Робототехника

                                        Государственный университет управления

                                Институт инновационного управления  экономикой

                  Кафедра управления инновациями  в реальном секторе экономики

 

 

 

 

 

 

 

 

                  Реферат на тему : « Робототехника »           

 

 

 

 

 

 

 

 Работу выполнила студентка

               Наумова Ирина Анатольевна

               М.М.-1-1

 

 

                                                                      Москва

                                                                       2012 г.

                                   Содержание   :                     

- Введение           

-Основная часть

              1)Раскрытие понятия и общие характеристики     

                      2)История создания

               3)Технологии

               4)Использование в промышленности

          -Заключение

          - Список  литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Введение

   Современный человек в наши  дни с трудом может представить свою обыденную жизнь без привычных удобств – результатов многочисленных  достижений науки и техники. 21 век – эпоха бесчисленных возможностей , коммуникаций и новых технологий ; это такой период человеческой истории , когда с каждым годом жизнь людей значительно облегчается , все процессы механизируются ,прилавки супермаркетов заполняются экзотической пищей, в торговых комплексах появляются одежды из новейших материалов, а в гипермаркетах электроники и того дальше, невозможно угнаться за развитием новых изобретений. Все привычное старое стремительно сменяется на необыкновенное, новое, к которому так не просто привыкнуть.

На мой  взгляд, выбранная тема , безусловно, актуальна в наши дни, и термин «робототехника» непосредственно связан со всеми характеристиками нашего быта , упомянутыми ранее.

Благодаря высокой профессиональности современных ученых физиков, безостановочно ведутся разработки в различных сферах. По последним данным, сегодня в мире работают 1,8 млн. самых различных роботов – промышленных, домашних, роботов-игрушек.  Ежегодно на рынке робототехники «прокручивается» 5 - 6 миллиардов долларов, и эта цифра постоянно растет. Видимо, век накопления знаний и теоретической науки сменяется новой эпохой - когда всевозможные роботы и механизмы заполняют мир.

 

 

 

 

 1)Раскрытие понятия и общие характеристики

Робототехника (от робот и техника; англ. robotics) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

 Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Слово «робототехника»  было впервые использовано в печати Айзеком Азимовым в научно-фантастическом рассказе «Лжец», опубликованном в 1941 г. «Робототехника» базируется на слове «робот», придуманном в 1920 г. научным фантастом и Нобелевским лауреатом Карелом Чапеком для своей пьесы Р. У. Р.

В свою очередь  робот (чеш. robot, от robota — подневольный труд или rob — раб) — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления производственных и других операций, обычно выполняемых человеком (иногда животным). Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при работе с тяжёлыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или небезопасных для человека условиях.

Робот построен по компьютерной технологии, сознание робота - это вычислительная машина, с которой информация может быть считана и перенесена на отдельный  носитель. Робот не лечится, а ремонтируется  путем ввода соответствующих  диагностических программ.

У робота отсутствует ассоциативное мышление. У него отсутствует любопытство  – есть лишь программа по накоплению информации, которая ему необходима. Робот все понимает умом, душевные качества ему не присущи – все-таки он не имеет души.

Робот может  выглядеть как угодно. В настоящее  время в промышленном производстве широко применяются различные роботы, внешний вид которых (по причинам технического и экономического характера) далёк от «человеческого» .Но, тем не менее, в Японии не прекращаются разработки роботов, имеющих внешний вид, на первый взгляд неотличимый от него. 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. Подобные человекоподобные механизмы также умеют:

-ходить, бегать, подниматься по лестницам, перепрыгивать препятствия высотой до полуметра

-танцевать, ходить на лыжах, играть в футбол, кидать дротики;

-играть в шахматы, на музыкальных инструментах, дирижировать оркестром;

-делать уколы и хирургические операции;

-распознавать и синтезировать человеческую речь, вести беседу, пожимать руки, улыбаться;

-убираться по дому, выполнять функции секретаря, следить за детьми и животными, смешивать коктейли, подавать на стол;

-охранять дом, драться с другими механизмами.

 Психологи установили, что идеальный робот-андроид не должен превышать ростом 1 метр 30 сантиметров. Более высокие механизмы уже вызывают у людей опасение.

Существуют  следующие типы роботов, помимо андроидов :

Бытовые роботы

Одним из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов стала  механическая собачка AIBO корпорации Sony. В сентябре 2005 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.

