до 90 килограммов нагрузки Серийно производится с 2008 г., 1200 пациентов по всему миру.
Протез управляется миоэлектрическими токами в конечности, а для человека это выглядит почти как управление настоящей рукой. Вместе с "пульсирующим захватом" это позволяет инвалиду производить более точные манипуляции, вплоть до завязывания шнурков или застёгивания пояса.

Слайд 17

Экзоскелеты (Япония)
HAL-5 , 23 кг, 1.6м 2.5 часа работы Усиливает силу от 2 до 10 раз Серийный выпуск с 2009 г.
Адаптивная система управления, получая биоэлектрические сигналы, снимаемые с поверхности тела человека, вычисляет, какое именно движение и с какой мощностью собирается произвести человек. На основе этих данных рассчитывается уровень необходимой дополнительной мощности движения, которая будет сгенерирована сервоприводами экзоскелета. Быстродействие и реакция системы таковы, что мышцы человека и автоматизированные части экзоскелета двигаются совершенно в унисон.
The Robot Suit Hybrid Assistive Limb (HAL) компания Cyberdyne

Слайд 18

Экзоскелеты (Япония)
Honda Walking assist – выпуск с 2009 г. вес – 6,5 килограмма (включая обувь и литиево-ионный аккумулятор), время работы на одной зарядке – 2 часа. Применение – для пожилых людей, облегчение труда рабочих на конвейере.
Экзоскелет для фермера (Токийский университет сельского хозяйства и технологий)

Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2012

Гуманитарные науки (от 8 до 10 лет)

«РОБОТЫ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА»

Замахаев Глеб, 8 лет

ученик 1-го класса

Руководитель работы:

МАОУ СОШ № 000

г. Пермь Пермского края

Введение 3

1. Что такое робот 5

2. История создания робота 5

3. Как устроены роботы и как они работают 6

4. Как роботы помогают людям 7

4.1. Роботы спасатели 8

4.2. Роботы-шпионы 10

4.3. Роботы-врачи 11

4.4. Роботы в космосе 11

5. Роботы как люди 12

6. Практическая часть 13

6.1. Анализ анкетирования одноклассников 13

6.2. Домашний эксперимент 17

Заключение 18

Список литературы 19

Введение

С развитием технического прогресса нашу жизнь заполонили роботы. Посмотрите вокруг: мы каждый день пользуемся сотовыми телефонами, компьютерами, ездим на машинах, в больших торговых центрах пользуемся эскалаторами, а в высотных домах – лифтами, чтобы подняться или опуститься с этажа на этаж. Мы часто пользуемся автоматами с разной едой, сладостями и напитками: опускаем монетки, нажимаем кнопочки, чтобы выбрать то, что мы хотим съесть или выпить, а автомат дает нам то, что мы выбрали.

Роботы используются на заводах и промышленных предприятиях для выполнения однообразной и часто опасной работы. Больше всего промышленных роботов используется в автомобильной промышленности, где они выполняют сварку, покраску и сборку деталей. Роботы пока ещё не заменили полностью людей в промышленности, но использование труда человека в производстве сокращается. Полностью автоматизированные фабрики есть в Техасе, это, например, фабрика IBM для сборки клавиатур. Люди там уже не нужны: абсолютно всё производство, от момента выгрузки материалов и до получения готовой продукции у погрузочных ворот, полностью роботизировано и может работать круглосуточно и без выходных.

Роботы – это механические помощники человека, которые выполняют работу по заложенной в них программе и могут реагировать на то, что их окружает. Роботы изменили жизнь человека, многие люди не могут жить без роботов.

С момента своего появления роботы тоже очень изменились от очень простых механизмов до сложных устройств, во многом превзойдя по своим возможностям человека.

Все знают, что работа пожарных очень опасна. Поэтому были созданы роботы для тушения пожаров. Это японский робот «Гардробо», у него есть мощные водяные пушки, при помощи которых он тушит пожар, а его корпус сделан из специальной сверхпрочной пластмассы, которая выдерживает температуру до 1250 градусов.

Спасательные роботы, такие, как «Гибискус», могут проникать в узкие щели между обрушившимися плитами в зданиях при землетрясениях и других катастрофах. Микрофоны и встроенные инфракрасные сенсоры позволяют роботам обнаруживать оставшихся под завалами людей. Гигантский робот-спасатель «Энрю» разбирает завалы при обрушении домов и зданий. Робот «БЕАР» выносит раненых с поля боя в безопасное место.

