Поисковые роботы - как они работают и что делают. Как повсеместное внедрение роботов повлияет на нас
Тем не менее многие из нас не имеют ни малейшего представления о том, как их делают, из чего, с какими проблемами сталкиваются инженеры и как их преодолеть. В этой статье мы подробно разберем, как устроены роботы и как они работают. На самом базовом уровне люди состоят из пяти основных компонентов:
структура тела;
система мышц, которая движет телом;
система органов чувств, которая получает информацию о теле и окружающей среде;
источник энергии, питающий мышцы и органы чувств;
мозговая система, которая обрабатывает информацию от органов чувств и дающая указания мышцам.
Конечно, у нас есть ряд нематериальных атрибутов вроде интеллекта и морали, но на чисто физическом уровне список выше включает это. Роботы делаются из аналогичных компонентов. Обычный робот обладает подвижной физической структурой, электродвигателем определенного рода, системой сенсоров (датчиков, органов чувств), блоком питания и компьютерным «мозгом», который контролирует все эти элементы. По существу, роботы - это техногенные версии животной жизни. Это машины, которые копируют поведение людей и животных. Джозеф Энгельбергер, пионер промышленной робототехники, однажды заметил: «Я не могу дать определение роботу, но я точно узнаю его, когда увижу». Если вы задумаетесь обо всех возможных машинах, которые люди называют роботами, вы поймете, что невозможно придумать всеобъемлющее определение. У каждого есть свое представление о том, что представляют собой роботы. Вам наверняка известны эти роботы:
R2D2 и C-3PO: умные говорящие роботы с ярко выраженной индивидуальностью из фильмов серии «Звездные войны»
AIBO от Sony: собака-робот, которая обучается в процессе взаимодействия с людьми
ASIMO от Honda: робот, который может ходить на двух ногах
Промышленные роботы: автоматизированные машины, работающие на сборочных конвейерах
Дейта : почти человекоподобный андроид из «Звездного пути»
Роботы-саперы
Марсоходы NASA
HAL : бортовой компьютер из «Космической Одиссеи 2001 года» Стэнли Кубрика
MindStorm : популярный роботизированный комплект от LEGO
Все вышеперечисленное можно назвать роботами. Роботом, как правило, называется то, что люди считают роботом. Большинство робототехников (людей, которые делают роботов) использует более точное определение. Они указывают, что роботы обладают перепрограммируемым мозгом (компьютером), который движет тело. Согласно этому определению, роботы отличаются от других подвижных машин вроде автомобилей, поскольку у них есть компьютерный элемент. У большинства новых автомобилей есть бортовой компьютер, но в него можно внести не так много нового. Вы управляете большинством элементов в автомобиле непосредственно при помощи механических устройств разного рода. Роботы отличаются от обычных компьютеров по своей физической природе - у обычных компьютеров нет физического тела, они могут существовать и без него.
Основы роботов
У подавляющего большинства роботов действительно есть общие черты. Прежде всего, почти у всех роботов есть подвижное тело. Некоторые обладают только моторизованными колесами, у других есть десятки подвижных сегментов, как правило, из металла или пластика. Как кости в вашем теле, отдельные сегменты соединяются вместе с помощью суставов. Колеса робота и поворотные суставные сегменты активизируются при помощи приводов разного рода. Некоторые роботы используют электродвигатели и соленоиды в качестве актуаторов (приводов); некоторые используют гидравлическую систему; некоторые - пневматическую систему (на основе сжатых газов). Роботы могут использовать все эти типы приводов. Робот нуждается в источнике питания, чтобы управлять этими приводами. Большинство роботов либо оснащены батареей, либо работают от розетки. Гидравлическим роботам нужен насос для создания давления в гидравлической системе, а пневматическим роботам нужен воздушный компрессор или баллоны со сжатым воздухом. Все приводы подключаются к электрической цепи. Цепь напрямую питает электродвигатели и соленоиды, что активизирует гидравлическую систему при помощи электрических клапанов. Клапаны направляют сжатую жидкость через машину. Для перемещения гидравлической ноги, например, оператор робота должен открыть клапан, ведущий от жидкостного насоса к поршневому цилиндру, закрепленному на ноге. Жидкость под давлением будет двигать поршень, толкая ногу вперед. Чтобы двигать конечностями в обоих направлениях, роботы используют поршни, которые могут толкаться в обе стороны. Компьютер робота управляет всем, что подключено к цепи. Чтобы передвигать робота, компьютер активирует все необходимые двигатели и клапаны. Большинство роботов можно перепрограммировать, чтобы изменить поведение - достаточно просто ввести новую программу в компьютер. Не у всех роботов есть система сенсоров, и лишь некоторые обладают способностью видеть, слышать, чувствовать запах или вкус. Самая распространенная способность робота - способность ходить и наблюдать за своим перемещением. Стандартная конструкция использует колеса с щелью в суставах робота. Светодиод на одной стороне колеса пускает луч света через щель, чтобы подсветить датчик света на другой стороне колеса. Когда робот движет определенным суставом, колесо с щелью крутится. Щель разбивает луч света по мере вращения колеса. Световой датчик считывает поведение светового луча и передает данные на компьютер. Компьютер точно может сказать, как вращается сустав в определенной модели. По тому же принципу работает компьютерная мышь. Это основы робототехники. Робототехники могут комбинировать эти элементы в бесконечное число способов создания роботов неограниченной сложности.
