Проект по робототехнике

Использование роботов в современном мире — новейшие разработки

Использование роботизированной техники и роботов сейчас является жизненной необходимостью, а не только показателем прогресса или наступления напророченного фантастами будущего. Увеличение объемов производства, усложнение процессов, необходимость в автоматизации – это лишь поверхностные причины, по которым роботы смогут занять значимое место в жизни человека. Кроме того, есть также необходимость исключения человеческого фактора (например, при произведении сложных вычислений или опасных манипуляций), защита человеческих жизней.

Впрочем, сделать робота можно не только для помощи, но и ради развлечения и получения прибыли.

Основные тенденции развития робототехники

Основные направления развития сегодня – полная автоматизация и интеллектуальный алгоритм работы. От самоочищающихся туалетов для домашних животных и роботов-пылесосов до 3D печатных роботов, которые способны самостоятельно собирать себя, когда его детали нагреты до определенных температур.

Внедрение искусственного интеллекта позволило добиться разработки машинного зрения, автоматизированной работы, алгоритма самообучения и усложнения функций. Даже простой современный робот-пылесос уже способен произвести сильное впечатление способностью ориентироваться в пространстве, применением алгоритма решений для каждой отдельной задачи.

Одно только машинное зрение позволило развить новое поколение роботов-манипуляторов, способных обнаружить и распознать объект, подобрать соответствующий ему механизм взаимодействия. Развитие рынка робототехники в мире позволит сократить расходы на конвейеры и процессы перемещений, совершенствуя рабочий процесс производителей, операторов складов.

В данном контексте стоит упомянуть и стартапы вроде Fetch Robotics, Clearpath Robotics, и зрелые проекты Kuka/Swisslog, Adept Technologies.

Применение роботов в современном мире

Достаточно сложно ответить на вопрос — для чего нужны роботы в современном мире. Учитывая приоритетные направления развития робототехники, нельзя не упомянуть об уже сложившейся в мире ситуации: кроме вышеописанного концерна БМВ существует огромное количество фирм и компаний, где количество механических сотрудников примерно равно или даже превышает число живых рабочих.

Так, например, в японской автомобильной индустрии используют рекордное количество промышленных роботов – на каждый десяток тысяч работников приходится более полутора тысяч машин.

Современные военные роботы выпускаются в почти массовых масштабах – только в 2016 году на вооружение американской армии поступило более 5 тысяч роботов-грузчиков и манипуляторов, 25 тысяч дронов и разведывательных аппаратов. Если говорить языком денег, то развитие роботизированных военных систем в США в 2014-2018 годах уже потребовало 23,8 миллиардов долларов, из которых 21 миллиард ушел на БПЛА.

Внедряется современная робототехника в таких известных компаниях, как Адидас (перенос производства в Германию в 2017 году планируется сопроводить массовым внедрением роботов), вышеупомянутые BMW, Shenzhen Evenwin Precision Technology Co. Китайские и вовсе выстроили завод, рассчитанный исключительно на роботов, оставив людей лишь в управленческом аппарате.

В целом стоит выделить несколько основных направлений прогресса, интереса и востребованности подобных технологий:

Робототехника в быту (сервисные роботы).

Няньки, уборщики, обслуживающий персонал, грузчики, сиделки, газонокосильщики, учителя – спрос на таких роботов будет огромен, а их потенциал практически не ограничен.

Особенно интересны роботы-уборщики. Вернее, трио однотипных механизмов – уборщика, охранника и сиделки, созданных по схожему принципу и стоящих сейчас около 10 тысяч долларов. Их планируют совместить в единый многофункциональный технический организм. Ожидается, что к 2025 объем производства такой техники будет превышать 50 миллиардов долларов.

Домашние животные – достаточно старая категория роботов, которая раньше воспринималась лишь как дорогая игрушка. Сейчас функционал таких механизмов значительно расширился – от помощи детям с проблемами с координацией до банальной защиты дома и охоты за грызунами.

Мойщик окон – учитывая, что мойщики окон чаще всего требуются на многоэтажные небоскребы, профессия эта опасна для человека, а вот для механизма – самое оно. Сегодня рынок предлагает два вида таких роботов: двумодульные (навигация и чистка) и одномодульные. В России они доступны под именем Hobot 168.

Промышленные роботы.

Промышленные роботы в современном производстве составляют сегодня наибольший процент среди всех видов роботов. В качестве примера можно привести компанию BMW, которая использует более 8 тысяч роботов только в процессе создания и сборки машин и мотоциклов. Кроме того, концерт также выпускает роботизированные автомобили, способные самостоятельно ориентироваться в окружающей обстановке (еще один пример – гуглмобиль), применяет в краш-тестах сложных сенсорных роботов. Но лидером на данный момент, пожалуй, пока еще является Китай.

Кроме сборщиков, широко используются такие виды современных роботов, как роботы-разнорабочие, сварщики, укладчики, совместные роботы.

Робот разнорабочий выполняет типовые операции вроде сортировки, разгрузки, упаковывания, шлифования и так далее. Последние модели самообучающиеся и могут быть настроены под нужную модель поведения. Всего предлагается две версии – непосредственно для производства и для обучения, исследований.

Робот сварщик. В сварке задействовано почти 20% всех промышленных роботов. Позволяют быстро и качественно осуществлять электродуговую, точечную, аргонно-дуговую сварку. Кроме того, они многофункциональны и могут менять режимы сварки только за счет замены горелки.

Робот-укладчик. Такие компании как Möllers North America, KUKA, Frain Industries и многие другие используют роботизированных укладчиков. Они просты в своей кинематике, способны ориентировать грузы в 4 горизонтальных плоскостях, более мобильны и удобны, чем простые погрузчики.

К моменту начала 2017 года доля «коллективных» роботов составляет 6% общего роботорынка, но этот процент неуклонно растет. Вероятно, в числе лидеров по их производству может оказаться компания ABB (после того, как она приобрела gomTec с их роботом Робертой). Специалисты прогнозируют падение стоимости таких изделий до 10 тысяч долларов и, как следствие, резкое увеличение их использования в различных отраслях.