Человек не может выполнять работу на большой глубине из-за того, что давление воды погубит человека, ведь на глубине свыше 2-х километров давление воды может раздавить даже корпус подводной лодки. Поэтому для подводных работ роботов делают из титана и других сверхпрочных материалов. Подводные роботы, такие как «Супер-Ахиллес» и «Зевс» обследуют обломки затонувших кораблей и самолетов, отыскивают и поднимают на поверхность «черные» ящики, ценные вещи и изучают подводный мир.

Для обнаружения и обезвреживания взрывчатки существуют роботы-саперы, оборудованные специальными видеоустройствами. Такие роботы передают изображение взрывных устройств человеку, находящемуся на безопасном расстоянии. Рука робота может безопасно для находящихся вблизи взрывчатки людей захватить бомбу, переместить её в специальный контейнер, чтобы избежать взрыва. Для уничтожения взрывного устройства некоторые роботы используют водяную пушку. Вода выстреливает тонкой струёй с очень большой силой, разрушает электрические провода бомбы и предотвращает взрыв.

4.2. Роботы-шпионы

Большинство людей не замечают, что рядом с ними повсюду действуют роботы-полицейские, роботы-охранники и роботы-шпионы. Роботы охраняют важные объекты и добывают секретную информацию о террористах.

Роботы-охранники в отличие от охранника-человека могут работать 24 часа в сутки без сна, еды и воды, их трудно отвлечь, и они могут поднять тревогу, если на них совершено нападение.

Роботы часто выполняют очень опасные задания. Например, они могут обследовать логово бандитов или доставить мобильный телефон преступнику, захватившему заложников, чтобы с ним могли поговорить полицейские.

Полицейские дирижабли и беспилотные летательные аппараты наблюдают за территорией, фотографируют и передают людям, находящимся на земле, информацию о происшествиях, о военных базах противника.

Робот-шпион «Сайфор» очень похож на летающую тарелку и имеет форму двухметрового бублика. Он может зависнуть в воздухе напротив окна высотного здания, посмотреть, что происходит в помещении, может сбросить подслушивающее оборудование.

Существует летающий робот «Драгонфлай» размером с кончик пальца, похожий на маленькую муху, который может следить за опасными преступниками и выводить боевые ракеты на цель.

«Робарт-III» патрулирует офисы и склады, открывает и закрывает двери и отыскивает проникших в помещение преступников. В его руку встроено устройство, которое может стрелять шестью дротиками со снотворным.

В глазах робота «Марон-1» встроены камеры, которые ведут съемку внутри дома. Если в доме появится посторонний, его фотографию робот передает на мобильный телефон хозяина.

4.3. Роботы-врачи

Роботы успешно проводят операции на глазах, на головном мозге, используя очень тонкие инструменты. Роботы могут круглосуточно вести наблюдение за больными, которым требуется постоянный уход. Роботы никогда не устают и их стальные руки не дрожат после нескольких часов работы.

Во время операций роботов-хирургов контролируют врачи. Например, хирургический робот «Да Винчи» состоит из четырех манипуляторов, установленных на операционном столе. Врач сидит за компьютерным экраном и панелью управления и видит перед собой орган, который оперируется и все действия робота. Врач управляет роботом при помощи джойстиков, а робот при этом повторяет все движения врача. При этом врач может находиться в другом городе.

Роботы-сиделки «Перл», «Фло» ухаживают за пациентами больниц. Они подчиняются голосовым командам и могут доставлять больным лекарства, еду, питье, контролировать самочувствие больного и вызвать врача.

Пять лет назад исследователям из Канады удалось запустить в артерию человека крошечного наноробота. Нано означает, что размер робота очень-очень маленький, почти невидимый. Если один миллиметр разделить на миллион частиц и взять одну частицу – вот такого размера будет наноробот. Такой робот может быть запущен в организм человека через иголку шприца. Роботы – невидимки могут исследовать кровь, ткани и клетки человека и искать в них пораженные места. Отыскав причину болезни, нанороботы могут спасти множество жизней.

4.4. Роботы в космосе

В космосе тоже работают роботы. Людям для работы в космосе нужны воздух, вода, еда и разные инструменты, а роботам для работы в космосе нужен только источник энергии.

