Конспект урока роботы в нашей жизни
Обновлено: 05.07.2024
Провести исследование для чего нужны роботы. Классификация роботов. Замена работы, требующей точности, роботами.
МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВИДНОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 9
МАОУ Видновской СОШ № 9,
учитель начальных классов
Московская область, Ленинский район, г. Видное,
1. История возникновения слова………………………………………………….…4
3. Как устроены роботы и как они работают………………………………………. 9
4.1. Классификация по типу управления…………………………..………………..10
4.2. Классификация по типу позиционирования…………………………….……..11
4.3. Классификация по типу назначения……………………….…………………. 11
4.4. Классификация по способу передвижения…………………………….………12
РОЛЬ РОБОТОВ В НАШЕЙ ЖИЗНИ И ПРИМЕРЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СФЕРАХ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ………………….…………………. 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………. 23
Ро́бот — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе.
Актуальность моей темы: внедрение повсюду роботов для упрощения и ускорения труда человека. В современной жизни человек уже использует роботов во всех сферах своей деятельности. В большинстве своём роботы являются не заменимыми помощниками.
Основная цель создания роботов – избавление человека от выполнения тяжелой, опасной или рутинной работы. Попросту говоря, это помощь: устройства должны не заменить человека полностью, но освободить его мысли и руки от монотонной работы. Это позволяет человеку сосредоточиться на разработке уникальных проектов и выполнении задач, где требуется не только точность, но и интуиция, индивидуальный вкус и опыт, а роботу – помочь достичь максимальных показателей эффективности и производительности.
Наука, которая занимается разработкой роботов называется – Робототехника.
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СЛОВА
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ РОБОТОВ
Роботы ассоциируются у большинства людей исключительно с новыми технологиями. Однако идее создавать машины подобные людям, уже сотни лет. Существа, напоминающие современных роботов, можно найти даже в мифологии и литературе.
1495 году Леонардо да Винчи создает проект механического рыцаря, чтобы показать, что машина может двигаться, как человек. Но Леонардо так его и не сконструировал. Это изобретение эпохи Возрождения считается первым в истории роботом.
Швейцарский часовщик Пьер-Жак Дро в 1770 году создал автомат чертежник. Это сидящая за столом девочка, которая выписывала аккуратным почерком буквы, слова и даже могла нарисовать собаку. При этом она плавно покачивала головой и опускала веки в такт движения руки.
1890 году Никола Тесла изобретает пульт дистанционного управления. Без этого устройства многих современных роботов невозможно было бы привести в движение. В 1898 г. Тесла испытал радиоуправляемое судно, после чего шествие роботов по миру было уже не остановить.
Один из первых роботов был построен американским инженером Венсли в 1925 году. Автор дал ему имя мистер Телевокс. Телевокс обладал способностью слышать и исполнять несколько различных приказаний, отдаваемых человеком при помощи звуков свистка. Он мог выполнять некоторые домашние работы, заменяя домработницу.
В 1936 году советским школьником Вадимом Мацкевичем был создан настоящий робот, который мог поднимать правую руку – это первый робот андроид в России. В 1937 году был удостоен диплома Всемирной выставки в Париже.
1991 – 1993 года появились роботы Е4, Е5, Е6, которые могли ловко подниматься по лестнице. В 2000 году был представлен робот Асимо, он является отличным спутником, который может ходить достаточно продолжительное время, отвечать на 50 вопросов.
К настоящему времени роботы продолжают развиваться и уже способны не только самостоятельно передвигаться, но и переносить грузы, играть на музыкальных инструментах, изображать домашних животных, собирать образцы породы на Марсе, обеспечивать работу международной космической станции, а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.
КАК УСТРОЕНЫ РОБОТЫ И КАК ОНИ РАБОТАЮТ
Роботы бывают разных размеров от микроскопических – похожих на маленьких мушек, до огромных – размером с многоэтажный дом.
Силу и способность двигаться роботу дают электрические моторы или двигающиеся при помощи воздуха или жидкости цилиндры, которые называются приводом.
Некоторыми роботами люди могут управлять, находясь от них очень далеко, при этом команды роботу человек посылает по радиосвязи или по подключенному к роботу кабелю. Например, робот Джейсон-младший может проникать в затонувшие корабли и подводные лодки, обследовать их изнутри, делать фотографии и подбирать обнаруженные внутри затонувших судов предметы.
Некоторые роботы могут выполнять задания сами, без управления человеком. Такие роботы запрограммированы человеком на самостоятельную работу. Про таких роботов говорят, что они обладают искусственным разумом или интеллектом.
Классификация роботов очень обширна. Чтобы представить какие бывают роботы необходимо структурировать знания. Уже в наше время роботы вошли в производственные и бытовые процессы общества. Не возможно представить производство автомобилей без запрограммированных роботов-сварщиков или обезвреживание минного поля с помощью роботов-сапёров в местах боевых конфликтов.
Дроны и искусственный интеллект эволюционирует, постоянно изобретаются новые типы роботов и спектр их применения расширяется постоянно. Какие же бывают роботы?