Роботизированный манипулятор
Термин «робот» пришел к нам от чешского слова «robota», что означает буквально «принудительный труд». В принципе, это слово отлично описывает большинство роботов. Чаще всего роботы делают тяжелую работу, монотонно трудятся на производстве. Также они решают задачи, которые сложны, опасны или скучны для людей. Наиболее распространенный вид робота - это роботизированный манипулятор. Типичный манипулятор состоит из семи металлических сегментов, соединенных шестью суставами. Компьютер управляет роботом, вращая отдельные шаговые двигатели, подключенные к каждому суставу (некоторые крупные манипуляторы используют гидравлику или пневматику). В отличие от обычных двигателей, шаговые двигатели двигаются точными шажками. Это позволяет роботу перемещать руку очень точно, в точности повторяя одно и то же движение снова и снова. Робот использует датчики движения, чтобы убедиться, что совершает движения правильно. Промышленный робот с шестью суставами напоминает человеческую руку - у него есть подобия плечу, локтю и запястью. Как правило, плечо установлено на неподвижной базовой структуре, а не на подвижном теле. У такого типа робота есть шесть степеней свободы, то есть он может поворачиваться в шести разных направлениях. Для сравнения, человеческая рука имеет семь степеней свободы. Задача вашей руки - перемещаться с места на место. Аналогичным образом, задача манипулятора - перемещать концевой эффектор с места на место. Вы можете оснастить манипулятор разными концевыми эффекторами, предназначенными для конкретных задач. Один из распространенных эффекторов - упрощенная версия руки, которая может хватать и переносить разные объекты. Манипуляторы часто обладают встроенными датчиками давления, которые предписывают компьютеру, с какой силой захватывать конкретный объект. Это позволяет роботу не ломать все, что он хватает. Другие конечные эффекторы включают паяльные лампы, дрели и распылители порошка или краски. Промышленные роботы предназначены для того, чтобы делать одни и те же вещи, в контролируемой среде, снова и снова. Например, робот может закручивать колпачки на тюбиках с зубной пастой. Чтобы научить робота делать это, программист описывает порядок движения, используя ручной контроллер. Робот записывает последовательность движений в память и делает это снова и снова, когда новый продукт поступает на конвейер. Большинство промышленных роботов работает на конвейерах, собирая автомобили. Роботы делают это более эффективно, чем люди, поскольку более точны. Они всегда сверлят в одном и том же месте, затягивают болты с одной и той же силой, независимо от того, сколько часов проработали. Сборочные роботы также важны для компьютерной отрасли. Весьма сложно точно собрать крошечный микрочип силами человека.
Мобильные роботы
Манипуляторы весьма просто собрать и написать для них программу, поскольку они работают в ограниченном пространстве. Но все становится немного сложнее, если вы отправляете робота в мир. Первое препятствие заключается в том, чтобы дать роботу рабочую систему передвижения. Если робот будет двигаться только по гладкой земле, колеса или гусеницы будут лучшим вариантом. Колеса или гусеницы также могут работать на грубой земле, если будут достаточно большими. Но чаще всего робототехники задумываются о ногах, поскольку их легче адаптировать. Строительство роботов с ногами также помогает ученым понимать естественное движение - полезное упражнение для биологов. Как правило, гидравлические или пневматические поршни перемещают ноги робота вперед и назад. Поршни крепятся к разным сегментам ног так же, как мышцы крепятся к разным костям. Но заставить все эти поршни работать должным образом - сложная задача. Когда вы были ребенком, ваш мозг пытался выяснить, как нужно точно двигать мышцами, чтобы стоять на двух ногах и не падать. Аналогичным образом, конструктор робота должен определить правильную комбинацию поршневых движений, участвующих в ходьбе и запрограммировать эту информацию в компьютер робота. Многие мобильные роботы оснащены встроенной системой баланса (набором гироскопов, например), которая подсказывает компьютеру, когда нужно исправить движение. Прямохождение (ходьба на двух ногах) - довольно нестабильно, поэтому ему сложно научить роботов. Чтобы создать стабильного робота-ходока, конструкторы часто наблюдают за миром животных, особенно насекомых. Шестиногие насекомые обладают невероятно хорошим балансом и адаптируются к широкому набору местностей. Некоторые мобильные роботы управляются дистанционно - человек говорит им, что делать и когда. может осуществляться с помощью провода, радио или инфракрасных сигналов. Роботы с удаленным управлением часто называются кукольными роботами, и они полезны для работы в опасных или труднодоступных условиях - например, в глубокой воде или в жерле вулкана. Некоторые роботы управляются дистанционно лишь отчасти. Например, оператор может отправить робота в определенное место, а обратно робот уже сам найдет дорогу. Как видите, роботы чертовски похожи на нас.