Основные работы в открытом космосе при строительстве Международной космической станции (МКС) выполняли роботы. Люди отправляют роботов в космос для исследования космического пространства. Например, робот «Соджорнер» был первым роботом-вездеходом, оказавшимся на поверхности Марса.

Отсутствие на Марсе кислорода, воды и высокая температура (до 100 градусов) затрудняют исследование этой планеты людьми. Поэтому люди поручили исследование Марса роботам-марсоходам. Такие роботы оборудованы различными сенсорами, инструментами и манипулятором при помощи которых марсоходы могут убирать с пути тяжелые камни и исследовать почву планеты.

5. Роботы как люди

Ученые всегда хотели создать механическую копию человека. Целью роботостроителей является создание робота подобного человеку с развитым искусственным интеллектом. Но человек – это очень сложное существо. Человек может чувствовать, выражать эмоции, такие как радость, гнев, грусть, страх и другие. Человек обладает мощным мозгом, совершает множество движений. Поэтому машине – роботу очень сложно повторить человека, робот не может быть таким, как человек.

Ученые-исследователи всего мира работают над созданием роботов похожих на людей. Например, есть робот – партнёр для танцев, который реагирует на перемещения человека и копирует движения тела и рук человека.

У японского робота «Робови-2» чувствительная кожа, которая сделана из нескольких слоев силикона, под которыми располагаются датчики-контакты. «Робови-2» знал, с какой силой к нему прикасаются. Когда его толкали, он говорил: «Ой».

Робот «ТРОН-Икс» создан для испытания человеческих мускулов. Роботы «ХОАП-2» и «Морф-3» умеют делать движения карате и кикбоксинга . Сейчас ученые работают над созданием искусственных мышц, чтобы создать роботов – тренеров, готовящих к соревнованиям людей.

Робот «ПаПеРо» может различать человеческие лица и голоса. «ПаПеРо» реагирует на прикосновения и речь, может говорить, поворачивать голову к собеседнику и передвигаться. Он может присматривать за детьми, может работать экскурсоводом в музеях. На его голове находится множество сенсоров, которые помогают ему определить: гладят его, хвалят или ругают.

На лицах роботов «Кисмет» могут появляться эмоции: гнев, страх, радость.

Робот «АСИМО» стал первым человекоподобным роботом. Он может свободно ходить, огибать углы, подниматься и спускаться по лестнице. Главный секрет этого робота – в рюкзаке за спиной, в котором находятся мощные компьютеры, управляющие роботом. У робота есть подвижные суставы, при помощи которых он двигается и сохраняет равновесие. «АСИМО» умеет реагировать на голосовые команды, танцевать, узнавать человеческие лица, бить по футбольному мячу и бегать по кругу.

В будущем роботы смогут выполнять всё, что может человек. Человек больше не должен будет работать, всё будет обеспечиваться трудом роботов. Люди будут значительно больше заниматься творчеством, отдыхать и наслаждаться жизнью.

6. Практическая часть

6.1. Анализ анкетирования одноклассников по теме «Роботы в жизни человека»:

Я предложил ребятам, которые учатся вместе со мной в первом классе, ответить на несколько вопросов на тему «Роботы в жизни человека»:

Окружают ли вас в жизни роботы?

(Варианты ответа: да, нет)

2. Нужны ли роботы людям?

(Варианты ответа: да, нет)

3. Для чего нужны роботы?

(Варианты ответа: чтобы помогать людям, чтобы навредить людям)

4. Может ли робот выполнять работу вместо человека?

5. Может ли человек обойтись без роботов?

(Варианты ответа: может, не может)

6. Может ли робот заменить человека?

(Варианты ответа: может, не может)

7. Какие роботы есть в вашей жизни?

Анкетирование проводилось перед ознакомлением с темой и после. В анкетировании приняли участие 25 человек. Результаты анкетирования:

По результатам анкетирования выяснилось: мои одноклассники знают, что их в жизни окружают роботы, что роботы нужны людям, что роботы нужны для того, чтобы помогать людям, что роботы могут выполнять любую работу вместо человека. Также я выяснил, что ребят в жизни окружают лишь обслуживающие роботы-помощники.