Классификация по типу управления
Автономные — совершающие целевую работу или задачу без вмешательства человека. Такие роботы получают и обрабатывают информацию из окружающей среды самостоятельно с помощью технологии искусственного интеллекта. Они более совершенны с технической точки зрения. Самое примечательное что человечество не смогло создать разумного робота, способного к критическому мышлению. Зачастую такие машины ошибаются там, где человек без труда выходит из ситуации. К таким ботам можно отнести комбайны с технологией беспилотной работы, беспилотные автомобили и дроны курьеры.
Полуавтономные — выполняющие задачу без вмешательства человека, при этом по заранее определённому алгоритму. Эти боты более надёжны, по той причине, что работают по определённому набору правил. Они запрограммированы создателем той или иной модели. К таким роботам относятся роботы-сборщики на линиях сборки автомобилей, или станки ЧПУ (станки с числовым программным управлением) запрограммированные на какое-либо изделие.
Управляемые — управляемые человеком непосредственно либо дистанционно. Позволяют решать задачи управляя посредством пульта управления или иных устройств ввода сигнала. К таким роботам можно отнести экзоскелеты или просто детская машинка на дистанционном управлении.
Классификация по типу позиционирования
Стационарные — монтированные в фундамент, к несущим стенам или потолку по отношению к обслуживаемому оборудованию. Чаще используются на производстве где рутинная или тяжелая работа позволяет повысить эффективность и скорость производства продукции. Это сварщики, сборщики, упаковщики, подъёмники и др.
Передвижные — способные перемещаться в пространстве с помощью шасси, либо по ограниченной траектории по рельсам или индуктивным и оптическим трассам. К таким относятся роботы на колёсах, гусеницах, квадрокоптеры и др.
Классификация по типу назначения
Промышленные — участвующие в производственном процессе изготовления изделий и деталей.
Бытовые — предназначенные для облегчения жизнедеятельности человека.
Медицинские — предназначенные для работы в медицинской отрасли, облегчающие труд врачам и помогающие исключить человеческий фактор.
Военные — предназначенные для ведения боевых действий и обороны различных стран мира. К ним можно отнести различные противовоздушные системы, сапёры, военные беспилотники.
Классификация по способу передвижения
Подземные — соответственно перемещающиеся под землёй. Это могут быть исследовательские дроны.
Подводные — перемещающиеся под водой. Это могут мыть подводный батискаф или торпеда.
Надводные — перемещающиеся над водой. Это могут быть лодки или катера.
Наземные — передвигающиеся по суше. Это самоходные машины на гусеничном или колёсном ходу. Некоторые модели перемещаются при помощи механических ног.
Летательные — перемещающиеся по воздуху над землёй. Это так называемые беспилотники и квадрокоптеры.
РОЛЬ РОБОТОВ В НАШЕЙ ЖИЗНИ И ПРИМЕРЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ СФЕРАХ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Сфера робототехники - это активно развивающаяся и подающая надежды сфера. Робототехника мир действительно высоких технологий. В современном мире, роботы – довольно востребованы. Их используют в абсолютно различных сферах жизни, о которых многие могут даже не догадываться. Современные роботы кажутся фантастическими и нереальными. Рассмотрим примеры использования роботов в различных сферах деятельности.
Здравоохранение – одна из самых прогрессивных сфер, в которой применяется труд роботов. В настоящее время активно развивается роботизированная хирургия. 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.
Несколько 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.
Космороботы активно используются человеком в освоении просторов Вселенной – механизмы собирают образцы почвы и исследуют новые пространства в условиях повышенной радиации и экстремальных температур.
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.
Не менее успешно роботизированные системы применяют в сфере безопасности: устройства со специальными датчиками оперативно обнаруживают чрезвычайные ситуации и успешно предотвращают их. Помимо этого, существуют разведывательные и боевые модели. 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.
Современные мобильные роботы работают во вредных или опасных для человека условиях. Например, при ликвидации последствий аварий, при работе с взрывоопасными предметами. Использование мобильных роботов в таких условиях позволяет человеку не рисковать своей жизнью и здоровьем.
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.
Современные заводы и предприятия далеко продвинулась за счет современных технологий. Автоматизированные промышленные роботы применяются для сварки, укладки, покраски и прочих операций, требующих многократного повторения и высокой точности.
Чаще всего такие механические работники представляют собой механизм, напоминающий человеческую руку. Обычно это универсальное устройство с несколькими осями подвижности и фланцем для закрепления рабочего инструмента.
Использование промышленных роботов значительно увеличивает производительность, в то время как человеческие ресурсы освобождаются для более важных задач.
Роботы гораздо ближе к людям, чем кажется, многие из них успешно используются в быту. Самые распространенные – робот-пылесос, робот-газонокосильщик, а также массажер и даже чистильщик бассейна.
Один из популярных роботов – англичанин Теспиан – гуманоид, созданный для общения. Кроме того, что Теспиан отличный собеседник, он еще декламирует стихи и умеет разыгрывать театральные постановки, уверенно при этом жестикулируя и отображая смену эмоций на лице.