Медицинские роботы.

Киберпротезы и нанотехнологии, роботизированные интегрированные элементы, 3D-биопринтеры для воссоздания жизнеспособных внутренних органов используются уже сейчас.

Робот-экзоскелет. Как и протезы, очень востребованы роботизированные медицинские экзоскелеты. В качестве примера можно привести Hybrid Assistive Limb, благодаря которому прикованный к инвалидному креслу пациент сможет научиться подниматься по лестнице. Или NEUWalk, стимулирующий током поврежденный спинной мозг, позволяющий почти парализованным людям ходить. Роль роботов в медицинской сфере практически невозможно переоценить. Нанороботы. Так, например, ученые из Германии в данный момент создают нанороботов для перемещения глазной либо кровяной жидкостей, восстановления поврежденных клеток, адресной доставки лекарств.

Большие надежды на использование роботов в современном мире возлагаются на роботов-хирургов, медсестер, симуляторов пациентов.

Робот-медсестра. Не совсем пока полноценная медицинская сестра, Hospi берет на себя роль идеального помощника. Она переносит и доставляет медицинскую технику, образцы анализов (с защитой доступа), загружает карты больничных зданий и помещений. Робот полностью автономен и умеет использовать лифты.

Робот-хирург. Вряд ли человек будет способен часами сохранять такую нереальную точность проведения операций, как робот Да Винчи. В США одних только операций простатэктомии он выполняет более 80% — более 73 тысяч процедур в год. Существуют и менее популярные (пока) аналоги для точных процедур, лазерных вмешательств, коррекции зрения, мозга, клеток, извлечения костного мозга и так далее.

Врач на расстоянии. Особенно хорошо удается роботам работа терапевта. Они анализируют все данные о болезни и особенностях организма пациента и подбирают оптимальные способы лечения. В США в некоторых больницах (в том числе и дистанционно) работают такие суперкомпьютеры, как, например, Watson, ориентированный на борьбу с раком.

Симулятор пациента. Учиться на полностью реалистичном роботе пациенте куда безопаснее и, вместе с тем, куда ближе к реальности, чем использовать для этих целей труп. Популярный сегодня симулятор HPS проявляет все реакции больного – сужение зрачков на свет, имеет сложную дыхательную систему, анализатор введенного лекарства и его дозировки.

Человекоподобные роботы.

Еще их принято называть андроидами. Нынче робототехника практически не имеет ограничений по применению. Кроме чисто практических задач, она способна реализовывать и эстетические цели, развлекать и привлекать внимание. Так, например, можно упомянуть такие современные роботы-андроиды, как Альберт Эйнштейн, Geminoid F, Робот-модель, Робот-телеведущая, BINA48. Существует целый сегмент роботов актеров театра, музыкантов, художников, моделей, игроков в шахматы или прочие игры.

Развлечение и творчество.

Сюда входят категории развлекающих роботов – игрушки, актеры, музыканты.

Актеры театра. Театр Варшавского центра науки «Коперник» прославился тем, что стал использовать специальных коммуникационных роботов Robothespians в качестве постоянных актеров. И хотя роботы пока мало двигаются, они отменно жестикулируют, пользуются мимикой и голосом. Ожидается, что в дальнейшем постановки станут сложнее и зрелищнее.

Музыканты. Роботы-музыканты с искусственным интеллектом способны не только играть разученные композиции, но и импровизировать, подстраиваться под других исполнителей. Некоторые из них обладают композиторскими навыками и способны создавать впечатляющие мелодии.

Роботы-художники. Коллекция этих ребят пополняется практически ежегодно. Портретист Paul выполняет шикарные портреты людей с помощью шариковой ручки, робот Бенджамина Гроссера реагирует на звуки и рисует свою на них реакцию, Robo-Rainbow специализируется на воссоздании радуги, Senseless создает абстрактные граффити. Есть даже роботы, профессионально раскрашивающие яйца.

Боевые роботы.

Крайне перспективным направлением последний десяток лет является роботизация армии. Ассортимент таких механизмов чрезвычайно широк – от автономных миниатюрных разведывательных дронов и шпионов до экзоскелетов. Разрабатываются и современные боевые роботы, способные полностью заменить солдат на поле боя.

Особенно эффектным из последних новинок выглядит бронированный экзоскелет TALOS, создающий защиту для солдат от пуль и осколков, увеличивающий их грузоподъемность почти на 50 килограмм, заботящийся о здоровье бойцов – он способен остановить кровь при ранении (его обещают предоставить американской армии к 2018 году).

Самые современные роботы с максимально высоким КПД конструируются именно для этой сферы человеческой жизни.

Повсеместное использование в коммерческих целях

Огромные перспективы развития робототехники наблюдаются также в сфере развлечений. Используя прогрессивные впечатляющие технологии, производители и владельцы роботов могут комбинировать развлекательный и коммерческий элементы одновременно.

Широко используются такие достижения современной робототехники, как квадрокоптеры, обслуживающие роботы, промоутеры.

Как и экзоскелеты, квадракотеры – это роботы, которые наглядно демонстрируют, насколько могут быть универсальными современные разработки и достижения. Рекламная, коммерческая, военная, медицинская, геолокационная, разведывательная, спасательная, журналистская – всего лишь часть областей, в которых может быть использована подобная механика. Квадракоптеры стоят от 50 долларов и способны осматривать территорию, делать видео и фотосъемку, раздавать интернет, осуществлять видеотрансляции, доставлять грузы. «Белгазпромбанк», к примеру, использует их даже для того, чтобы проводить инкассацию денег.

Промоутеры. Продающая робототехника в современном мире – уже не редкость. Через интернет можно арендовать R-bot, KIKI (производства Россия) или другие модели, способные распространять флаеры, общаться с прохожими, вести видеосъемку, демонстрировать рекламную информацию на встроенных экранах, давать консультации, вести экскурсии или концерты.