По двум вопросам мнение ребят разделилось:

1) до ознакомления с темой о роботах 19 человек из 25 считали, что человек не может обойтись без роботов, а после ознакомления с темой о роботах только 15 человек ответили также, а 10 человек посчитали, что человек может обойтись без роботов.

2) до ознакомления с темой о роботах 13 человек считали, что робот может заменить человека, а 12 считали, что не может. После ознакомления с темой о роботах уже 15 человек ответили, что робот не может заменить человека, а 10 человек посчитали, что может.

Я думаю, что ответ на вопрос: «Может ли человек обойтись без роботов или не может?» зависит от того, в каких условиях живет человек. Если взрослый или ребенок живет в большом городе, мегаполисе, у него обеспеченная семья, много денег, он очень деловой и активный - он ответит, что человек не может обойтись без роботов, потому что жизнь этого человека очень насыщенная: нужно успеть сделать много дел за день, решить много вопросов с разными людьми и в разных местах, нужно быстро передвигаться по городу. Поэтому человек, облегчает свою жизнь при помощи всевозможных роботов и без роботов обходиться не может. А если человек живет в небольшом городе или деревне, где жизнь не такая активная и продвинутая, или живет в семье, где робототехникой вообще не пользуются, то он ответит, что человек может обойтись без роботов.

Еще я думаю, что дети в своей жизни пользуются робототехникой меньше, чем взрослые и, поэтому, многие из моих одноклассников ответили, что человек может обойтись без роботов.

При ответе на вопрос: «Может ли робот заменить человека?» мнение моих одноклассников разделилось потому, что всё зависит от того, как рассуждать. Например, если рассуждать: может ли робот заменить человека при выполнении какой-нибудь работы, то тогда человек ответит, что робот может заменить человека. А если рассуждать: может ли робот заменить человека как живое существо, то тогда ответом будет – нет, робот не может заменить человека, потому что у человека очень сложный живой организм, человек обладает разумом, умеет чувствовать и делиться своими чувствами с другими. Человек может любить, радоваться, заботиться о других людях и животных, может плакать и грустить, а робот не может.

6.2. Домашний эксперимент: сможет ли моя семья обойтись без роботов в течение одной недели.

При помощи эксперимента я решил проверить смогут ли члены моей семьи в течение одной недели обойтись без роботов-помощников. В эксперименте принимали участие все члены моей семьи: папа, мама, сестра и я – всего 4 человека. Мы решили в течение одной недели не пользоваться нашей робототехникой: сотовыми телефонами, компьютером, телевизором, пылесосом, стиральной машиной, микроволновой печью.

https://pandia.ru/text/78/006/images/image024_22.gif" width="612" height="306 src=">

В течение одной недели без сотовых телефонов мы смогли обойтись всего 2 дня – в субботу и в воскресенье, без компьютера мы продержались 3 дня, стиральной машиной и микроволновой печью мы смогли не пользоваться 6 дней, а без пылесоса и телевизора мы легко обошлись всю неделю.

В результате эксперимента было установлено, что человек не может обходиться без роботов.

Заключение

За время своего существования роботы побывали в таких местах, куда не может попасть ни один человек, выполнили сложнейшие задания, которые не под силу выполнить человеку, и изменили жизнь многих людей. И это только начало! В самом ближайшем будущем появятся новые, еще более удивительные роботы!

Результат работы, выводы: Я познакомил ребят с роботами, заинтересовал их этой темой. Я выяснил, что мои одноклассники знают, что их окружают роботы, выяснил, что в жизни их окружают лишь обслуживающие роботы. Вместе со своими одноклассниками я убедился, что роботы нужны для того, чтобы помогать людям, что роботы могут выполнять любую работу вместо человека. В ходе эксперимента было доказано, что человек не может обходиться без роботов. Я пришел к выводу, что робот может заменить человека только при выполнении какой-нибудь работы или действия. Чувствовать как человек и быть таким же разумным существом, как человек, робот не может.

Список источников информации и иллюстраций:

Литература:

Клайв Гиффорд «Роботы». Документальный фильм «Роботы такие похожие на людей».

Сайты в интернете:

С чем ассоциируется у вас понятие о робототехнике? Согласитесь, воображение рисует нечто, человекоподобное, с механическими руками и ногами, либо, паукообразное, а ещё, обязательно представляется знаменитая собака-робот. Одним словом, представление о роботах у многих достаточно узкое и однобокое.