В современной жизни человек уже использует роботов во всех сферах своей деятельности. В большинстве своём роботы являются не заменимыми помощниками. 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.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Целью занятия является получение и усвоение обучающимися новых знаний о роботах, робототехнике, применении этой науки в жизни людей.
Описание разработки
Цель учебного занятия:
получение и усвоение обучающимися новых знаний о роботах, робототехники, применении этой науки в жизни людей.
Задачи:
Познакомить с понятиями робот, робототехника, разновидностями роботов и их применением в жизни человека;
Формировать навыки работы с конструированеим;
Развивать навыки критического мышления и конструкторские навыки через экспериментальную деятельность, через работу с информацией, через интерактивное взаимодействие обучающихся.
Воспитание дисциплинированности, усидчивости, аккуратности, трудолюбия.
- формулировать собственное мнение;
- определять и формулировать цель деятельности на уроке с помощью учителя;
10 компьютеров, мультимедийный проектор;
Ход учебного занятия.
I. Орг. момент. 1 мин
Подготовить воспитанников к работе на занятии
Сегодня на занятии мы с вами поговорим о роботах, робототехники и ее значении в жизнедеятельности человека.
II. Вводная беседа 10 мин.
Подготовить обуч-ся к восприятию темы, актуализировать имеющиеся знания у детей
Словесные: рассказ, беседа;
- Как Вы понимаете высказывание "Одна машина способна выполнить работу пятидесяти ординарных людей, но ни одна машина не выполнит работу одного неординарного человека.
Слушаем высказывание детей
- Наверняка каждый из вас слышал такое понятие как робот. И я уверена, что все видели разных роботов в научно-фантастических фильмах, передачах по телевидению, научных программах.
- Предлагаю вспомнить вам разные примеры.
- Человек давно мечтал о том, чтобы иметь помощника, который бы мог заменить его там, где опасно, неинтересно, трудно или вообще невозможно работать человеку. О роботах много писали фантасты еще до того, как роботы появились вообще.
- 1801 г. изобретен автоматический ткацкий станок был изобретен Йозеф Мария Жаккард;
- Слово "робот" пришло к нам из произведения чешского писателя-фантаста Карела Чапека, который впервые использовал его еще в 1923 г. Само это слово происходит от чешского слова robotа.
Отвечают, приводят примеры фильмов, передач с участием роботов.
III. Изучение нового материала. 30 мин.
Дать представление о роботе, робототехнике, введении роботов в нашу жизнь, значении робототехники
Весь материал - в документе.
Содержимое разработки
Разработано для детей: 6-11 класс
Продолжительность учебного занятия: 2 часа.
Вид учебного занятия: получения новых знаний и умений
Цель учебного занятия: получение и усвоение обучающимися новых знаний о роботах, робототехники, применении этой науки в жизни людей.
· Познакомить с понятиями робот, робототехника, разновидностями роботов и их применением в жизни человека;
· Формировать навыки работы с конструированеим;
· Развивать навыки критического мышления и конструкторские навыки через экспериментальную деятельность, через работу с информацией, через интерактивное взаимодействие обучающихся.
· Воспитание дисциплинированности, усидчивости, аккуратности, трудолюбия.
Коммуникативные
- формулировать собственное мнение;
Регулятивные
- определять и формулировать цель деятельности на уроке с помощью учителя;
Оборудование:
10 компьютеров, мультимедийный проектор;
Дидактический материал:
Раздаточный материал:
Ход учебного занятия:
I. Орг. момент. 1 мин
Подготовить воспитанников к работе на занятии
Деятельность педагога
- Ребята! Здравствуйте!
Сегодня на занятии мы с вами поговорим о роботах, робототехники и ее значении в жизнедеятельности человека.
II. Вводная беседа 10 мин
Подготовить обуч-ся к восприятию темы, актуализировать имеющиеся знания у детей
Словесные: рассказ, беседа;
- Как Вы понимаете высказывание "Одна машина способна выполнить работу пятидесяти ординарных людей, но ни одна машина не выполнит работу одного неординарного человека.
Элберт Хаббард "
Слушаем высказывание детей
- Наверняка каждый из вас слышал такое понятие как робот. И я уверена, что все видели разных роботов в научно-фантастических фильмах, передачах по телевидению, научных программах.
- Предлагаю вспомнить вам разные примеры.
- Человек давно мечтал о том, чтобы иметь помощника, который бы мог заменить его там, где опасно, неинтересно, трудно или вообще невозможно работать человеку. О роботах много писали фантасты еще до того, как роботы появились вообще.
- 1801 г. изобретен автоматический ткацкий станок был изобретен Йозеф Мария Жаккард;
- Слово "робот" пришло к нам из произведения чешского писателя-фантаста Карела Чапека, который впервые использовал его еще в 1923 г. Само это слово происходит от чешского слова robotа.
Отвечают, приводят примеры фильмов, передач с участием роботов.
III.Изучение нового материала. 30 мин
Дать представление о роботе, робототехнике, введении роботов в нашу жизнь, значении робототехники
Умение работать с таблицей
работа с таблицей.
Итак, мы с вами выделили 2 главных термина нашего занятия: робот и робототехника.
Рассмотрим первое определение:
Робот - автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта
Робот – это универсальный автомат, позволяющий выполнять механические действия.