Роботы , обеспечивающие безопасность

Одним из самых  ярких примеров является Р-БОТ 001 — робот, использующийся для охраны общественного порядка в Перми с июня 2007 года. Разработан московской компанией Лаборатория Трёхмерного Зрения. Робот способен вести наблюдения за улицами города, выявлять правонарушения и обращаться к гражданам с призывами соблюдать закон.

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). В настоящее время большинство боевых роботов являются устройствами телеприсутствия, и лишь очень немногие модели имеют возможность выполнять некоторые задачи автономно, без вмешательства оператора.

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.

К роботам-ученым безусловно можно отнести роботов, с помощью которых исследовались вентшахты Большой Пирамиды Хеопса. С их помощью были открыты "дверки Гантенбринка" и "ниши Хеопса".

Также есть робот-игрушка, робот-официант, робот программа , робот хирург, робот экскурсовод , социальный робот транспортный робот и многие другие.

 

                           2)История создания

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. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг. Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке — Големе, который был оживлён пражским раввином (махараль ми-Праг) Йехудом Бен Бецалелем (1509-1609) при помощи каббалистической магии.Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мисткалфе, созданном троллем Рунгнером для схватки с Тором, богом грома.

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

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

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

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

Хронология:

Конец XIX века — русский инженер Пафнутий Чебышёв придумал механизм — стопоход, обладающий высокой проходимостью.

1898 —  Никола Тесла разработал и  продемонстрировал миниатюрное  радиоуправляемое судно.

1921 —  Чешский писатель Карел Чапек  представил публике пьесу под  названием «Р. У. Р.» («Россумские Универсальные Роботы»), откуда и взяло начало слово «робот» (от словацк. robota).

1930-е  — Появились конструкции внешне  напоминающих человека устройств,  способных выполнять простейшие  движения и воспроизводить фразы  по команде человека. Первый такой  «робот» был сконструирован американским  инженером Д. Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927 году.

1950-е  — Для работы с радиоактивными  материалами стали разрабатывать  механические манипуляторы, которые  копировали движения рук человека, находящегося в безопасном месте.

1960 —  Дистанционно управляемая тележка  с манипулятором, телекамерой  и микрофоном применялась для  осмотра местности и сбора  проб в зонах высокой радиоактивности.

1968 - Японская  компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. получила лицензию на производство робота от американской фирмы Unimation Inc. и собрала своего первого промышленного робота. C тех пор Япония начала неуклонное движение к тому, чтобы стать мировой столицей роботов – с более чем 130 компаниями, вовлеченных в их производство. Изначально сконструированные в США, первые роботы Японии импортировались в малых количествах. Инженеры изучали их и применяли в производстве в таких специфических работах, как сварка и распыление. В 70-х годах были разработаны многочисленные возможности практического применения в данной области.

1979 —  В МГТУ им. Н. Э. Баумана по  заказу КГБ был сделан аппарат  для обезвреживания взрывоопасных  предметов — сверхлёгкий мобильный  робот МРК-01.

1980–  коммерческое начало для роботов,  производимых на основе высоких  технологий. С этого момента рынок  начал расти, несмотря на обвал,  произошедший в экономике Японии, и на то, что производство (в  основном потребительская электроника)  было перемещено за рубеж, что  повлияло на уменьшение спроса  внутри страны в 90-х годах.  Постепенно японская экономика  восстановилась, и с 2003 года опять  наблюдается рост. В настоящее время на долю Японии приходится около 45% функционирующих в мире промышленных роботов. Если говорить об абсолютных цифрах, то к концу 2004 года в Японии было задействовано 356500 промышленных роботов, на втором месте со значительным отрывом шли Соединенные Штаты Америки (122000 промышленных роботов). Япония также занимает первое место в мире и по экспорту промышленных роботов. Ежегодно эта страна производит более 60 тысяч роботов, почти половина из которых идет на экспорт. Такой разрыв, безусловно, делает нашествие японских роботов еще более заметным.

 

1982 —  18-27 октября 1982 г. в Ленинграде, в выставочном комплексе в  Гавани проходила, вероятно, первая  в СССР, Международная выставка  «Промышленные роботы-82».

1986 —  в Чернобыле, впервые в СССР  применены роботы для очистки  радиоактивных отходов.

2005 —  ВМФ России в Балтийском море  проведены испытания подводного  робота-разведчика «Гном».

2007 —  МВД России в г. Перми проводило  испытания тестового робота-милиционера  Р-БОТ 001

2010 —  в Америке в продажу поступили  новые персональные роботы PR2- четырёхколёсные  (все ведущие и управляемые)  устройства ростом немного ниже  человека. Эти аппараты обладают  двумя руками и способны выполнять  самые различные действия.