Кочнева Елена
МОУ СШ №12
Класс 10 “Б”
г.Волжский
Робототехника
В современном мире люди всё чаще пытаются заменить ручной труд механическим. Так были созданы компьютеры, телефоны, электрочайники, машины. Они помогают нам быстрее и эффективнее справляться с ежедневыми задачами. Каждое подобное изобретение является важным этапом прогресса. Так были созданы первые роботы, жизнь без которых в современном мире представляется уже нереальной.
Робототехника – прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Эта наука опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, электротехника, кибернетика и др. Некоторые идеи, положенные в основу робототехники, появились ещё в эпоху античности. В «Илиаде» Гомера говорится про служанок, наделённых искусственным интеллектом и силой. Древнегреческий инженер Архит Тарентский изобрёл некого механического голубя, способного летать. А его соотечественник математик Герон Александрийский создал водяной автомат и ряд систем подвижных фигур для античного храма. Один из известнейших первых изобретателей – Леонардо да Винчи – разработал механический аппарат в виде льва, способного открывать герб Франции при появлении в городе короля. В 1801 году француз Жозеф Жаккар представил конструкцию ткацкого станка, которая позже использовалась английским математиком Чарлзом Бэббиджем для создания одной из первых вычислительных машин того времени. Примерно к тридцатым годам двадцатого века были созданы первые андроиды, способные воспроизводить простейшие движения, фразы и действия живого человека. В 1927-ом году американский учёный Д.Уэксли представил на выставке в Нью-Йорке самого первого человекообразного робота-андроида[1]. В 2015 году китайская компания Hanson Robotics разработала гиноид (человекоподобный робот в виде женщины) по имени София. Робот способен адаптироваться к поведению людей, вести переговоры; это первая в истории машина, получившая гражданство. К концу 2021-ого года прототипы Софии поступят в массовое производство, чтобы, как уверяли создатели робота, составить компанию одиноким сердцам во время карантина.[2]
В настоящее время человеком активно используются такие роботы, как роботы-пылесосы. Они способны совершать сухую и влажную уборку в доме с минимальным или вообще без участия человека. Машины вошли в активное пользование человеком в 2018-ом году, и сейчас насчитывается огромное количество вариаций их как по функциям, так и по цене. Однако это лишь пылесос. Учёные разработали также целые автоматизированные дома, выполняющие домашние дела заместо человека (например, включение света, открывание дверей, поддерживание благоприятной температуры в доме). Толчком к созданию высших автоматизированых приборов послужили базовые бытовые «машины» - тостер, посудомоечная машина, стиральная машина, холодильник, утюг, СВЧ-печь.
Существует несколько типов роботов: промышленные роботы, медицинские роботы, бытовые роботы, боевые роботы, роботы-учёные.
Промышленные роботы. Появление в 1970-ом году микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза и сделать их рентабельными для массового внедрения в промышленность. Основными причинами внедрения массовой роботизации являются:
А) высокое качество производимой продукции
Б) способность работать 24 часа в сутки без перерывов
В) стойкость к воздействиям окружающей среды, «иммунитет»
Медицинские роботы. Ещё в 1985-ом году робот Unimation Puma 200 был использован при выполнении операции на головном мозге, проводившейся под управлением компьютера. В 1992 году разработанный в Имперском колледже Лондона робот ProBot впервые провёл операцию на предстательной железе, положив начало практической роботизированной хирургии. В 2000-ом году компания Intutive Surgical начала серийный выпуск роботов Da Vinci, предназначенных для лапароскопических операций.
Бытовые роботы. Осенью 2005-ого года человекообразные роботы от Mitsubishi поступили в свободную продажу. Этот робот, стоимостью 15 000 долларов способен узнавать лица, понимать некоторые фразы, следить за помещением, считать, давать информацию о чём-либо. В начале 21-ого века получили популярность домашние роботы-уборщики, представляющие собой автоматизированные пылесосы, способные самостоятельно прибираться в квартире и вернуться на место подзарядки без участия человека.
Боевые роботы. Эти роботы представляют собой автоматическое устройство, заменяющее человека в боевых ситуациях или при работе в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях как в наземных, так и в воздушных и водных войсках: разведка, боевые действия. В США под руководством Хенрика Кристенсена были разработаны инсектоморфные роботы, способные исследовать здание на наличие врагов или мин-ловушек. На начало 2012-ого года военными во всём мире использовалось 10 000 наземных и 5 000 летающих роботов; 45 стран мира разрабатывало или покупало военных роботов.
Роботы-учёные. К таким роботам можно отнести роботов-исследователей, изучающих вентиляционные шахты Пирамиды Хеопса и с их помощью были открыты так называемые «дверки Гантенбринка» и «ниши Хеопса». Первые роботы-учёные были разработаны в рамках проекта Robot Scientist; эти роботы способны самостоятельно проводить эксперименты, совершая при этом гораздо меньше ошибок, чем человек, совершают научные открытия и на данный момент выполняют роль младшего ассистента учёных-людей.[3]
Несмотря на все плюсы в совместной жизни с роботами, в работе с ними можно выделить также некоторые минусы. Во-первых, роботы (их жизнедеятельность, их питание) затрачивают много электроэнергии, что приводит к дефициту этих ресурсов. Во-вторых, роботы могут целиком заменить людей во всех сферах, что также приведёт к деградации людей и нехватке рабочих мест. В-третьих, отсутствие условий для держания и обслуживанию роботов; в некоторых странах не хватает специалистов и средств для внедрения роботов в массовое производство.
Я считаю, что занятие робототехникой как хобби хорошо развивает мышление, моторику и логику у человека. Сборка роботов, скрепление мелких деталей, соединение проводов – всё это помогает развивать мелкую моторику. Робототехника помогает разобраться не только с механизмом работы роботов, но и с функционированием других операционных систем. Эти навыки могут пригодится людям (школьникам в большей степени) как в участии в различных конкурса (например, битвы роботов или другие научные выставки) или в будущей профессии, ибо, как я уже говорила выше, робототехника набирает сейчас неимоверную популярность и специалисты в этой сфере становятся так актуальны, как никогда ранее.
Пару лет назад я принимала участие в мастер-классе по робототехнике, где заданием было собрать робот-машину и запрограммировать её на определённые действия (движение вперёд, назад, влево, вправо, по кругу и т.д.). Как вывод могу сказать, что эта тема актуальна для людей всех возрастов и любого пола; базовые навыки в этой сфере можно получить буквально за один час работы с профессионалом, это очень завораживает и развивает знания человека в областях информатики, физики, математики.
В заключение хотелось бы отметить, что роботы выполняют много функций в различных сферах деятельности и играют немаловажную роль в жизни людей. Многие люди, в том числе подростки, активно интересуются робототехникой сейчас даже как хобби. В скором времени многофункциональные роботы или андроиды перестанут быть чем-то необычным и новым, а станут неотъемлемой частью человеческой жизни, что послужит новой эрой в эволюции.
Список литературы:
- Википедия «Робототехника»
- Википедия «София (робот)»
- Википедия «Роботы»
- https://www.hansonrobotics.com
- Телеканал «Наука»
- Фу, Ли, Гонсалес «Робототехника»
- Шурков В.Н. «Основы автоматизации производства и промышленные роботы»
_____________________________
[1] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0
[2] https://www.hansonrobotics.com/sophia/
[3] https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82