Роботы в обслуживании. Самый известный пример использования роботов в сфере В2С — роботы-официанты, изготовливаемые как США, так и на китайском и российском рынке (стоимость от 4,5 до 12 тысяч долларов). Такой агрегат способен встречать клиентов, фиксировать их уход, подавать меню и принимать заказы, убирать стол, запоминать лица, общаться в голосовом режиме. Кроме чисто практического удобства и экономии на зарплате живых сотрудников, такой робот привлекает дополнительный приток посетителей одним фактом своего существования. Одни из самых дешевых роботов на сегодня – рикши. Они доступны в среднем за тысячу долларов. Могут быть использованы по прямому назначению или дополнены функциями гида, консультанта.

Работа в жизни человека

Работа в жизни современного человека

Если сравнивать с традиционно принятым в западной культуре Средневековьем, то люди сейчас живут просто в раю, но почему-то совсем так себя не чувствуют. Современный человек умеет прикладывать аскезы, усердно трудясь, быть эффективными в плане количественного создания материальных благ, но при этом не умеет расслабляться и быть счастливым.

Современная работа тесно связана с таким термином как «тревожность из-за потери работы» — ещё один сравнительно новый феномен. И набирающий обороты в этом плане момент — роботизация, которая взяла начало в ходе промышленных революций последних веков, когда человек постоянно испытывал страх, что машины возьмут вверх, а сам он станет ненужным. Впрочем, на этот раз, это может оказаться правдой.

«… человечество пришло не к кризису незанятости, а к кризису смысла работы. … Мы должны думать о людях, а не о профессиях.»

А что тут страшного, что человеку не нужно будет выполнять рутинную работу? Единственно важный вопрос — какой общественный уклад (сознание) будет в таком роботизированном обществе: роботы будут принадлежать обществу (социализм, т.е. сознание взаимопомощи ближнему) или эгоистичной группке собственников капитала? Проще говоря:

  • роботы будут производить общественный продукт, который будет распределятся между членами общества в соответствии с их вкладом в общественно полезный труд;
  • роботы будут создавать товар, на котором небольшая групка, присвоившая общественные средства производства, захочет разбогатеть.

Бытовые роботы Работу выполнила Ученица 10 «Б» класса МБОУ лицей 4 Фёдорова Анна. — презентация

1 Бытовые роботы Работу выполнила Ученица 10 «Б» класса МБОУ лицей 4 Фёдорова Анна

2 «Робот в каждом доме – так изменится наша жизнь» Бытовой робот -робот, предназначенный для помощи человеку в повседневной жизни. Сейчас распространение бытовых роботов невелико, однако футурологи предполагают широкое их распространение в обозримом будущем.

3 Роботы «начало» В Таиланде разработан первый в мире робот- охранник. Модель оснащена видеокамерами слежения и сенсорными датчиками, которые реагируют на двигающиеся предметы и температурные перепады. Робот имеет огнестрельное оружие, которое может применяться по необходимости.

4 В Соединенных Штатах Америки есть робот заменяющий медработника. Механический помощник по имени Лил Джеф работает госпитале Нью-Йорка. У него важные обязанности — разносить и подавать врачам инструменты. Лил снабжен специальным навигатором, который позволяет ему безошибочно передвигаться А еще он умеет разговаривать, но пока в его лексиконе всего несколько фраз.

5 Ambulance Drone — беспилотник- дефибриллятор, скорая помощь на случай внезапной остановки сердца Алек Момонт аспирант из Технологического университета придумал весьма простое решение проблемы оказания первой помощи при остановке сердца. Он разработал беспилотный летательный аппарат в котором имеется встроенный дефибриллятор и коммуникационное оборудование при помощи которого специалист-медик может руководить действиями обычных людей, находящихся возле пострадавшего человека.

6 Роботы игрушки Собачка AIBO корпорации Sony. В серии развивающих игрушек LEGO. Так же существуют такие роботы-игрушки как шагающий робот Robosapien от компании WowWee и робот-динозавр Pleo.

7 Р ОБОТЫ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ Ведь эти роботы возьмут на себя и регулярную уборку лотка, и автоматическую подачу корма, а также уберут за питомцами шерсть, которую они оставляют по всему дому.

8 Роботы помощники Отдельного упоминания заслуживают роботы- пылесосы, настолько вошедшие в массовую культуру, что многие люди ассоциируют любого колесного робота с пылесосом. Как правило они способны самостоятельно перемещаться в помещении, возвращаясь по мере необходимости на зарядную станцию.

10 Существующая действительность уже превосходит самые смелые ожидания фантастов. Роботы всё больше походят на людей. Они могут даже размножаться! В Штатах была создана компьютерная программа, способная без какого-либо вмешательства воспроизводить на свет роботов. До этого дошли Ход Липсон и Джордан Поплак из Массачусетского технологического института. Задача их изобретения — воспроизводить простейшую модель механизма, способного передвигаться в пространстве. В начале компьютер разрабатывает множество виртуальных проектов, которые имитируют процессы эволюции растительного и животного мира, затем выбирает оптимальный вариант и необходимые компоненты. Все эти данные передаются на конвейер, занимающийся сборкой механизмов. И на свет появляется… робот.

Проект по информатике «Роботы в современном мире: фантазия, ставшая реальностью»

Введение………………………………………………………………………..

Глава I. Роботы. Прошлое, настоящее и будущее……………………………

1.1 История возникновения роботов……………………………………….

1.2 Роботы нового поколения: социальные роботы…………………….

    1. Сферы применения современных роботов……………………………

1.4 Биороботы – роботы будущего в настоящем……………………….

Заключение…………………………………………………………………….

Список литературы……………………………………………………………..