Слово робот происходит от чешского слова «робота», что означает «каторжный труд» или «работа». Сегодня мы используем слово «робот», чтобы обозначить любую искусственную машину, которая может выполнять работу или иные действия, обычно выполняемые людьми, либо автоматически, либо с помощью дистанционного управления.
Что делают роботы?
Представьте себе, если ваша работа состоит в том, чтобы закручивать один винт на тостере. И вы делаете это снова и снова, день за днем, в течение нескольких недель, месяцев или лет. Такая работа лучше подходит роботами, чем людям. Большинство роботов сегодня используются для выполнения повторяющихся действий или работ, которые считаются слишком опасными для человека. Например, робот идеально подходит для разминирования бомб. Роботы также используются на заводах, чтобы производить такие вещи, как автомобили, конфеты и электронику. Роботы в настоящее время используются в медицине, в военной технике, для обнаружения объектов под водой, или для исследования других планет и т.д. Роботизированные технологии помогли людям, потерявшим руки или ноги. Роботы являются отличным помощниками всего человечества.
Зачем использовать роботов?
Причина использования роботов достаточно проста и понятна. Дело в том, что использовать роботов часто бывает дешевле, чем людей. Для роботов проще оборудовать рабочие места, а иногда внедрение роботов является единственным возможным способом решения некоторых задач. Роботы могут исследовать изнутри топливные резервуары, вулканы, путешествовать по поверхности Марса или в других местах, слишком опасных для людей. Роботы могут делать одно и то же снова и снова, и им не станет скучно. Они могут сверлить стены, варить трубы, красить машины, обращаться с токсичными веществами. А в некоторых ситуациях роботы намного более точны и могут сократить издержки производства из-за человеческих ошибок. Роботы никогда не болеют, им не нужно спать, они не нуждаются в пище, обходятся без выходных и, что лучше всего, они никогда не жалуются!
Из чего состоят роботы?
Роботы могут быть сделаны из различных материалов: металл, пластмасса и многое другое. Большинство роботов состоят из 3-х основных частей:
- Контроллер или «мозг» робота, работающий с помощью компьютерной программы. Здесь хранятся алгоритмы, с помощью которых робот выполняет различные манипуляции.
- Механические части: двигатели, поршни, механизмы захвата, колеса и шестеренки, благодаря которым робот способен двигаться, перемещать предметы, поворачиваться и т.д.
- Датчики преобразует полученную информацию в удобную форму для дальнейшей передачи. Датчики позволяют роботу ориентироваться на местности, определить размеры, форму, расстояние между объектами, направление и другие характеристики и свойства веществ. Часто на роботы устанавливают датчики давления, которые могут определять величину давления, необходимую для того, чтобы схватить предмет не повреждая его.
Искусственный интеллект
Изначально искусственный интеллект разрабатывался с целью воссоздания человеческого разума, однако в настоящее время большое количество исследований сфокусировано на так называемом . Принципы роевого интеллекта могут быть использованы, например, при создании нанороботов.
Изначально искусственный интеллект разрабатывался с целью воссоздания человеческого разума, однако в настоящее время большое количество исследований сфокусировано на так называемом роевом интеллекте - особом типе разума, который проявляется в совместной деятельности насекомых или в работе большого числа простых роботизированных механизмов. Принципы роевого интеллекта могут быть использованы, например, при создании нанороботов.
Ограничения роботов
К сожалению, роботы не могут, как в кино, думать или принимать решения. Роботы - это машины с запрограммированными движениями, которые позволяют им перемещаться в определенных направлениях с заданной последовательностью действий. ИИ позволяет роботам обрабатывать полученную информацию и даже обучаться. Но они все еще имеют существенные ограничения, так как способны понимать лишь определенные типы информации, и выполнять лишь ограниченный набор функций, заложенный в них при создании.