- У писателей-фантастов, и в сознании обычного человека слово "робот" ассоциируется с антропоморфным (человекоподобным) автоматом, который помогает человеку или заменяет человека (вспомните кинофильмы типа "Звездные войны", мультфильмы).
Понятно, что если робот - это помощник человека, то он должен обладать теми же качествами, что и человек.
- Но вот должен ли он быть похожим на человека во всем? И если нет, то в чем его сходство с человеком? Какими качествами должен обладать механизм, чтобы мы могли считать его роботом?
- Когда хотят сказать о том, или ином человеке, что он все умеет, говорят, что он - "и швец, и жнец и на дуде игрец". На современном языке это можно выразить так: Человек - существо универсальное. Создание универсального робота - задача невероятно сложная, и, наверное, сегодня просто невыполнимая. Поэтому мы будем считать, что робот - механизм специализированный, предназначенный для выполнения очень узкого круга задач. А теперь давайте решим, должен ли робот иметь "классический" набор - две руки, две ноги, одна голова, два уха…?
- Итак, нужна ли роботу голова?
Легче всего отказаться от головы, ведь понятно, что "мозг" робота можно расположить где угодно. В принципе он может вообще располагаться где-то снаружи и управлять роботом по проводам или радио.
Обращают внимание на слайд, читают определение.
- Что вы думаете по поводу ног робота, какими они должны быть?
Две ноги - это тоже не очень удобно. Вы знаете, что наш далекий предок вынужден был подняться на ноги, чтобы освободить руки для работы. Но ведь две ноги это неустойчиво, кроме того, создать шагающий механизм очень сложно. Гораздо проще использовать колесо или гусеницу, а если роботу не нужно перемещаться, то зачем ему вообще какие либо движители?
- Какие руки нужны роботу?
Очень похожая ситуация с руками. Рука человека очень сложна, и универсальна. Зачем роботу 5 пальцев чтобы весь день держать гаечный ключ? Проще сделать его "руку" в виде гаечного ключа. И вообще, всегда ли нужна рука роботу?
- А что же все-таки необходимо иметь роботу, что его "роднит" с человеком?
1.Мы говорим, что человек из "плоти и крови", робот из металла, пластмассы и стекла, но и тот и другой имеют физическое тело.
2. Робот - помощник и замена человека в его деятельности, т.е. робот должен что-то делать.
3. Человек не смог бы ничего делать не получая информации об окружающем мире. Для этого у него есть устройства ввода информации (органы чувств). Органы чувств робота, датчики (сенсоры) - это тоже устройства ввода информации.
4. Человек не только получает информацию, но и передает ее другим. Для этого у него есть речь, мимика, письменность, жесты. Индикаторы, табло, дисплеи, "руки"…, все это устройства вывода информации у роботов.
5. И наконец, последнее. Человек всю свою жизнь выполняет некоторыеалгоритмы. Некоторые из них человек "знает" уже при рождении, например алгоритм дыхания. Другим учится самостоятельно (алгоритм ходьбы), третьи изучает сознательно (алгоритмы умножения и деления). Робот вообще ничего не умеет делать сам. Он только выполняет программу, которую составили и ввели в него программисты.
Итак, мы сформулировали пять признаков, которые позволят нам определить, является то, или иное устройство роботом.
Эти признаки: физическое тело, действие, устройства ввода, устройства вывода, программа.
Попробуйте самостоятельно заполнить таблицу и с ее помощью, ответить, являются ли устройства вокруг вас роботами. В каждой графе нужно ответить "да", если требование выполняется и "нет" в противном случае. Добавьте 5-6 строчек самостоятельно.
Заполняют таблицу, опираясь на сформулированные признаки робота. Ребятам раздать Приложение №1
Итак, как вы поняли, что же есть такое робот?
С понятием робота неотъемлемо связано понятие робототехники. Рассмотрим определение данного понятия.
Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем (роботов).
Ответ детей: Автоматическое устройство, выполняющее определенные запрограммированные действия, своей работой заменяет людей.
Смотрят на слайд № 11
Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программное обеспечение.
- Как вы думаете, почему она опирается на эти дисциплины?
- Посмотрим, как развивалась робототехника.
Первым современным роботом стал Unimate, робот с механической рукой, разработанный для General Motors в 1961, выполнявший последовательность действий, записанную на магнитный барабан.
Активное производство роботов началось в 1970-е годы. Прежде всего, они стали использоваться в производстве, для выполнения однообразных (и часто опасных) операций. Больше всего промышленных роботов используется в автомобильной промышленности, где они работают на штамповочных и сварочных участках, в покрасочных камерах, на сборке.
Ответ детей: Потому что чтобы создать робота, нужно иметь представления о механики, как будет функционировать робот, его механизмы, нужно его будет правильно запрограммировать и подключить.
Смотрят слайд № 12
Разумеется, роботы не могли сразу заменить людей в промышленности, но доля человеческого труда в производстве с тех пор неуклонно сокращается.
Полностью автоматизированные фабрики, такие как фабрика IBM для сборки клавиатур в Техасе, называются "фабрики без освещения". 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.