Введение

Робототехника в современном мире является достаточно важной его частью. Это сфера, совершенствованию которой уделяется особое внимание ввиду пользы, которую она приносит человечеству. Промышленность, медицина, военно-промышленный комплекс, сельское хозяйство – лишь немногие примеры сфер, где робототехнические механизмы нашли обширное применение. Однако робототехническая отрасль, несмотря на все достижения, не является совершенной, и имеет массу проблем самого разного плана .

Мир совершенствуется каждый день, изобретая и открывая что-то новое, и без этих достижений мы бы не продвинулись так далеко.

Ученые, исследователи, разработчики и дизайнеры со всего мира пытаются воплотить то, что упростит нашу жизнь и сделает ее интереснее.

Робототехника в последнее время развивается очень быстро и уверенно. Каждый год на всевозможных выставках появляются более новые и современные роботы, которых некоторое время назад даже сложно было представить.

Люди, жившие в древние времена, предсказывали, что через тысячи лет мир разовьется во что-то, выходящее за пределы человеческого воображения. Пожалуй, они были правы. Ведь многое из того, что можно было увидеть в фантастических фильмах пару десятков лет назад, уже вполне реально.

В связи с актуальностью, нами была выбрана тема исследования «Роботы в современном мире: фантазия, ставшая реальностью».

Объект исследования: роботы в современном мире.

Предмет исследования: роботы нового поколения.

Цель:рассмотреть новейшие достижения в области современной робототехники, изучить прогнозы на будущее в данной области.

В соответствии с целью исследования были определены задачи:

— изучить и проанализировать литературу и материалы интернет ресурсов по данной теме;

-изучить историю возникновения роботов;

— рассмотреть роботов нового поколения;

— рассмотреть сферы применение современных роботов;

— изучить прогнозы на будущее в сфере робототехники.

Глава 1. Роботы. Прошлое, настоящее и будущее

1.1 История возникновения роботов

Ро́бот (чеш. robot, от robota — «подневольный труд») — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма, предназначенное для осуществления производственных и других операций, которое действует по заранее заложенной программе и получает информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком. При этом робот может, как иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно .

Внешний вид и конструкция современных роботов могут быть весьма разнообразными. В промышленном производстве широко применяются различные роботы, внешний вид которых (по причинам технического и экономического характера) далёк от «человеческого».

Сведения о первом практическом применении прообразов современных роботов — механических людей с автоматическим управлением — относятся кэллинистической эпохе. Тогда на маяке, сооружённом на острове Фарос, установили четыре позолоченные женские фигуры. Днём они горели в лучах солнца, а ночью ярко освещались, так что всегда были хорошо видны издалека. Эти статуи через определённые промежутки времени, поворачиваясь, отбивали склянки; в ночное же время они издавали трубные звуки, предупреждая мореплавателей о близости берега .

Прообразами роботов были также механические фигуры, созданные арабским учёным и изобретателем Аль-Джазари (1136—1206). Так, он создал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.

Чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Однако, неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота или нет.

В XVI—XVIII веках в Западной Европе получило значительное распространение конструирование автоматонов — заводных механизмов, внешне напоминающих человека или животных и способных иногда выполнять достаточно сложные движения. В коллекции Смитсоновского института имеется один из наиболее ранних образцов таких автоматонов — «испанский монах» (примерно 40 см в высоту), способный прогуливаться, ударяя себя в грудь правой рукой и кивая головой; периодически он подносит находящийся в его левой руке деревянный крест к губам и целует его. Считается, что этот автоматон был изготовлен примерно в 1560 году механиком Хуанело Турриано для императора Карла V .

С начала XVIII века в прессе начали появляться сообщения о машинах с «признаками разума», однако в большинстве случаев выяснялось, что это мошенничество. Внутри механизмов прятались живые люди или дрессированные животные.

Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство (андроид), которое играло на флейте. Он также изготовил механических уток, которые, как говорили, умели клевать корм и «испражняться».

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что роботы появились давно и положительно себя зарекомендовали. Что дало толчок к последующему развитию в данной области.

1.2 Роботы нового поколения. Социальные роботы

Робототехника не стоит на месте, и регулярно мы слышим новости об интересных разработках в этой сфере. Роботы ходят, ездят, ползают, летают, они могут быть похожими на человека, выполнять военные, бытовые и промышленные цели. Но особый интерес в последнее время вызывают социальные роботы. Их основная задача, так или иначе, ориентирована на общение и взаимодействие с людьми, что гораздо сложнее, чем выполнение многих других функций. Бывает, сам человек испытывает проблемы с общением ссебе подобными, и представьте, каково бездушной машине распознать особенности каждого индивида. Реализация такой возможности требует огромных усилий разработчиков .

Рассмотрим более подробно несколько самых известных социальных роботов.

R.bot – социальный робот лишь с частичной автономностью. Он относится к так называемым устройствам телеприсутствия. Управляется он оператором, которому передаётся изображение и звук. Голос оператора он тоже воспроизводит, да и изображение с веб-камеры тоже отображает на экране, установленном на корпусе. R.bot оборудован синтезатором речи и способен зачитывать тексты. Передвигается он с помощью двух колёс и может преодолевать небольшие препятствия в виде порогов и кабель-каналов .

Связь оператора с роботом обеспечивается посредством Интернета или беспроводной локальной сети. Благодаря камере и подвижной голове обеспечивается неплохой обзор окружающего пространства. РазработанR.bot отечественной «Лабораторией трёхмерного зрения». Изначально он применялся как гид, информатор или консультант на различных мероприятиях. Также иногда использовался в рекламных акциях. Однако R.bot даёт неплохую возможность взаимодействовать с внешним миром для людей с ограниченными возможностями.

Главное назначение японского социального робота Kirobo – развлекать и помогать астронавтам. Этот робот отправился на МКС в 2013 году и стал полноценным членом экипажа до начала 2015-го, после чего успешно завершил свою миссию.