Будников Константин Андреевич
Цель работы – оценить вклад создания роботов, изучить устройство простого робота и условия, при которых он работает.
Задачи исследования:
Изучить литературу по теме «Роботы»;
Узнать об истории изобретения роботов;
Провести опыты по изучению работы роботов.
Методы:
- теоретический анализ различных источников информации;
Постановка опытов;
Обработка материалов эксперимента;
Наблюдение;
Проведя исследование, я сделал выводы, что роботы не способны заменить человека. Но они могут избавить людей от тяжелой и скучной работы.
Скачать:
Предварительный просмотр:
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ДЛЯ ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА
НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА – ДЕТСКИЙ САД №43
Городское соревнование юных исследователей «Шаг в будущее – Юниор»
Роботы. Как они устроены
Учебно - исследовательская работа
Исполнитель: Будников Константин Андреевич, ученик 4 – В класса МОУ НШ-ДС №43
Руководитель: Басманова
Елена Геннадьевна,
Учитель начальных классов МОУ НШ-ДС №43
Сургут, 2011
Введение…………………………………………………………………….3
1.1. История создания первых роботов ………………………………....4
1.2. Преимущества и недостатки изобретения роботов…….……...5
- Виды роботов………………………………………………..………..6
- Устройство роботов……………………………………………….7
Глава 2. Опытно – экспериментальное исследование ……….……..10
Заключение……………………………………………………………......11
Список источников……………………………………………… …….12
Введение
Процесс научных открытий -
Это, в сущности,
непрерывное бегство от чудес.
Цель работы – оценить вклад создания роботов, изучить устройство простого робота и условия, при которых он работает.
Задачи исследования:
Изучить литературу по теме «Роботы»;
Узнать об истории изобретения роботов;
Провести опыты по изучению работы роботов.
Методы:
- теоретический анализ различных источников информации;
Постановка опытов;
Обработка материалов эксперимента;
Наблюдение;
Анализ.
Для проведения исследований мы использовали одну микросхему драйвера моторов и два фотоэлемента.
Глава 1. Роботы: история создания, использование человеком
1.1. История создания роботов
Ро́бот - аппарат, способный самостоятельно взаимодействовать с внешним миром и обладающий искусственным интеллектом или его зачатками. Обычно представляется в виде механического человека, реже предполагается колёсный робот или неантропоморфный. Часто роботами в рекламных целях или по незнанию называют автоматы и удалённо управляемые людьми устройства. Человекоподобный робот зовётся андроидом.
Слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом и впервые использовано в пьесе Чапека « Р. У. Р. » («Россумские универсальные роботы», ). До появления промышленных роботов считалось, что роботы должны выглядеть подобно людям.
Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и запахал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе , который вдохнул жизнь в созданную им статую - Галатею.
Самый древний в истории механический человек был сделан в 1540 году итальянцем Джанелло Делла Торре. Для развлечения императора Карла V он смастерил лютнистку, которая умела ходить и извлекала из своего инструмента звуки. Спустя два века швейцарский часовщик Пьер Жакке- Дроз продолжил работу начатую Делла Торре. Он конструировал красивейшие автоматы, которые функционировали за счет пружинного механизма, похожего на часовой.
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. 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.
1.2 Преимущества и недостатки изобретения роботов
Роботы обладают следующими потенциальными преимуществами перед людьми:
- теоретическая бессмертность - если какая-то деталь робота изнашивается, её легко заменить новой;
- потенциальная приспособленность к любым условиям обитания, где материалы, из которых сделан робот, будут находиться в стабильном состоянии;
- легкость получения новых особей - можно собирать промышленным способом;
- легкость обучения - достаточно скопировать программу другого робота в нового робота;
- робота можно отключить, если он не нужен, и хранить в таком виде.
Однако пока у роботов по сравнению с людьми более проявляются недостатки:
- изготовление более-менее универсального и надёжного робота обходится слишком дорого;
- настоящий искусственный интеллект не создан.
Очевидно, вследствие технического прогресса цена робота, выполняющего один и тот же набор функций, должна снижаться. Поэтому следует ожидать исчезновения первого указанного недостатка со временем. Второй же недостаток - отсутствие искусственного интеллекта - вполне может оказаться непреодолимым хотя бы потому, что мы не знаем, как работает интеллект естественный, и не факт, что когда-либо узнаем.