На самом деле, в современном мире, роботы – довольно востребованы. Их используют в абсолютно различных сферах жизни, о которых многие могут даже не догадываться.

Медицина

Самым удивительным образом роботы спасают человеческие судьбы, а иногда, и жизни. Возможно, вы не догадываетесь, но современные протезы конечностей напрямую связаны с робототехникой. Неподвижные искусственные руки остались в далёком прошлом, нынешние протезы умеют двигать пальчиками. Их управление напрямую связано с электрическими импульсами, передаваемыми телом.

Впрочем, искусственные конечности – не единственная заслуга роботов в медицине. Самые прогрессивные экземпляры умеют проводить высокотехнологичные операции!

Космос

Наверное, ни у кого не возникнет сомнений в том, что космос словно предназначен для обитания роботов. И действительно, если посмотреть на историю освоения космоса, можно увидеть, что большая часть космических исследований легла именно на плечи роботов. Луноход, Марсоход и робот-аватар – наиболее известные из космороботов. На самом деле, их разновидностей достаточно много, все они предназначены для работы в условиях космоса и выполняют действия, которые для человека оказались бы непосильными или крайне опасными.

Системы безопасности

Отлично проявляют себя роботизированные системы в сфере безопасности. Эти роботы первыми обнаруживают пожароопасные ситуации и успешно предотвращают их.

Современные военные учения максимально приближены к условиям реальности, благодаря роботам, имитирующим противника. Роботы для военных учений не отличаются стильным дизайном, но достаточно хорошо имитируют человеческие импульсы и повадки.

Также, роботы способны проводить длительное слежение за объектами, вызывающими подозрение у органов правопорядка.

Производство и быт

Невозможно представить себе современные заводы без роботизированной техники. Роботы выполняют множество самых различных операций. В основном – это действия, требующие многократного повторения и высокой точности. Зачастую применение роботов спасает целые отрасли промышленности. Ведь их применение позволяет значительно увеличить производительность труда, освободив при этом человеческие ресурсы для решения более важных задач.

Отлично применимы роботы и в быту. Самые известные из них – робот-пылесос и газонокосильщик. Также, можно встретить роботов специально разработанных для выполнения более сложных бытовых задач.

Развлечения

Ну и конечно же, никто не отменял роботов, призванных нести людям радость, развлекая их своими умениями. В большинстве своём, такие роботы представляют мир детских игрушек: всевозможные поющие и танцующие животные, интерактивные игрушки, радиоуправляемые машины и вертолёты. Впрочем, роботы для развлечения взрослых отличаются от детских, разве что, размерами.

Робототехника применяется во многих отраслях по всему миру. Есть роботы как военного назначения, так и для медицинских исследований, как для освоения космоса, так и просто для развлечений. Японские разработчики, к примеру, в настоящее время создают роботов для оказания помощи пожилым людям, в то время как NASA разрабатывает новое поколение космических роботов-исследователей.

Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и запахал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе, который вдохнул жизнь в созданную им статую Галатею. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг. Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке Големе, который был оживлён пражским раввином Йехудом Бен Бецалелем (1509(?)-1609) при помощи каббалистической магии. Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мисткалфе, созданном троллем Рунгнером для схватки с Тором, богом грома.

Для передвижения по открытой местности чаще всего используют колёсную или гусеничную (примерами подобных роботов могут служить Warrior и PackBot). Реже используются шагающие системы (примерами подобных роботов могут служить BigDog и Asimo). Для неровных поверхностей создаются гибридные конструкции, сочетающие колёсный или гусеничный ход со сложной кинематикой движения колёс. Такая конструкция была применена в луноходе. Внутри помещений, на промышленных объектах используются передвижения вдоль монорельсов, по напольной колее и т.д. Для перемещения по наклонным, вертикальным плоскостям используются системы, аналогичные «шагающим» конструкциям, но с вакуумными присосками. Также известны роботы, подражающие движениям живых организмов паукам, змеям, рыбам, птицам, морским скатам, насекомым и другим.