Весит этот милый робот всего 1 кг и может выполнять множество полезных задач. Он не только обрабатывает информацию в электронном виде, но и анализирует речевые данные, причём полученные на разных языках. При ведении диалога Kirobo реагирует на мимику, жесты и тон голоса своего собеседника. Этот социальный робот распознаёт и лица, и предметы. А технология распознавания речи была предоставлена компанией Тойота. Кроме этого, Kirobo может синтезировать речь (пока только на японском), запоминать и отправлять данные по беспроводной сети .

Kirobo себя прекрасно зарекомендовал и оправдал все ожидания. Этим он обеспечил будущее развитие подобных проектов. Его собрат KiroboMini создан компанией Тойота. По сути, он является роботизированным пассажиром. Сам он находится в сидячем положении и может путешествовать в автомобильном подстаканнике.

Во время поездки этот социальный робот наблюдает за мимикой и эмоциями водителя с помощью своей камеры. В зависимости от полученных данных он определённым образом реагирует. Например, если KiroboMini заметит, что водителя клонит в сон – он начнёт громко болтать. Кстати, этот малыш зарекомендовал себя неплохим собеседником.
На манеру вождения робот тоже реагирует и выражает своё мнение при неаккуратной и грубой езде.

Pepper – настоящее чудо среди социальных роботов-гумадоидов. По мимике, голосу и жестам он понимает эмоции собеседника. Он может не просто давать ответы на вопросы и задавать собственные, но и выполнять определённые действия по вашей просьбе.

Его внешний вид сразу же располагает к себе. Огромные «добрые» глаза, обтекаемый изящный дизайн и плавные движение – всем этим Pepper ещё до начала общения располагает к себе. Для передвижения используется специальная колёсная платформа. Для ввода и вывода информации на груди Пеппера расположен сенсорный дисплей. По всему телу расположены датчики и микрофоны, обеспечивающие прекрасную связь с внешним миром. По словам разработчиков Pepper – первый робот с эмоциями! В каждом доме он может прибираться, помогать в готовке, выполнять роль сиделки для ребёнка, сторожа, и, конечно же, друга.

Pepper считается прекрасным консультантом в торговой сфере. Его умение определять эмоциональное состояние человека, позволяет выбрать определённую стратегию общения и обнаружить предмет заинтересованности покупателя. Определив заинтересованность, он сопровождает клиента к нужному товару и при необходимости отвечает на нужные вопросы. Отдельно стоит рассмотреть систему обучаемости Пеппера. Общаясь с людьми, он изучает и запоминает их поведение. Так он постоянно пополняет опыт системы искусственного интеллекта. Полученные знания отправляются в облако, откуда другие его собратья также черпают необходимую информацию. Этот добродушный робот в прямом смысле учится на ошибках в общении с людьми.

В совокупности Pepper имеет на сегодняшний день лучшие возможности для обучения поведению, которое наиболее приближенно сможет напоминать человеческое.

В апреле 2016-го Pepper был принят в одну из школ Японии, где, прежде всего, будет посещать занятия по японскому и английскому языку. Сам робот очень удивился этому событию и пообещал прилежно учиться. Его стоимость составляет около 100 000 рублей .

Каждый социальный робот, который был упомянут, свидетельствует о стремительном развитии современных технологий. Можно с уверенностью сказать, что не далёк тот час, когда мы не сможем отличить машину от человека .

1.3 Сферы применения современных роботов

Современные технологии за последние несколько лет сделали огромный прорыв. Сегодня данная сфера продолжает активно развиваться и удивлять новыми интересными решениями. Особого внимания заслуживает область создания роботов.

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

Нами было проведено анкетирование учащихся 9-11 классов. В опросе приняло участие 45 учеников. Цель данного опроса: выявить, какие области применения робототехники ученики считают самыми востребованными. Нами было предложено несколько областей, из них учащиеся выделили 3 основные сферы: медицина, образование и армия.

Результаты анкетирования представлены в диаграмме.

Из диаграммы видно, что большинство учащихся считают необходимым применение робототехники в сфере медицины, армии и образования.

Исходя из полученных данных, рассмотрим основные сферы применения робототехники.

  1. Медицина

Использование робототехники в здравоохранении развивается во многих странах. Темпы внедрения медицинских роботов в повседневной работе медиков стремятся к уровню промышленной робототехники. Что характерно, использование умной медицинской техники актуально не только и не столько для развитых стран, сколько для регионов, где с медицинским обслуживанием проблемы. В каких же областях медицины роботы активно используются сегодня?

  1. Хирургические роботизированные технологии

В прошлом единственным способом лечение эпилепсии была травматическая операция на головном мозге со вскрытием черепной коробки. Сегодня, благодаря специальным разработкам в медицинской робототехнике, такие операции успешно производятся при мощи различных систем с помощью ограниченного инвазивного проникновения в мозг.

Инвазивная хирургия применяется и при лечении других заболеваний. С помощью хирургического робота Да Винчи по всему миру уже выполнено более полутора миллионов операций по всему миру. Сегодня это самый массовый хирургический робот. С его помощью выполняются полостные операции различного характера. Это операции на сердце, легких, желудочное шунтирование и еще множество других .

  1. Робот-помощник для медицинского персонала

Второе популярное направление медицинской робототехники – создание роботов помощников для медицинского персонала. Эти искусственные «медбратья» могут служить курьерами и самостоятельно доставлять лекарства и прочие вещи от врача к больному или между отделениями, освобождая персонал от малопродуктивной деятельности. К этому классу можно отнести роботов семейства Hospi

Подобные роботы курьеры имеют встроенную систему ориентации и способны найти самостоятельно кратчайший путь от одной точки к другой. Роботы типа RIBA могут заниматься доставкой пациентов из палаты в специализированные кабинеты для проведения лечебных процедур.

К роботам помощника можно отнести и роботизированные наглядные пособия для студентов-медиков. Сегодня создано целое семейство подобных тренажеров для будущих врачей самых разных специальностей. От стоматологов, до будущих хирургов и гинекологов .