1.3. Виды роботов
Промышленные роботы
Появление станков с числовым программным управлением (ЧПУ ) привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков. Появление в 70-х гг. микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза, сделав рентабельным их массовое внедрение в промышленности. Этому способствовали объективные предпосылки развития промышленного производства.
Бытовые роботы
Одним из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов стала механическая собачка AIBO корпорации Sony . В сентябре в свободную продажу впервые поступили первые человекообразные роботы « Вакамару » производства фирмы Mitsubishi . Робот стоимостью $15 тыс. способен узнавать лица, понимать некоторые фразы, давать справки, выполнять некоторые секретарские функции, следить за помещением. Всё большую популярность набирают роботы-уборщики, по своей сути - автоматические пылесосы, способные самостоятельно прибраться в квартире и вернуться на место для подзарядки без участия человека.
По всей видимости, оружие, используемое сегодня, понемногу теряет эффективность и актуальность в борьбе с врагом. Или же оно не настолько универсально и функционально, если ученые не перестают искать оружие, поражающее воображение тонкостью, миниатюрными размерами и смертельной опасностью. Израильские ученые взялись за разработку проекта, предусматривающего с помощью нанотехнологий создать роботов по размерам меньше обычной осы, которые будут способны выследить, сфотографировать и убить жертву. Также, применение нанотехнологий позволит сделать процесс слежки и атаки вражеских объектов более скрытным и опасным.
Роботы-учёные
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 1-го поколения были большими механическими «рабочими», предназначенными для тяжелой промышленности. Но потом, благодаря развитию и совершенствованию технологии, родилась новая серия роботов, более умелых и в то же время более похожих на тех, которых придумали за долго до этого литератора и кинематографисты. Это – так называемые «антропоморфные», то есть похожие на человека, роботы, которые делают то, на что не способны промышленные механизмы. Можно привести несколько примеров: они ходят, звонят по телефону и даже играют в настольный теннис.
Роботы игрушки
Многие крупные фирмы, специализирующиеся на производстве игрушек, работают над ними и уже представили общественности эти разработки. Среди роботов «сделай сам» – управляемый дистанционно футболист, робот-паук, который замечает препятствия, и другой, двигающийся под воздействием изменения освещения. Самый большой называется 65 230 , состоит из 400 деталей и снабжен 5 электродвигателями.
1.4. Устройство роботов
Так как же устроен робот? Что помогает ему двигаться? Их каких деталей он состоит?
Роботам требуются портативные аккумуляторы чрезвычайно высокой ёмкости, характеристики которых превосходят имеющиеся на рынке образцы. Проблемы адекватного энергообеспечения роботов не решены до сих пор. Решением могут стать атомные установки и , которые используются на космических зондах для дальних перелётов, с такими аккумулятором робот сможет работать 50-100 лет без зарядки
Также необходимы роботу двигатели. В наше время в качестве двигателей часто используются шаговые электродвигатели и сервоприводы .
Существуют разработки двигателей, не использующих в своей конструкции моторов: например, технология сокращения материала под действием электрического тока (или поля) которая позволяет добиться более точного соответствия движения робота натуральным плавным движениям живых существ.
Внешний вид
В Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от человеческого. Развивается техника имитации эмоций и мимики «лица» роботов.
В июне 2009 года ученые Токийского университета представили человекоподобного робота «KOBIAN», способного выражать свои эмоции - счастье, страх, удивление, грусть, гнев, отвращение - с помощью жестов и мимики. Робот способен открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, использовать руки и ноги.
Система передвижения
Советский Луноход-1
Для передвижения по открытой местности чаще всего используют колёсную или гусеничную, реже - шагающую систему передвижения роботов. Это самые универсальные виды систем перемещения.
Робот на гусеничном ходу
Для неровных поверхностей создаются гибридные конструкции, сочетающие колёсный или гусеничный ход со сложной кинематикой движения колёс. Такая конструкция была применена в луноходе .
Внутри помещений, на промышленных объектах используются передвижения вдоль монорельсов , по напольной колее и т. д. Для перемещения по наклонным, вертикальным плоскостям используются системы, аналогичные «шагающим» конструкциям, но с вакуумными присосками.
Робот « BigDog » (внешне похожий на кентавра и разработанный для помощи в переноске грузов), демонстрирует достаточно эффективную походку на четырех ногах, включая удержание равновесия после бокового неожиданного воздействия (пинка).
Известный робот Asimo ходит на двух конечностях, подобно человеку. Так же известны роботы, подражающие движениям живых организмов.