Коллежский советник Семён Николаевич Корсаков () ставил задачу усиления возможностей разума посредством разработки научных методов и устройств, перекликающуюся с современной концепцией искусственного интеллекта, как усилителя естественного. В 1832 году С. Н. Корсаков опубликовал описание пяти изобретённых им механических устройств, так называемых «интеллектуальных машин», для частичной механизации умственной деятельности в задачах поиска, сравнения и классификации

В Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от человеческого. Развивается техника имитации эмоций и мимики «лица» роботов. В июне 2009 года ученые Токийского университета представили человекоподобного робота «KOBIAN», способного выражать свои эмоции счастье, страх, удивление, грусть, гнев, отвращение с помощью жестов и мимики. Робот способен открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, использовать руки и ноги

Появление станков с числовым программным управлением привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков. Появление в 70-х гг. микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза, сделав рентабельным их массовое внедрение в промышленности. Этому способствовали объективные предпосылки развития промышленного производства. Несмотря на их высокую стоимость, численность промышленных роботов в странах с развитым производством быстро растёт. Основная причина массовой роботизации такова: «Роботы выполняют сложные производственные операции по 24 ч в сутки. Выпускаемая продукция при этом имеет высокое качество. Они... не болеют, не нуждаются в обеденном перерыве и отдыхе, не бастуют, не требуют повышения заработной платы и пенсии. Роботы не подвержены влиянию температуры окружающей среды либо воздействию газов или выбросов агрессивных веществ, опасных для жизни человека»

Боевой робот (военный робот) автоматическое устройство, заменяющее человека в боевых ситуациях для сохранения человеческой жизни или для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях: разведка, боевые действия, разминирование и т. п. Боевыми роботами являются не только автоматические устройства с антропоморфным действием, которые частично или полностью заменяют человека, но и действующие в воздушной и водной среде, не являющейся средой обитания человека (авиационные беспилотные с дистанционным управлением, подводные аппараты и надводные корабли). Устройство может быть электромеханическим, пневматическ им,гидравлическим или комбинированным.

IRobot имеет компактные размеры и при этом бережно и качественно убирает помещения практически любой площади. Неважно, какие именно загрязнения имеются на полу – он справится с ними за короткое время.. Роботы-пылесосы прекрасно справляются с загрязнениями на различных поверхностях: коврах, ламинате, линолеуме, плитке и т.д. При этом он не повреждает обрабатываемые поверхности.

Талантливому американскому инженеру Дэниэлу Матиасу удалось разработать принципиально нового гуманоидного робота под название KATE. Аббревиатура расшифровывается как Детский обучающее-развлекательный аватар. Этот робот был создан таким образом, чтобы иметь возможность быть полезным буквально во всех сферах человеческой жизни – от помощи пожилым людям до обучения маленьких детей. KATE станет совершенно адаптабельной и универсальной платформой.

Человек на выполнение таких однообразных и монотонных домашних работ, как уборка помещения или работы в саду, тратит значительную часть своего времени. Некоторые получают от подобного рода занятий истинное удовольствие, но для большинства приведение жилого пространства в надлежащий порядок является задачей рутинной, скучной и не слишком приятной. Начиная с 50—60-х годов прошлого столетия, когда только начало зарождаться понятие «роботизированный помощник», общество уже вовсю мечтало переложить часть своих повседневных обязанностей на бездушное механизированное устройство, не подверженное усталости, стрессам и готовое выполнить самую грязную работу. Речь идёт о роботах-слугах и автоматизированных помощниках, прототипы которых появились более чем полстолетия назад.

Первый мобильный робот, анализирующий команды и свои действия

В 1966 году инженеры Центра Искусственного интеллекта при Стэнфордском университете взялись за создание робота, наделённого способностью самостоятельного ориентирования и передвижения в помещении без создания аварийных ситуаций. Проект предусматривал разработку конструкции на колёсном шасси с возможностью самообучения, а также целостного анализа поставленных перед машиной задач.

Устройство, получившее название Shakey, оснащалось набором датчиков и телекамерой для определения текущего местоположения и габаритов окружающих робота предметов. В 1972 году проект Shakey подошёл к завершению, воплотив в единой конструкции передовые достижения инженеров того времени. Мобильное устройство демонстрировало свои возможности в специальном тестовом павильоне из нескольких комнат, связанных между собой коридорами. Робот выполнял команды учёных, толкая различные предметы, закрывая и открывая двери, взаимодействуя с выключателями и различными объектами.