  1. Роботы для больных параличом

Следующим магистральным направлением можно считать создание медицинских роботов для помощи людям с парализованными конечностями или тем, кто не в состоянии передвигаться вообще. Это и специализированные роботизированные устройства, экзоскелеты различного типа, мобильные платформы для транспортировки больных .

  1. Роботы для ухода за больными и пожилыми людьми

Проблемы, связанные с уходом за больными и престарелыми были актуальны всегда. Так что актуальность этой тематики для разработчиков соответствующих роботов понятно. В некоторых странах, например в Японии, принимаются специальные программы создания и внедрения таких роботов на государственном уровне. Одной из причин такого основательного подхода является тенденция к старению населения страны Восходящего Солнца.

Эта проблема актуальна и для других стран. И число подобных социальных роботов непрерывно растет, несмотря на то, что их стоимость доходит до 100 тысяч долларов. Кроме того, роботы помощники постепенно учатся выполнить вообще любые работы по дому и не только в семьях престарелых японцев. Наиболее популярны модели Paro, Perl .

  1. Реабилитационные роботы

Забота о реабилитации больных актуальна не менее проблемы ухода за престарелыми гражданами. Аутизм, заболевания двигательной системы, работа с детьми, имеющими недостатки развития, тоже заслуживают внимания инженеров и ученых. Причем их творческий поиск идет в разных направлениях и создаются устройства самого различного типа и вида. От робота гуманоида до роботов в виде животных или мягких игрушек .

Выделенные магистральные направления развития медицинской робототехники достаточно условны. Многие из уже испытанных роботов могут применяться не только в медицине. Кроме того, сейчас активно разрабатываются роботизированные протезы конечностей человека, различного рода экзоскелеты, диагностические системы с использованием систем искусственного интеллекта. Робототехника все активнее внедряется в медицину.

  1. Армия

Одной из основных парадигм в наши дни является восприятие человеческой жизни в качестве высшей ценности. Подобные гуманистические идеи вступают в острый конфликт с необходимостью вести боевые действия и отправлять военнослужащих защищать государственные интересы.

Современные армии делают все возможное, чтобы уменьшить количество потерь. Бойцам предоставляется самая современная экипировка, средства связи, бронежилеты.

В 2007 году роботы впервые участвовали в настоящем бою в Ираке. Проверка оказалась не слишком удачной, но американские военные не оставляют идею призвать в свои вооруженные силы «терминаторов». Работы в этом направлении ведутся и в России, но не настолько активно, как на Западе.

Однако в целом, можно сказать, что применение автоматизированных систем на поле боя – это одно из наиболее перспективных направлений развития военного дела. Мы пока еще не слишком хорошо умеем делать механических помощников, но многие эксперты считают, что в ближайшее десятилетие человечество ожидает прорыв в этой области. К сожалению, скорее всего, новые технологии в числе первых будут использованы для войны и разрушения.

Современных наземных военных роботов можно разделить на следующие группы:

  • разведывательные;

  • инженерные;

  • боевые;

  • тыловые.

Хотя, следует отметить, что для многих автоматизированных аппаратов подобное разделение несколько условно. Они представляют собой унифицированные платформы, на которые в зависимости от потребностей устанавливаются разные модули. Так что робота-сапера можно легко превратить в боевого робота .

Робототехнике уделяется повышенное внимание во всем мире. Только за последние несколько лет на разработку военных роботов Пентагон выделил 4 млрд долларов. Однако приоритеты в этом направлении все-таки задает гражданский сектор. В настоящее время нельзя сказать, что робототехника сильно влияет на сферу обороны и национальной безопасности. Однако все может измениться мгновенно.

  1. Образование

В настоящее время роботы последнего поколения достаточно широко применяются в образовании.

Рассмотрим самые интересные роботизированные разработки, которые применяются в сфере образования.

  1. Робот телеприсутствия VGO

Если ребенку здоровье не позволяет присутствовать на занятиях, то робот VGo, будет делать это вместо него. Школьник сможет управлять роботом, перемещая его из класса в класс, и даже общаться с одноклассниками. Опыт применения данной разработки уже имеет американский школьник Девон Кэрроу — в 2013 году он стал первым, кто начал использовать VGo .

  1. Робот-учитель NaoEvolution от компании Aldebaran

Разработка французского бренда уже давно используется в школах и постоянно модернизируется. В последней версии NaoEvolution присутствует обновленная операционная система, также включены модули эмоциональности и автономности, функции для поддержания разговора с человеком .

  1. Роботы для детей-аутистов: Russel и Kaspar

Гуманоид был разработан специалистами американского Университета Вандербильта, чтобы обучать детей с аутизмом, страдающих от дефицита социального взаимодействия. Russel — это не последние наработки робототехники, но и свежие научные данные, связанные с нарушением нервной системы. Робот отслеживает ответы и реакцию детей и может с точностью определить, насколько успешен выбранный им подход для общения .

  1. Робот-учитель SAYA

Эта одна из самых популярных японских разработок, предназначенных для применения в образовательных целях. Гуманоид может общаться на разных языках, читать из какого-либо источника, раздавать задания, выражать настроение и даже менять мимику .

1.4 Биороботы – технологии будущего в настоящем

Абсолютно незаметно для каждого из нас, технологии, которые еще не так давно описывались только в фантастических произведениях, стали реальностью. Одна из них – бионика. На основе данной технологии сегодня создают «умные» протезы конечностей, электронную сетчатку глаз и многое другое. Возможно, в скором времени среди нас будут вполне свободно жить настоящие биороботы.

Впервые термин «бионический» был применен по отношению к человеку в 1958 году. Разработкой биопротезов начал заниматься отставной полковник ВВС США Джек Стил, который после службы в войсках посвятил всю свою жизнь медицине. В начале 70-х годов идею биопротезирования подхватили харьковские ученые, но со временем, из-за различных недоработок, она была забыта.

Примерно с 2010 года о биороботах, заменяющих конечности, вспомнили вновь. Были изобретены биопротезы ног, позволяющие инвалидам свободно передвигаться, биопротезы рук, способные осязать предметы, биопротезы клапанов сердца, увеличивающие срок службы биологических клапанов, и многое другое .

Главным достижением в области бионики стало создание западными учеными робота по имени Фрэнк. Это первый в мире биоробот, который располагает бьющимся сердцем и внутренними органами.

Презентация прошла 18 октября 2013 года в музее Смитсоновского института в Вашингтоне. Робот был создан группой специалистов во главе с доктором Бертольтом Мейером .

Биоробот Фрэнк состоит из 28 искусственных частей тела, которые в настоящий момент освоены учеными и медиками. В их число входят сердце, селезенка, щитовидная железа, почки и легкие. Правда, воссоздать человеческий мозг ученым пока не удалось. Сейчас «мозгом» роботу служат электронные микросхемы и компьютер, который удаленно (через Bluetooth) управляет его действиями. Новый робот умеет дышать, ходить и даже вести беседу.

Лицо робота изготовлено из силикона. Его «прототипом» послужил сам Бертольт Мейер. Он родился без левого предплечья, которое ему заменил бионический протез.

На создание биоробота Фрэнка инженеры потратили порядка 1 миллиона долларов .

С уверенностью можно сказать, что в области бионики достигнуто уже многое, однако, ученые всего мира не перестают биться над главными проблемами человечества. Сделать жизнь людей максимально долгой, и победить смерть. Прошедший 2016 год внес немало новых открытий в этом направлении. Ученый из США Джош Боканегр заявил, что его исследователи к 2045 году смогут реально воскрешать мертвых людей. Ученые намерены замораживать мозг умерших, а затем помещать его в другое тело. Оно, это тело, будет создаваться заблаговременно на основе бионических технологий и, благодаря вживленному мозгу, полностью оживлять умершего человека, мозг которого сможет воскреснуть уже в новом организме. Как заверяет Джош Боканегр, ученые сейчас бьются над главной задачей. Чтобы после того как замороженный мозг разморозили и его пересадили в искусственное тело, он сохранил все свои воспоминания, привычки, знания. Чтобы личность человека полностью сохранялась. Для этого американские ученые намерены изучать все особенности своих пациентов, их мыслительные процессы, а потом шифровать их в специальном чипе, который будет интегрироваться вместе с мозгом умершего .

Насколько это все реально? Сегодня эту новость обсуждают в мире ученых, и однозначного мнения пока нет. Одни, а их большинство, уверены, что вряд ли после такой операции человек может вообще считаться полноценным. Он уже больше будет походить на биоробота, который вряд ли сможет полностью точь-в-точь повторить все особенности владельца мозга. Главное, чтобы такой человек потом не напоминал некоего зомби, автоматически выполняющего набор определенных команд и установок, пользуясь не настоящей, а восстановленной памятью. Но находятся и те, кто уверен в успехе таких операций.

Заключение

Будущее предсказать невозможно, и никтоне знает,станут роботы врагами человечества или верными друзьями и неотъемлемой частью нашей жизни. Одно можно сказать наверняка, человек очень любопытен и стремится к развитию, новым технологиям и вскоре будут разработаны передовые поколения роботов. Роботы и другие высшие технологии всегда интересовали человечество, в наше время огромное количество ученых по всему миру ведут различные разработки в этой сфере науки.

Что ждет нас дальше? Куда заведут ученых и исследователей разработки в сфере бионики, медицины и создания искусственного интеллекта? Может быть, совсем скоро нашими друзьями и помощниками станут настоящие биороботы, созданные искусственным путем? Об этом остается лишь догадываться, но уже сейчас можно точно сказать одно – мир на пороге великих открытий!

Темы проектов по робототехнике

Робототехника набирает очень большую популярность в мире, особенно большой интерес она вызывает у детей. Во многих школах и даже в детских садах вводится в качестве дополнительных занятий или в рамках предмета технология именно робототехника.

Мы предлагаем детям интересные темы проектов по робототехнике, по которым учащиеся смогут сблизится с увлекательным миром роботов и провести работу над исследовательским проектом по робототехнике, в рамках которого изучить теоретическую информацию по выбранной теме и создать своего уникального робота.

Данные темы исследовательских проектов по робототехнике рассчитаны для 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11 классов а также для 2, 3, 4 классов начальной школы, являются темами творческих проектов и естественно подлежат корректировке в зависимости от конструкторов, имеющихся в школе или у ребенка дома.

Среди представленных тем можно выбрать темы проектов по робототехнике для дошкольников, для занятий детей в ДОУ (детском саду), ознакомления воспитанников с этим интересным и полезным направлением деятельности и занимательной игры, которой в обязательном порядке руководит педагог.

Рекомендуем ознакомиться:
Готовые детские проекты по робототехнике

На нашем сайте можно не только выбрать тему творческого проекта по робототехнике для ДОУ (детского сада) и любого класса школы, но и ознакомиться с готовыми проектами обучающихся, с оформлением и структурой самого индивидуального проекта, с простыми детскими роботами, выполняющими различные полезные функции.

Среди представленных интересных тем по робототехнике ребята могут выбрать актуальные темы проектов на разработку и создание простых и полезных роботов из конструкторов Lego Arduino, Lego Technic, Lego Mindstorms, Lego Wedo, Lego Fischertechnik и других.

По приведенным ниже темам проектов можно использовать конструкторы LEGO Education, Engino, Huna, Makeblock, возможно представленная тема по робототехнике натолкнет на мысль учителя или школьника о своей более интересной теме исследования.