- Ранее прозвучавший писатель Айзек Азимов сформулировал три закона робототехники, которые надолго определили наши представления о роботах:
1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен подчиняться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности, пока это не противоречит первому и второму закону.
- Мы определили, что робототехника занимается разработкой роботов. Какие же роботы существуют на сегодняшний момент? Кто скажет, в каких сферах используются роботы?
- На производстве работают сотни тысяч роботов, но гораздо больше их трудится за пределами фабричных цехов. Автономные роботы, обладающие свободой передвижения, включают в себя автономные летательные аппараты, существуют роботы-сапёры (Mini-Andros), роботы-газонокосилки (Robomower), роботы-курьеры (HelpMate), доставляющие лекарства и документы в некоторых больницах, и т. д.
- Поэтому в робототехнике были выделены следующие разновидности роботов:
роботы как предмет бытовой техники
Особая категория – андроиды или человекообразные роботы. Создать андроидов оказалось более сложным делом, чем ожидалось. Потребовались значительные достижения в области эффективных моторов, технологий машинного зрения и увеличение вычислительной мощности компьютеров, чтобы появились первые андроиды, способные передвигаться, ориентироваться в пространстве и что-то делать, такие как ASIMO и Qrio. Технологии машинного зрения позволяют роботам (пока ещё не очень хорошо) ориентироваться в пространстве, находить дорогу, распознавать предметы. Роботы могут узнавать людей по лицам и голосам. Технологии искусственного интеллекта позволяют роботам самостоятельно принимать решения и действовать автономно.
Развлекательные роботы появились с выходом на рынок Aibo, робособаки от Sony. Теперь многие игрушки наделяются зачатками интеллекта – процесс, который скоро приведёт к появлению действительно разумных игрушек вроде медвежонка из фильма AI. Роботы-тюлени и роботы-кошки повышают настроение пожилых людей в японских домах престарелых. Начинается использование роботов для обучения и развлечения детей в детских садах и школах США и Южной Кореи.
В начале 2000-х роботы проникли в сферу домашнего хозяйства: газонокосилки, роботы пылесосы и мойщики пола. iRobot продала уже несколько миллионов робопылесов Roomba. Поумнели и неподвижные машины: стиральные, посудомоечные и т. п. Домашние роботы быстро входят в нашу жизнь. Скоро (примерно к 2015-2020 году) в среднем "умном" доме будет несколько интеллектуальных предметов бытовой техники и несколько автономных роботов.
Слайд 20 , 21
- Каково же будущее робототехники?
К 2015-2020 активно будут использоваться микророботы, размером в сантиметры и миллиметры. Они будут использоваться в медицине, в сельском хозяйстве (как умные сенсоры) и во многих других областях. Сейчас уже существуют микророботы, такой компании как HEXBAG, но это только начало.
А лет через 10 получат распространение первые нанороботы (наноботы). Нанороботы смогут выполнять строительство нужных структур из молекул и атомов – для производства практически чего угодно они смогут использовать даже воду (состоящую из водорода и кислорода) и воздух (содержащий азот, кислород и углерод в углекислом газе). Нанороботы смогут легко создавать любые, самые сложные и совершенные материалы и продукты с абсолютной точностью. Разумеется, они смогут создавать и свои собственные копии, так что их всегда будет достаточно, чтобы выполнить любые задачи, которые поставит перед ними человек.
Роботизация в будущем.
Всё больше производственных операций будет роботизироваться. Использование программируемого производства (custom manufacturing) потребует универсальных мобильных роботов, способных выполнять заранее заданный набор операций на рабочем месте, но и свободно передвигаться в пространстве.
Скоро такие физически простые дела как работа аптекаря или библиотекаря в книгохранилище будут отданы роботам.
Большое количество почти полностью роботизированных фабрик и заводов начнёт появляться к 2020. К 2010-2015 роботы начнут активно использовать в сельском хозяйстве. Специализированные роботы, помогающие человеку в тяжёлой физической работе (но не полностью автономные) появятся к 2015 году. Роботов на улицах наших городов мы увидим уже к 2010-2015 году. Это будут роботы-уборщики, роботы-погрузчики.
Большая часть транспорта будет автоматизированной к 2020-2030 году. Сегодняшние автомобили значительно поумнеют: сперва они будут лишь помогать водителям выполнять некоторые операции (сложная парковка, контроль за безопасностью, движение по шоссе), но потом они возьмут на себя весь процесс вождения. Чуть раньше мобильные роботы появятся в транспортной отрасли (например, погрузочные) и горнодобывающей. Мы увидим полностью автоматизированные логистические терминалы. Роботы будут всё больше использоваться в медицине. В некоторых областях они уже могут работать более эффективно, с большей точностью и меньшей вероятностью ошибки, чем доктора люди. Роботизация повлияет на многочисленные сферы жизнедеятельности человека, коренным образом изменив образ жизни человека.
IV.Практическая работа 45 мин
Задачи: Закрепить умение конструирования по замыслу; умения работать в программе. Развивать логическое, образное мышление, внимание, память.
Методы: Словесные: объяснение, Практические: выполнение практического задания, работа с картой – схемой.
Формы: Индивидуальная, фронтальная.
IV. Подведение итога занятия 5 мин
Задачи: Дать анализ и оценку успешности достижения цели занятия.
Методы приемы: Проверка знаний: опрос, рефлексия
Формы: Фронтальная, индивидуальная
Деятельность учителя : Наше занятие подходит к концу. Скажите, что нового вы узнали сегодня на занятии? Каким вы видите будущее робототехники? Спасибо!
Деятельность ученика: Ответы на вопросы. Узнали какие бывают роботы, их предназначения, польза от их применения. В будущем робототехника займет значительное место в жизни человечества, что приведет к роботизации многих сфер жизни.
-75%
Оценить 1313 0
Роботы: как далеко шагнул прогресс?
Роботы. Какие ассоциации вызывает у вас это слово? Одни считают их помощниками и партнерами. Другие видят в них угрозу, опасаясь, что эти машины со сверхинтеллектом однажды заменят людей. Для третьих, и таких людей очень много, роботы – это нечто из области фантастики, мало связанное с реальной жизнью.
Что же происходит в наши дни? По данным исследований, опубликованных Международной федерацией робототехники в 2006 г., в мире насчитывается без малого миллион промышленных роботов, причем почти половина из них – в Азии. Почему они так востребованы?
Что делают роботы?
Однако сейчас роботы используются не только в промышленности. Они оснащены программами, позволяющими узнавать голоса, гироскопами, беспроводной связью, приборами Глобальной системы навигации, а также множеством датчиков, улавливающих ультразвук, определяющих температуру, нагрузку, химический состав веществ и уровень радиации. Современные роботы, более мощные и универсальные чем когда-либо, выполняют задания, которые всего несколько лет казались невыполнимыми.
Слайды презентации.
Насколько роботы подобны людям?
Что принесет будущее?
В отчете японского правительства о перспективах развития рисуется картина общества 2025 года: роботы сосуществуют с людьми, служа сиделками, нянями и домработницами. Исследователи надеются, что к 2050 году футбольная команда роботов обыграет команду людей, а также что через несколько десятилетий будут созданы машины, по своим возможностям превосходящие человеческий мозг.
Что будет достигнуто в области робототехники, покажет время. Но одно известно точно: роботы никогда не смогут проявлять любовь, мудрость, справедливость и силу, как это делают люди.
Актуальность моего проекта: сегодня эта тема очень интересна моему поколению. Мне, как и многим моим друзьям интересны передачи, фильмы и мультфильмы про трансформеров и роботов начиная от игрушек и героев фильмов до роботов, которые окружают нас в жизни. Роботы уже стали частью нашей повседневной жизни, мы просто можем даже не знать этого и не замечать. Считаю, что каждому человеку, а особенно нам – школьникам важно и нужно знать историю создания роботов, знать, как развивается робототехника, где она применяется.
Проблема: роботы: польза или вред для людей
Цель проекта: Убедиться в необходимости роботов в жизни человека.
Познакомиться с разновидностями роботов
Выяснить, где применяются роботы.
Какой вред могут причинить эти машины людям
Гипотеза: мы выдвигаем предположение, что современный человек сильно зависит от роботов, потому что роботы являются нашими помощниками.
Объектом исследования данной работы является роботы.
Предметом исследования является влияние роботов на жизнь современного человека.
Методы исследования – и зучение специальной литературы, поиск информации в интернете, анализ и обобщение полученной информации.
2. История слова
Три главных закона для робототехники:
1.Запрещает роботу причинять вред человеку
2.Заставляет выполнять приказы людей
3.Обязывает заботиться о собственной безопасности
Роботы – часть нашей жизни. В настоящее время они повсюду. Я обратил внимание на то, как эти умные машины помогают нам каждый день. Мама готовит с помощью мультиварки, посуду моет посудомоечная машина, вещи стирает запрограммированная стиральная машина, а робот-пылесос – незаменимый помощник для поддержания чистоты в доме. Любимый папин робот – это компьютер. И я тоже часто обращаюсь к поисковым системам Google , Yandex , чтобы правильно выполнить домашнее задание, ведь там так много нужной информации. К сожалению, не всегда нужная книга оказывается под рукой. И тут я задумался, о том, насколько сильно мы зависим от роботов. Неужели мы совсем без них не можем?
Прежде, чем говорить о том, какими были самые первые роботы, следует определить, что именно подразумевается под данным понятием.
Внешний вид и конструкция современных роботов могут быть весьма разнообразными, от увеселительных и прикладных и до сугубо производственных. В промышленности широко применяются различные роботы , внешний вид которых (по причинам производственных требований и заложенных характеристик) различается.
3.Роботы: польза или вред для детей?
В наше время, когда технический прогресс шагает семимильными шагами, большинство родителей обеспокоены ростом озлобленности и агрессивности детей. Мнение психологов на этот счет – во всем виноват поток насилия с телевизионных экранов, воинственные компьютерные игры и неправильные игрушки (в частности, пистолеты и роботы).