Перспективность заложенного в Shakey алгоритма подтолкнула учёных к дальнейшим работам в данном направлении и созданию ряда более совершенных автоматизированных механизмов, а также внедрению способности у подобного рода устройства идентифицировать и реагировать на голосовые команды.

Беспроводная и автономная стрижка лужайки

В 1969 году фирма MowBot Inc. представила миру роботизированную газонокосилку, функционирующую от встроенного аккумулятора без необходимости подключения к домашней сети. Заряда батареи хватало для стрижки травы на участке в 650 м 2 . И хотя аппарат стоимостью $795 был весьма далёк от современных программируемых «умных» устройств, которыми можно управлять даже со смартфона, идея избавиться от проводов оказалась весьма интересной и получила логическое развитие.

Полноразмерный робот Arok: и с собакой погуляет, и мусор вынесет

Какой «дом будущего» может обойтись без роботизированной прислуги? Аналогичная мысль посетила и изобретателя Бена Скора (Ben Skora), который представил своё видение футуристического, учитывая 70-е года прошлого столетия, жилища с дистанционно управляемыми светильниками и прочими техническими новшествами. Не обошлось и без «умного» обслуживающего персонала, место которого занял двухметровый робот Arok с откровенно жутковатым лицом.

В задачи механизированного гиганта входили вынос мусора, подача напитков и даже выгул вашего четвероногого любимца. Конечно, наличие оператора для манипулирования устройством было обязательным условием. Так что штат прислуги в «доме будущего» предусматривал дополнительную вакансию для контроля за роботом-помощником.

Популярный в Японии игровой робот Omnibot: предыстория

Читатели 3DNews хорошо знакомы с устройством под названием Omnibot . А вот о его прародителе, ставшем одним из самых компактных роботов своего времени — Omnibot 2000, — известно гораздо меньше. Выпущен необычный аппарат был в 1984 году, а представлял он, как и сегодня, сверхтехнологичную и передовую автономную модель на рынке самых необычных игрушек того времени.

Omnibot 2000 имел возможность дистанционного управления, однако разработчики предусмотрели и полностью самостоятельное перемещение своего детища по заранее установленному маршруту. Все необходимые для запрограммированного движения данные записывались на кассету, а робота можно было использовать в качестве официанта для доставки еды и напитков на большой вечеринке.

SynPet Newton: одомашненный вариант «звёздного» R2D2

Если вам пришёлся по душе милый и издающий необычные звуки робот R2D2 из саги Джорджа Лукаса (George Lucas) «Звёздные войны», то вам будет интересно узнать, что в промежуток с конца 80-х по начало 90-х годов в продаже находился его коммерческий аналог — SynPet Newton. Конечно, данный робот высотой примерно 86 см нельзя назвать точной копией легендарного R2D2, однако сходство в дизайне, как говорится, «налицо».

SynPet Newton мог свободно перемещаться по квартире, мог похвастаться голосовым управлением и помогал справиться с домашними делами. За его работоспособность отвечал 16-битный микропроцессорный чип, а также широкий набор датчиков для полностью автономного передвижения в соответствии с выбранным режимом. При этом SynPet Newton мог общаться с жильцами, используя специальный синтезатор голоса, а также обеспечивать связь своего владельца с внешним миром при помощи встроенного беспроводного телефона и модема.

Правда, SynPet Newton могли себе позволить лишь самые обеспеченные американцы, ведь цена на «умную машину» составляла баснословные $8000.

Венец эволюции человекоподобных роботов от инженеров Honda

Пожалуй, самым известным на сегодня роботом-гуманоидом является устройство компании Honda, проходящее под названием ASIMO . Около десяти лет понадобилось инженерам японской компании, чтобы в конечном итоге довести параметры прототипа до текущего предела в виде сочетания высокой скорости перемещения, необычайной ловкости и продвинутого взаимодействия с людьми.

ASIMO способен приветливо встречать гостей рукопожатием и подносить напитки не хуже, чем это бы делал настоящий официант.

iRobot Roomba: ответственный за чистоту в вашем доме

Роботы-пылесосы не успели стать распространённым гаджетом в домах простых пользователей из-за их высокой стоимости. Однако некоторые модели всё же имели коммерческий успех и прижились в квартирах своих владельцев, как это сделал один из первых домашних механизированных уборщиков — iRobot Roomba. Основной задачей устройства, которое появилось на рынке 12 лет назад, является качественная, а главное — полностью автономная чистка самых сложных типов напольного покрытия.