Технология подзарядки
Разработаны технологии, позволяющие роботам самостоятельно осуществлять подзарядку, находя и подсоединяясь к стационарной зарядной станции.
Математическая база
Помимо уже широко применяющихся нейросетевых технологий, существуют алгоритмы самообучения взаимодействию робота с окружающими предметами в реальном трехмерном мире: робот-собака Aibo (использованный как механическое устройство) под управлением таких алгоритмов прошел те же стадии обучения, что и новорожденный младенец - самостоятельно научившись координировать движения своих конечностей и взаимодействовать с окружающими предметами. Это дает ещё один пример математического понимания алгоритмов работы высшей нервной деятельности человека.
Глава 2. Опытно – экспериментальное исследование создания робота
Я попробовал сделать робота. Использовал одну микросхему драйвера моторов и два фотоэлемента. В зависимости от способа соединения моторов, микросхемы и фотоэлементов мой робот будет двигаться на свет или, наоборот, прятаться в темноту, бежать вперед в поисках света или пятиться, как крот, назад.
Принцип поведения робота основывается на "фоторецепции". В живой природе, которой будет подражать наш робот, фоторецепция - одно из основных фотобиологических явлений, в котором свет выступает как источник информации.
Устройство робота, двигающегося вперед, когда на него падает луч света, и останавливающегося, когда свет перестает его освещать - называется фотокинезисом - ненаправленным увеличением или уменьшением подвижности в ответ на изменения уровня освещённости.
В устройстве робота, кроме микросхемы драйвера моторов
L293D
, будет использоваться только один фотоэлемент и один электромотор. В качестве фотоэлемента можно применить не только фототранзистор.
Заключение
В качестве научного открытия мы возможно должны считать робот как продукт многовековой эволюции человеческой мысли всего человечества. Анализируя изобретение робота, мы можем считать, что научная база, основа изобретения робота, к этому времени уже была создана. Робот не так легко был изобретен, таким как мы привыкли к нему. Множество людей билось над изобретением робота. В течение длительного времени люди заимствовали друг у друга те или иные черты робота. |
Проведя исследование, я сделал выводы, что роботы не способны заменить человека. Но они могут избавить людей от тяжелой и скучной работы.
Список источников
- Космонавтика. Малая энциклопедия. Гл. редактор В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1970. 527c.
2. Энциклопедия Космонавтика. Гл. ред. В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1985. 526c.
3. Дитрих А.К. Почемучка. – М.:АСТ, 2004, 335с.
4. Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов.- М.:Эксмо, 2002, 512с.
5. Я познаю мир: Детская энциклопедия.: Изобретения._ М.: АСТ, 1999, 512с.
6. Я познаю мир: Детская энциклопедия: История вещей. – М.:АСТ, 1998, 512с. Слайд 2
Задачи исследования: - изучить литературу по теме «Роботы»; - узнать об истории изобретения роботов; - провести опыты по изучению работы роботов. Методы: - теоретический анализ различных источников информации; - постановка опытов; - обработка материалов эксперимента; - наблюдение; - анализ.
Ро́бот - аппарат, способный самостоятельно взаимодействовать с внешним миром и обладающий искусственным интеллектом или его зачатками.
Кто первый создал механического человека? 1540 год - итальянец Джанелло Делла Торре
Промышленные роботы
Бытовые роботы
Военные роботы
Для передвижения используют колёсную или гусеничную, реже - шагающую систему передвижения роботов.
ТЕХНОЛОГИЯ ПОДЗАРЯДКИ
ВЫВОД: Проведя исследование, я сделал выводы, что роботы не способны заменить человека. Но они могут избавить людей от тяжелой и скучной работы.
Список источников 1. Космонавтика. Малая энциклопедия. Гл. редактор В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1970. 527c. 2. Энциклопедия Космонавтика. Гл. ред. В. П. Глушко. М.: Советская энциклопедия, 1985. 526c. 3. Дитрих А.К. Почемучка. – М.:АСТ, 2004, 335с. 4. Что? Зачем? Почему? Большая книга вопросов и ответов.- М.:Эксмо, 2002, 512с. 5. Я познаю мир: Детская энциклопедия.: Изобретения._ М.: АСТ, 1999, 512с. 6. Я познаю мир: Детская энциклопедия: История вещей. – М.:АСТ, 1998, 512с. 7. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Физика\Сост. А.А. Леонович. – М.:АСТ, 1996, 480 с. 8. http://www.e-blog.com.ua/8854/
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Что общего у человека, изучающего мехатронику и высшую математику, с программистом андроидов, интересующегося бихевиористикой и психологией? Правильно: оба занимаются робототехникой. Что это за зверь такой? Почему эта отрасль в последнее время является самой востребованной и высокооплачиваемой?
