Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 365
Скачиваний: 9
-
узнать историю возникновения роботов; -
выяснить какие бывают роботы; -
изучить среду программирования Lego Mindstorms EV3; -
собрать и запрограммировать Робота-уборщика из конструктора LEGO Education MINDSORMS EV3; -
записать работу Робота-уборщика на видео.
представленному в проекте, робота сможет собрать любой желающий.
1 Теоретическая часть
1.1 История роботов
Если верить историческим данным, первые роботы в мире были созданы примерно в 300 году до нашей эры. Тогда, на маяке египетского острова Фарос, были установлены две огромные фигуры в виде женщин. В дневное время они хорошо освещались сами по себе, а ночью загорались искусственным светом. Время от времени они поворачивались и били в колокол, а ночью издавали громкие звуки.
Существует легенда, что еще во времена Ивана Грозного придворные мастера сделали механического слугу, который подавал царю кафтан, подметал пол и даже боролся с медведем.
В 1495 г. – Леонардо да Винчи создает проект механического рыцаря, чтобы показать, что машина может двигаться, как человек. Это изобретение эпохи Возрождения считается первым в истории роботом. В 1584 году да Винчи придумал и льва. Очевидцы в своих воспоминаниях описывали, что в однажды в комнату к королю Франции зашёл механический лев, который сел на задние лапы, раскрыл дверцы на груди, и там был виден букет лилий — геральдический символ как французских королей, так и Флоренции. Полного его изображения, как и полных чертежей, не сохранилось.
В 1740-х годах французский механик Жак де Вокансон, изучавший наследие Леонардо да Винчи, создал робо-уток из меди. По своей сути они были механическими игрушками, умевшими крякать, пить воду из чашки, есть зерно и хлопать крыльями. Пища «переваривалась» и затем, как у настоящей птицы, выходила «экскрементами» другого цвета. Механизм, управляющий птицей, был скрыт в постаменте.
1801 г. – Жозеф Жаккар представляет в Париже ткацкий станок, который сам изготавливает полотно. Для управления узорами на тканях используется перфокарта – бумажный носитель данных, моделирующий работу механизма.
Российская история робототехники началась в конце XIX в., когда инженер Пафнутий Чебышев сконструировал стопоход – механизм, обладающий высокой проходимостью.
В XX веке человечество уже осознало перспективы робототехники и всерьез занялось производством роботов. В те времена инженеры хотели создать человекоподобные механизмы, но на настоящих людей они не были похожи. По современным меркам они вовсе были металлическими монстрами, которые практически ничего не умели. Так, в 1928 году, американский инженер Рой Уэнсли показал публике робота «Мистер Телевокс», который умел двигать несколькими конечностями и выполнять простые голосовые команды.
Январь 2002 год первый в мире серийно выпускаемый бытовой робот-пылесос Trilobite представлен на рынок шведской компанией Electrolux. Робот ориентируется с помощью ультразвукового сонара и имеет высоту 13 см при диаметре 35 см. Максимальная скорость уборки — 40 квадратных сантиметров в секунду. Когда аккумуляторы робота «садятся», Trilobite сам находит зарядное устройство и едет заряжаться. Сентябрь 2003 год на выставке Sony Dream World 2003 представлен робот QRIO, ранее известный под именем SONY SDR-4Х. Робот Qrio весит около 7 кг при росте в 58 сантиметров - такой размер Sony признала оптимальным и безопасным для игры с детьми. Благодаря 38 встроенным сервомоторам Qrio обладает достаточной свободой движений и хорошей координацией. Он может брать предметы, танцевать, подниматься по небольшой лестнице и держать равновесие, стоя на одной ноге. Робот знает более 60000 слов и обладает зачатками адаптивного поведения.Октябрь 2007 год в Екатеринбурге успешно завершилась первая в России операция, выполненная при помощи робота-хирурга Да Винчи (операция на желчном пузыре). Благодаря этому хирургическому комплексу, врачи могут выполнять сложнейшие операции, вплоть до онкологических, дистанционно и в то же время с ювелирной точностью. Этот момент врачи первой областной клинической больницы называют историческим. Робот способен выполнять так называемые операции «замочной скважины» - без больших разрезов, через миниатюрные проколы в теле пациента.В 2013 году Boston Dynamics показала всему миру робота Atlas.Разработка предназначена для перемещения по неровной местности на двух ногах. 2014 г – Aiko Chihira (Айко Чихира) – робот-гуманоид от Toshiba начал рабоатть в торговом центре. Он говорит на японском языке и владеет языком жестов. Айко помогает ориентироваться в торговом центре. Сегодня в мире используются миллионы роботов. Применение им нашлось практически во всех сферах человеческой деятельности. Роботы управляют самолётами и поездами, спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают в строительстве космической станции, в сборке автомобилей и производстве микрочипов, охраняют здания, используются военными для разведки и разминирования, помогают спасателям искать людей под завалами. Нет такой области, в которой человек не попытался создать себе автоматического помощника.1.2. Какие бывают роботыКонструкция роботов, их внешний вид и их назначения могут быть самыми разными. Одни роботы созданы, чтобы упростить человеку работу или сделать ее безопаснее. Другие – ради развлечения. Можно выделить следующие виды роботов:
-
Медицинские помощники.
3) Сервисные
Классификация роботов включает в эту группу устройства, не относящиеся к другим категориям. К сервисным можно отнести средства сбора данных, демонстрации новых технологий, исследовательские аппараты, а также роботы, используемые в сфере услуг – консультанты, администраторы, промоутеры, гиды и т. д.4) Военные роботы (Рисунок 3)Военными называют многофункциональные технические средства, заменяющие человека при выполнении некоторых военных операций. Эти устройства наделены искусственным интеллектом и предназначены для задач, которые не может решить человек.В современном мире существуют следующие разновидности военных роботов:- Беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Используются для выполнения надземных миссий, например, для наблюдения и сбора данных. Летательные роботы могут разрабатывать схемы нанесения ударов по точкам противника, проводить разведывательные операции.- Сухопутные. В эту группу входят военные машины, передвигающиеся по земле и работающие без участия человека – саперы, системы наблюдения и охраны, боевые установки.- Морские. Категория включает надводные и подводные роботизированные устройства, используемые для наблюдения, разведки, охраны, поиска мин.