Робот-гуманоид Reem: и грузчик, и информационный центр

Вам часто доводилось передвигаться по зданию вокзала или аэропорта с громоздким и тяжёлым багажом, а заодно пытаться разузнать необходимые для посадки на рейс сведения? Похоже, что данная проблема в Испании, где обосновалась фирма PAL Robotics, сподвигла команду из четырёх инженеров заняться разработкой робота-носильщика Reem-A.

Прежде разработчики уже имели опыт конструирования человекоподобных машин, берущих на себя роль обслуживающего персонала. Это позволило в 2012 году представить коммерческий образец Reem с функцией телеуправления, который не только способен перевозить на себе грузы, но и выступить в качестве информационно-справочного киоска.

Впоследствии устройство было модернизировано до версии REEM-C — ему вернули обе ноги, как это было предусмотрено в модификациях с индексом «А» и «B».

Ваш личный роботизированный бармен за $2700

Если отбросить процедуры, которые требуют перемещения в пространстве, подъём грузов и сложные механические манипуляции, то для чего могло бы пригодиться небольшое стационарное роботизированное устройство? Конечно для приготовления разнообразных коктейлей. Робот Monsieur стал примером искусного автоматизированного бармена, который не только приготовит вам любимый напиток, но и радостно поприветствует своего владельца по возвращению домой. Для этого в конструкторами была предусмотрена функция определения вашего пребывания в квартире с помощью приложения для мобильного устройства, обеспечивающего синхронизацию с Monsieur и управление аппаратом по Bluetooth и Wi-Fi.

Система способна не только выполнять заказы на коктейли дистанционно со смартфона или планшета, но и предлагать вам двойные порции напитков в случае, если вы задержались на работе и у вас был очень напряжённый день.

Главной же особенностью 23-кг ящика с сенсорным дисплеем стало количество коктейлей, которые он способен приготовить гостям на вашей вечеринке. Аппарат включает в себя 12 тематических вариаций — «безалкогольная вечеринка», «спортивный бар», «ирландский паб» и другие, в каждой из которых насчитывается порядка 25 рецептов различных напитков.

Реализация проекта роботизированного бармена стала возможной благодаря краудфандинговой платформе Kickstarter, на которой стартап Monsieur собрал пожертвований на общую сумму $140 тыс.

Стартап JIBO: если вам одиноко и не с кем поговорить

Робот JIBO, который понравился посетителям площадки Indiegogo, что принесло создателям устройства свыше $2 млн, станет персональным сочувствующим собеседником, вежливым, покорным и подбадривающим слушателем независимо от вашего текущего эмоционального состояния.

Так называемая социальная модель поведения, характерная для JIBO, в совокупности с продвинутой аппаратной и программной составляющей позволит устройству найти индивидуальный подход при общении с каждым членом семьи. Устройство способно самостоятельно идентифицировать собеседника, а также уловить его настроение, чтобы выбрать наиболее подходящий в сложившейся ситуации алгоритм поведения.

JIBO, обладая беспроводным доступом в Сеть, по голосовому запросу найдёт рецепты различных блюд на грядущий ужин, проинформирует о новом письме на вашей электронной почте, поможет с покупками, а также уместно пошутит, развлечёт весёлой историей и скрасит пасмурный вечер хорошей музыкальной композиции.

Обзавестись необычным роботизированным другом сможет практически любой желающий, ведь цена на JIBO составляет всего $500.

Роботы на страже порядка

Отличным способом применения роботизированных устройств стало выполнение ими охранных функций. И ведь действительно: тепловизоры, датчики движения, лазерный дальномер, всевозможные камеры и «умные» системы в теории способны значительно раньше обнаружить нарушителя, заподозрить неладное и сообщить об угрозе или уже состоявшемся проникновении на охраняемую территорию, чем это сделал бы даже опытный человек.

И если детище специалистов из Knightscope предназначено для пассивного наблюдения и отправки сигнала тревоги на диспетчерский пульт, то, к примеру, робот-охранник PatrolBot Mark II готов самостоятельно противодействовать нарушителю. Для этого на его колёсной платформе установлен клаксон на 100 дБ и водный пистолет, с помощью которого оператор может подмочить в прямом смысле этого слова репутацию и одежду нарушителя.