Итак, начинаем цикл статей по профессиям. И первой в списке идет робототехника - работа мечты!
Ситуация сегодня
На сегодняшний день эта отрасль на просторах стран бывшего СНГ совершено не развита. А развиваться есть куда, притом не только в области промышленности, но и в домашней, мобильной, боевой, антропоморфной отрасли.
Если хотите найти работу мечты и стать инженером-робототехником (работа не из легких, следует сказать), нужно знать, что, кто, где и как предлагают в этой сфере, а также с чего нужно начинать.
Создание роботов: тонкости дела
Создание роботов имеет 2 важные составляющие: железо и инженерные задумки с одной стороны, и софт и обработка данных – с другой. И чтобы стать робототехником, придется разбираться в обоих вопросах, причем одинаково хорошо.
Робот – это тот же компьютер, только снабженный сенсорами и моторами. Роботы – это воплощенная в жизнь информатика. И чтобы начать в них разбираться, придется сначала вникнуть в особенности разработки ПО, а значит – изучить языки программирования.
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на
С чего начинать?
Если с самого начала – то купите себе конструктор LEGO. Он поможет развить конструкторские способности, выстраивать причинно-следственные связи и развивать логическое мышление.
Тем, кто с этими направлениями уже дружит, рекомендуется познакомиться с Robotics Bioloid или LEGO EV3. Они идеально подходят для погружения в детали и тренировок приобретенных навыков.
Как только у вас выработаются основные алгоритмы, можно искать место стажера в робототехнической компании. Здесь вас научат всему, что нужно.
Робота создать не сложно. Сложно создать такого робота, который решил бы реальную проблему. Найдите проблему, а уж потом создавайте робота.
Как изучить робототехнику самостоятельно?
Чтобы получить эту специальность, придется получить знания во многих отраслях науки: инженерные конструкции, схемотехника, работа с реле и светодатчиками, программирование, электроника, биология, механика, эстетика.
А вообще, заниматься робототехникой стоит. И не только потому, что это очень перспективное занятие. Просто эта отрасль представляет собой непаханое поле для специалистов всех мастей – даже для психологов и биологов.
Кстати, а вот список некоторых мест, где можно выучиться на робототехника и найти работу мечты:
- МИРЭА,
- МГТУ им. Баумана,
- МЭМ НИУ ВШЭ, Лаборатория «Робототехника».
Существуют также определенные курсы по обучению этой тематике. Правда, все они англоязычные. Так что если у вас нет проблем с английским языком, дерзайте:
- Introduction to Robotics | Mechanical Engineering | MIT
- Artificial Intelligence: How To Build A Robot – Udacity
- Robotics courses – Plymouth
- Artificial Intelligence: Principles and Techniques
- Computer Science: Artificial Intelligence - Courses | Coursera
- UC BerkeleyX: CS188.1x: Artificial Intelligence | edX
Ну а пока вы будете стремиться найти работу мечты, штудировать кучу специализированной литературы, учебный сервис поможет вам учиться по вашей основной специальности путем
Роботы поисковой системы
Роботы поисковой системы, иногда их называют «пауки» или «кроулеры» (crawler) - это программные модули, занимающиеся поиском web-страниц. Как они работают? Что же они делают в действительности? Почему они важны?
Учитывая весь шум вокруг поисковой оптимизации и индексных баз данных поисковиков, вы, наверное думаете, что роботы должно быть великие и могущественные существа. Неправда. Роботы поисковика обладают лишь базовыми функциями, похожими на те, которыми обладали одни из первых броузеров, в отношении того, какую информацию они могут распознать на сайте. Как и ранние броузеры, роботы попросту не могут делать определенные вещи. Роботы не понимают фреймов, Flash анимаций, изображений или JavaScript. Они не могут зайти в разделы, защищенные паролем и не могут нажимать на все те кнопочки, которые есть на сайте. Они могут "заткнуться" в процессе индексирования динамических адресов URL и работать очень медленно, вплоть до остановки и безсилием над JavaScript-навигацией.
Как работают роботы поисковой машины?
Поисковые роботы стоит воспринимать, как программы автоматизированного получения данных, путешествующие по сети в поисках информации и ссылок на информацию.
Когда, зайдя на страницу "Submit a URL", вы регистрируете очередную web-страницу в поисковике - в очередь для просмотра сайтов роботом добавляется новый URL. Даже если вы не регистрируете страницу, множество роботов найдет ваш сайт, поскольку существуют ссылки из других сайтов, ссылающиеся на ваш. Вот одна из причин, почему важно строить ссылочную популярность и размещать ссылки на других тематических ресурсах.