Темы исследовательских проектов по робототехнике

Примерные темы проектов по робототехнике:

3D-принтер из Lego печатает шоколадом
Arduino драм машина (Yellow Drum Machine)
Arduino робот-сортировщик Skittles, напечатанный на 3D-принтере
Arduino-Lego танк
Arduino-робот жук Ringo
Arduino-робот, объезжающий препятствия
ArGo — автомобиль из конструктора Lego Technic и Arduino
Brave robot. Чувствительный к свету BEAM-робот
Cambot — робот-фотограф на Raspberry Pi
Cannybots — open source роботы-игрушки
Drogerdy — танк, управляемый Raspberry Pi
Ev3 Print3rbot — робот-художник из Lego Mindstorms
EZ Wilber — говорящий балансирующий робот из Lego Mindstorms
Lego Mindstorms EV3 3D-принтер 2.0
Lego Mindstorms NXT 2.0 играет в шахматы
Lego Mindstorms-экскаватор, управляемый Microsoft Kinect
Lego-робот DIZZ3
MobBob — шагающий робот-смартфон
Noodlebot — шагающий робот на базе Arduino
Open Source проект робота на Arduino
PopPet — оригинальный образовательный робот
Znap — робот из LEGO Mindstorms EV3
Автономный квадрокоптер с GPS навигацией и телеметрией 97. Автоферма
Базовая модель робота (тележка)
Вездеход из Lego с видео и bluetooth на Raspberry Pi
Гоночная машина из Lego Wedo
Запускай кофе-машину, используя Twitter
Идеальный класс робототехники
Как сделать аниматронный хвост
Киноаппарат из Lego Mindstorms
Классификация роботов
Космические путешествия
Крестики-нолики — ARBUZIKI-TEAM
Крестики-нолики для Lego-робота
Лего-мир
Лимоноид — робот, продающий напитки
Марсоход, напечатанный на 3D-принтере
Машина на пружинах из Lego WeDo
Можно ли создать робота своими руками
О’кей Google, Сезам, открой дверь
Подъемные механизмы из LEGO Mindstorms
Позитивный DIY-гуманоид
Полноразмерный робот T-800 из фильма Терминатор
Прибор автоматической подачи одноразовых стаканчиков из LEGO Mindstorms
Принтер из Lego Mindstorms «STALKER ver. 2.0»
Программируемые роботы
Птеродактиль из LEGO WeDo 2.0
Рекламный промо робот WayBot на Raspberry Pi
Решатель кубика рубика
Робоноги из Lego Mindstorms
Робо-рука LittleBits
Робот — искатель
Робот — не просто игрушка
Робот — помощник
Робот — пускатель бумажных самолётиков
Робот — решатель судоку
Робот «Бобби»
Робот Educator Vehicle из LEGO Mindstorms EV3
Робот Juno: изучай Arduino и программирование
Робот R2D2, напечатанный на 3D-принтере
Робот T-800 Джон Генри
Робот WALL-E на Arduino
Робот Бабочка для демонстрации систем управления в робототехнике
Робот Гадкий утенок
Робот для игры в воздушный хоккей из частей для 3D принтера
Робот и человек
Робот из компьютерной мышки
Робот из мультсериала «Рик и Морти»
Робот миньон из яйца от Kinder-сюрприза и Arduino

Робот на Arduino, управляемый с помощью жестов
Робот на колесах с механизмом зацепа
Робот с речевым синтезом
Робот телеприсутствия из arduino и нетбука
Робот, играющий в «крестики-нолики» с человеком
Робот, идущий по линии
Робот, кормящий черепах
Робот, рисующий по фотографии
Робот, собирающий кубик Рубика
Робот, танцующий как Майкл Джексон
Робот-гексапод NXTAPOD из LEGO Mindstorms. Модель Даниэля Бенедеттелли
Робот-гексапод из Lego Mindstorms NXT 2.0
Робот-гуманоид Halley: Ambassador Robot 001
Робот-Железяка 1, управляемый по Bluetooth
Роботизированная интеллектуальная система — РИС
Роботизированная монтировка для веб-камеры
Роботизированная рука из Lego Mindstorms EV3
Роботизированный комплекс ЖиЗЛиП
Робот-кабан-динозавр DINOR3X из LEGO Mindstorms EV3
Робот-компаньон на основе Arduino и Android-смартфона
Робот-манипулятор Arm H25 из LEGO Mindstorms
Робот-манипулятор из настольной лампы IKEA
Робототехника и инновационное техническое творчество
Робот-пианист
Робот-повар
Робот-пожарный из LEGO Mindstorms
Робот-рыба на Arduino
Робот-сигвей (Gyro Boy) из Lego Mindstorms
Робот-собака на Arduino
Робот-сортировщик (Color Sorter) из LEGO Mindstorms EV3
Робот-шахматист на базе Raspberry Pi
Робот-шлем для чистки зубов
Робот-щенок (Puppy) из LEGO Mindstorms EV3
Роботы
Роботы будущего
Роботы в жизни человека
Роботы в науке и производстве
Роботы в повседневной жизни
Сделай сам большого человекоподобного робота
Серво-выключатель света для умного дома
Сноуборд в виртуальной реальности с Arduino и Google Cardboard
Собака «Тузик» из Lego WeDo
Собирай кубик Рубика с Arduino UNO
Создание робота на основе конструктора LEGO Mindstorms EV3
Сундучок на Raspberry Pi, который распознает ваше лицо
Техноград
Удивительные механизмы: Шестеренки
Управляемая машина из Lego WeDo
Управляй телевизором силой мысли и Arduino
Часы — роботизированная рука
Четырехногий робот с напечатанным на 3D-принтере корпусом
Что такое робототехника?
Шагающий робот из палочек от мороженого
Шагающий робот из Поликапролактона (Полиморфуса)
Шредер из LEGO.
Рекомендуем перейти к разделу:
Проекты по робототехнике

Если Вы хотите разместить ссылку на эту страницу, установите у себя на сайте, блоге или форуме один из кодов:

Код ссылки на форум:
Темы исследовательских проектов по робототехнике

Если страница Вам понравилась, поделитесь ссылкой с друзьями:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *