Виды роботов и области их применения

Начало робототехники идёт из глубокой древности. Еще до новой эры люди стали создавать себе автоматизированных помощников. И уже тогда было эти механизмы работали по заданному алгоритму или программе.

Сегодня мы рассмотрим, что означает слово робот, для чего нужны роботы и какие бывают типы роботов.

💡 Задание №4 для ДО: Ответьте на вопросы в конце урока

Что означает слово робот?

Существует множество определений робота и никакого реального консенсуса пока не достигнуто. Дадим такое определение робота:

Робот – это электромеханическое устройство, которое способно реагировать определенным образом на свое окружение, и принимать автономные решения или действия для достижения конкретной задачи.

Робот – исполнительный механизм, программируемый по двум или более ступеням подвижности. Он обладает определенной степенью автономности и способен перемещаться во внешней среде с целью выполнения заданных задач по назначению.

Робот является автоматическим устройством. Он действует по заложенной в него программе. Робот сделан по подобию живого организма и получает информацию от сенсоров (датчиков). Впервые слово робот ввел в употребление чешский писатель Карел Чапек и его брат Йозеф в 1920 году для пьесы «Россумские универсальные роботы». Означает оно подневольный труд и происходит от чешского слова «robota» или «robot».

Ранее в переводе на русский язык оно звучало как «роботарь», но в наше время мы его уже практически не услышим.

Это означает, что тостер, лампа, или автомобиль не будет рассматриваться как роботы. Прежде всего они не имеют возможности воспринимать свое окружение. С другой стороны, пылесос, который может перемещаться по комнате или солнечная панель, которая направлена на солнце и изменяет угол наклона в зависимости от положения солнца, могут быть рассмотрены как роботизированные системы.
Устройство можно назвать роботом при условии одновременного соблюдения трех условий. Что это за условия?

SENSE (ЧУВСТВО, ОЩУЩЕНИЕ): робот обладает способностью воспринимать окружающий мир с помощью сенсоров. Такими сенсорами могут быть микрофоны, камеры, различные электромеханические сенсоры и прочее.

​ACT (ДЕЙСТВИЕ): в результате принятого решения выполнить некоторое действие. Оказание определенного влияния на внешний мир.

THINK (МЫСЛИТЬ): понимание или размышление об информации или команде, полученной из внешнего мира. Планирование и принятие решений в результате понимания и размышления

Для чего нужны роботы?

Робот нужен для того, чтобы заменить человека в тяжелых производственных или опасных условиях. Робот работает по заложенной в него программе, на основе получения информации от внешних устройств – сенсоров или по другому датчиков. Фактически любой робот копирует живые организмы и органы чувств людей, животных. То есть использует принципы такой прикладной науки как бионика.

Роботы могут работать автономно или управляться оператором, то есть человеком, который отдает команды. В промышленности обычно используются стационарные роботы, которые совсем не похожи на людей. Это различного вида

• станки
• производственные линии
• манипуляторы и прочее

Роботы, похожие на людей, называются андроидами. Сейчас их больше используют как бытовые игрушки или как помощника по дому с очень ограниченным функционалом.

Роботов разделяют по категориям на много групп. Каждая классификация неполная и можно придумать много других.

Какие бывают типы роботов:

Промышленные роботы

– это автоматические машины. Они часто используются в промышленности вместо людей для выполнения отдельных технологических задач. К ним относятся роботизированные станки, производственные линии (конвейеры) и манипуляторы. Выполняют различные технологические операции, перемещение предметов, обработку материалов.

Медицинские роботы

– наиболее известный хирургический робот «Да Винчи» (da Vinci). Он управляется несколькими операторами хирургами. При его помощи проводят высокоточные операции. По своей сути это управляемый манипулятор. Обычно медицинские роботы совсем не похожи на людей. Также есть роботы, которые выполняют отдельные функции, например, массаж или внутривенные инъекции, терапевтические функции и прочее. Для более точечных операций идет разработка нано-роботов. Они смогут вводиться внутрь человеческого организма.

Бытовые роботы

– облегчают жизнь человеку. Это роботы, выполняющие функции секретаря, уборки помещений, роботы животные. Например робот-собачка, способная выполнять некоторые команды, роботы-пылесосы и другие.

Робот, которые обеспечивают безопасность.

— широко используются силовыми структурами. Это системы контроля доступом, автоматические устройства пожаротушения. МЧС и полиция используют беспилотники-дроны, подводных роботов для предотвращения пожаров и глубоководных работ.

Боевые роботы

- являются как правило дистанционно управляемыми и предназначены для замены человека в особо опасных и боевых ситуациях. Это роботы-минеры, роботы-саперы, роботы разведчики. Автономные боевые роботы пока находятся в стадии разработки.

Роботы учёные

– постепенно начинают использоваться для научных исследований и разработок. Для них используют все более совершенные алгоритмы управления. Роботы уже в состоянии проводить научные эксперименты, опыты, анализировать различные процессы, делать прогнозы и выдвигать теории. Эти роботы могут работать без перерыва, у них нет амбиций, они не могут обманывать и утаивать информацию. Также роботы лишены субъективной оценки своей работы.

Робот учитель

– может выполнять многие задачи, которые выполняет современный учитель. Он может читать вслух, общаться на многих языках, выдавать задания. Но пока не может распознавать эмоции человека, думать, как человек. Такой робот-учитель лишен индивидуального подхода к учащимся. У него сложности с мотивацией учеников и управлением классом.

Мы видим что различных типов роботов достаточно много и тому что такое робот можно дать много определений. Но пока у всех роботов отсутствует эмоциональная составляющая, пока это только управляемые программируемые механизмы. Этот перечень роботов далеко не полный. Каждый тип роботов также подразделяется на множество видов. С каждым годом мир роботов становится все больше и разнообразнее.

Это интересно!
Первый робот был создан американским инженером Д.Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году. Этот робот имел простую структуру, но мог исполнять ряд команд, рассчитанных на выполнение простейших действий. А также воспроизводить, определенные фразы по команде человека.

💡 Ответьте на вопросы

1. Создай список роботов, которых ты видишь, встречаешь в повседневной жизни, по телевизору или в сети Интернет.

	Роботы
В повседневной жизни
По телевизору
В сети Интернет
Другое

К какому из перечисленных выше видов они относятся? Если известные тебе роботы не относятся ни к одному из вышеперечисленных видов, дай название новому виду робота.

2. Рассмотри рисунок. Расскажи, в каких отраслях задействованы роботы?

Источник: https://legoteacher.ru/ , https://www.opiq.kz/kit/92/chapter/5594