Прийдя на ваш сайт, роботы сначала проверяют, есть ли файл robots.txt. Этот файл сообщает роботам, какие разделы вашего сайта не подлежат индексации. Обычно это могут быть директории, содержащие файлы, которыми робот не интересуется или ему не следовало бы знать.
Роботы хранят и собирают ссылки с каждой страницы, которую они посещают, а позже проходят по этим ссылкам на другие страницы. Вся всемирная сеть построена из ссылок. Начальная идея создания Интернет сети была в том, что бы была возможность перемещаться по ссылкам от одного места к другому. Вот так перемещаются и роботы.
"Остроумность" в отношении индексирования страниц в реальном режиме времени зависит от инженеров поисковых машин, которые изобрели методы, используемые для оценки информации, получаемой роботами поисковика. Будучи внедрена в базу данных поисковой машины, информация доступна пользователям, которые осуществляют поиск. Когда пользователь поисковой машины вводит поисковый запрос, производится ряд быстрых вычислений для уверенности в том, что выдается действительно правильный набор сайтов для наиболее релевантного ответа.
Вы можете просмотреть, какие страницы вашего сайта уже посетил поисковый робот, руководствуясь лог-файлами сервера, или результатами статистической обработки лог-файла. Идентифицируя роботов, вы увидите, когда они посетили ваш сайт, какие страницы и как часто. Некоторые роботы легко идентифицируются по своим именам, как Google"s "Googlebot". Другие более скрытые, как, например, Inktomi"s "Slurp". Другие роботы так же могут встречаться в логах и не исключено, что вы не сможете сразу их идентифицировать; некоторые из них могут даже оказаться броузерами, которыми управляют люди.
Помимо идентификации уникальных поисковых роботов и подсчета количества их визитов, статистика также может показать вам агрессивных, поглощающих ширину катала пропускания роботов или роботов, нежелательных для посещения вашего сайта.
Как они читают страницы вашего web-сайта?
Когда поисковой робот посещает страницу, он просматривает ее видимый текст, содержание различных тегов в исходном коде вашей страницы (title tag, meta tags, и т.д.), а так же гиперссылки на странице. Судя по словам ссылок, поисковая машина решает, о чем страница. Есть много факторов, используемых для вычисления ключевых моментов страницы «играющих роль». Каждая поисковая машина имеет свой собственный алгоритм для оценки и обработки информации. В зависимости от того, как робот настроен, информация индексируется, а затем доставляется в базу данных поисковой системы.
После этого, информация, доставленная в индексные базы данных поисковой системы, становится частью поисковика и процесса ранжирования в базе. Когда посетитель существляет запрос, поисковик просматривает всю базу данных для выдачи конечного списка, релевантного поисковому запросу.
Базы данных поисковых систем подвергаются тщательной обработке и приведению в соответствие. Если вы уже попали в базу данных, роботы будут навещать вас периодически для сбора любых изменений на страницах и уверенности в том, что обладают самой последней информацией. Количество посещений зависит от установок поисковой машины, которые могут варьироваться от ее вида и назначения.
Иногда поисковые роботы не в состоянии проиндексировать web-сайт. Если ваш сайт упал или на сайт идет большое количество посетителей, робот может быть безсилен в попытках его индексации. Когда такое происходит, сайт не может быть переиндексирован, что зависит от частоты его посещения роботом. В большинстве случаев, роботы, которые не смогли достичь ваших страниц, попытаются позже, в надежде на то, что ваш сайт в ближайшее время будет доступен.
Многие поисковые роботы не могут быть идентифицированы, когда вы просматриваете логи. Они могут посещать вас, но логи утверждают, что кто-то использует Microsoft броузер и т.д. Некоторые роботы идентифицируют себя использованием имени поисковика (googlebot) или его клона (Scooter = AltaVista).
В зависимости от того, как робот настроен, информация индексируется, а затем доставляется в базы данных поисковой машины.
Базы данных поисковых машин подвергаются модификации в различные сроки. Даже директории, имеющие вторичные поисковые результаты используют данные роботов как содержание своего web-сайта.
Собственно, роботы не используются поисковиками лишь для вышеизложенного. Существуют роботы, которые проверяют баз данных на наличие нового содержания, навещают старое содержимое базы, проверяют, не изменились ли ссылки, загружают целые сайты для просмотра и так далее.
По этой причине, чтение лог-файлов и слежение за выдачей поисковой системы помогает вам наблюдать за индексацией ваших проектов.
| Назад |