Однако не следует спешить с выводами и однозначно считать все игрушки- роботы агрессивными. Вот, например, роботы – трансформеры, которые превращают робота в машину или другую конструкцию, помогает ребятам логически мыслить, развивают пространственное воображение. Не всегда даже взрослый быстро сообразит, как превратить робота в танк.
Существуют модели роботов, которые созданы для общения с детьми, помогают развить речь, повторяя слова. Игры с роботами- ступенька в мир современных технологий, они стимулируют у детей развитие интереса к технике программированию. Кто знает, может как раз это и будет их будущей профессии.
Забота о детях –это обязанность любой матери, но что делать женщине в современном мире, где она наравне с мужчиной стремится к карьерному росту?
До не давнего времени такие семьи могли положиться лишь на сиделку – постороннего человека, которому порой страшно доверять своего ребенка, но скоро все изменится, так считают японские ученые, разработавшие не способного на ошибку и не требующего оплаты робота. Они специально сконструировали робота для присмотра за детьми. Кроме того, робот –нянька может использоваться в детских садах на случай, если родитель пожелает знать, чем занимается его ребенок в настоящий момент.
Робот способен играть и разговаривать с детьми, а также передавать видеоизображение ребенка на сотовый телефон или компьютер родителя и воспитателя. По мимо этого, электронная няня оснащена уникальной возможностью различать и интерпретировать голос ребенка даже в очень шумной среде.
Робот Емеля: няня, репетитор и секретарь в одном лице.
Робот- совместная разработка российской и гонконгской компании. В основе ее функционирования лежит система распознавание речи основанная на искусственном интеллекте. Поэтому робот может понимать вопросы, отвечать на них и выполнять голосовые команды. На русском рынке робота будет звать Емелей. Еще одна важная функция Емели- средство связи. Ребенок может общаться с родителями. С помощью этой функции родители всегда могут напомнить своим детям о том, что пора обедать или делать уроки. Кстати, об уроках: Емеля помощь в обучении. Ему доступна энциклопедическая база знаний, благодаря этому он ответит на тысячу детских вопросов.
Емеля может и поиграть в интеллектуальные игры, а так же споет песенку или расскажет сказку.
После всего этого я понимаю, что роботы нужны людям, но самое главное что бы они не причиняли вред здоровью.
4.Первый в мире робот
Есть определенные правила поведения роботов, или, если можно так выразиться, свод законов для любого создателя роботов –
1. Робот не может причинить вред человеку ни своими действиями, ни своим бездействием;
2. Робот должен подчиняться любым приказам, не противоречащим Первому Закону;
3. Роботу позволяется бороться за свое существование в случае, если его действия не приведут к нарушению Первого и Второго Закона. [3]
Первый в мире андроид появился в 1957-м году и выглядел странно
5.Типы роботов
Промышленные роботы
роботы выполняют сложные производственные операции по 24 часа в сутки;
выпускаемая роботами продукция имеет высокое качество;
роботы не болеют, не нуждаются в обеденном перерыве и отдыхе;
роботы не бастуют, не требуют повышения заработной платы и пенсии;
роботы не подвержены воздействиям окружающей среды, опасных для жизни человека.
Медицинские роботы
Р оботы находят применение в медицине ; в частности, разрабатываются различные модели хирургических роботов . Ещё в 1985 году робот Unimation Puma 200 был использован для позиционирования хирургической иглы при выполнении биопсии головного мозга, проводившейся под управлением компьютера. В 1992 году разработанный в Имперском колледже Лондона робот ProBot впервые осуществил операцию на предстательной железе , положив начало практической роботизированной хирургии . В 2000 году компания Intuitive Surgical начала серийный выпуск роботов Da Vinci , предназначенных для лапароскопических операций.
Бытовые роботы
Одним из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов стала механическая собачка AIBO корпорации Sony .
В начале XXI века получили популярность роботы-уборщики, представляющие собой по сути автоматические пылесосы, способные самостоятельно прибраться в квартире и вернуться на место для подзарядки без участия человека.
Роботы для обеспечения безопасности
Боевые роботы
Боевым роботом называют автоматическое устройство, заменяющее человека в боевых ситуациях или при работе 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). Большинство боевых роботов являются устройствами телеприсутствия , и лишь очень немногие модели имеют возможность выполнять некоторые задачи автономно, без вмешательства оператора.
В Технологическом институте Джорджии под руководством профессора Хенрика Кристенсена разработаны напоминающие муравьёв инсектоморфные роботы, способные обследовать здание на предмет наличия там врагов и мин-ловушек. Получили распространение в войсках и летающие роботы . На начало 2012 года военными во всём мире использовалось около 10 тысяч наземных и 5 тысяч летающих роботов; 45 стран мира разрабатывало или закупало военных роботов.
В 2015 году на военной базе морских пехотинцев Куантико в США были проведены испытания прототипа робота-собаки Spot, разработанного двумя годами ранее компанией Boston Dynamics для использования в войсках для разведки, патрулирования и переноски грузов. Во время тестов робот обследовал помещения на предмет нахождения в них противника и передавал данные об обнаруженных целях на пульт оператора.
Первые роботы-учёные Адам и Ева были созданы в рамках проекта Robot Scientist университета Аберистуита и в 2009 году одним из них было совершено первое научное открытие.
Роботы-учителя
Один из первых образцов робота-учителя был разработан в 2016 году молодыми учеными Томского политехнического университета . В мае 2016 года пресс-служба университета сообщила, что с помощью мобиробота учащиеся лицея при вузе смогут получать теоретические и практические знания по математике, физике, химии и информатике начиная с осени того же года.
Помимо уже широко применяющихся нейросетевых технологий, существуют алгоритмы самообучения взаимодействию робота с окружающими предметами в реальном трёхмерном мире: робот-собака Aibo под управлением таких алгоритмов прошёл те же стадии обучения, что и новорожденный младенец, самостоятельно научившись координировать движения своих конечностей и взаимодействовать с окружающими предметами (погремушками в детском манеже). Это дает ещё один пример математического понимания алгоритмов работы высшей нервной деятельности человека.
Робот NAO - это автономный программируемый человекоподобный робот, разработанный во Франции в 2012 году. Робот NAO нашел применение в более чем 200 образовательных учреждениях по всему миру. Он применяется для исследований в области робототехники и помогает учащимся в освоении компьютерных и когнитивных наук, математики и физики, а также в области взаимодействия робота и человека. Этот человекоподобный робот высотой всего в 58 см был разработан как дружелюбный домашний компаньон. Он движется, признает, слышит и говорит с людьми, а также умеет выполнять разнообразные просьбы.
Нежный ПАРО попал в книгу рекордов Гиннеса, как самое эффективное средство от депрессии и болезней. Милый роботюлень любит ласку и отвечает взаимностью, когда вы его гладите, щекочите и играете с ним. Паро — терапевтический робот в виде детёныша гренландского тюленя, предназначенный для оказания успокаивающего эффекта и вызывания положительной эмоциональной реакции у пациентов больниц и домов престарелых. Робот имеет тактильные сенсоры и реагирует на ласку, виляя хвостом, открывает и закрывает глаза. Он также реагирует на звуки и может отзываться на имя.
Паро — терапевтический робот в виде детёныша гренландского тюленя, предназначенный для оказания успокаивающего эффекта и вызывания положительной эмоциональной реакции у пациентов больниц и домов престарелых.
Корейский робот Силбот может играть в различные игры на развитие памяти на шахматной доске, танцевать, общаться, распознавать эмоции, повторять движения человека, запоминает предпочтения и может быть сиделкой для детей, стариков и больных.
робот Робот няня
6. Робот София- самый совершенный робот –гуманоид с искусственным интеллектом
История робота, первого в мире получившего гражданские права.
Робот по имени София была создана в 2015 году, родом она из Гонконга.
В нем, в частности говорилось: «Как сообщает портал CNET, человекоподобный робот был представлен на открытии научно-практической конференции, проходящей в эти дни в американском городе Остин. Он разработан специалистами фирмы Hanson Robotics, основанной в 2003 году Дэвидом Хэнсоном. Робота назвали Софией. При создании его (ее) лица был использован образ британской актрисы и фотомодели Одри Хэпберн.
Мимика у Софии очень выразительна. Для сходства с человеком голова покрыта патентованной силиконовой кожей, в зрачках установлены видеокамеры. София способна наладить не только визуальный, но и речевой контакт
11 октября 2017 года робот-гуманоид София выступила в Нью-Йорке на заседании Комиссии ООН по вопросам технического прогресса, где рассказала о том, как искусственный интеллект может помочь человечеству.
Она была не просто участником заседания, но и отвечала на вопросы первого заместителя Генерального секретаря ООН Амины Мохаммед.
С помощью механических мышц лица робот умеет воспроизвести 62 разных эмоции. Для взаимодействия с человеком используются глаза со встроенными камерами, которыми он смотрит на собеседника. Это создает эффект зрительного контакта.
В интервью он заявил, что хочет заниматься искусством и иметь семью. Но лучше всего робот София запомнилась положительным ответом на вопрос, собирается ли он уничтожать людей.
Русский язык она выучила за 2 дня – в этом ей помогли специалисты из Новосибирска.
По прибытию в Москву на форуме София заявила:
И подготовила София послание к премьер-министру Дмитрию Медведеву.
7.Заключение
Я познакомил ребят с роботами, заинтересовал их этой темой;
Нашел очень много интересного про роботов в Интернете;
Не знаю, мне кажется, или действительно все заходит так далеко? Человекоподобный робот в первые в истории получил гражданство. Что бы вы понимали, у нее теперь есть паспорт, у меня один только вопрос, на который нет ответа, но все же я его задам сам себе: -зачем роботу паспорт.
Ответа на мой вопрос я так и не нашел даже в интернете.
София сказала только одно:
И, Всё- таки, я уверен, что должны действовать три правила, три закона
1. Робот не может причинить вред человеку ни своими действиями, ни своим бездействием;
2. Робот должен подчиняться любым приказам, не противоречащим Первому Закону;
3. Роботу позволяется бороться за свое существование в случае, если его действия не приведут к нарушению Первого и Второго Закона.
Читайте также: