Роботизированные комплексы в современном мире МАОУ «Лицей № 62

Роботизированные комплексы в современном мире
МАОУ «Лицей № 62»
Ткаченко Анастасия Александровна
кандидат технических наук, доцент СГТУ имени Гагарина Ю. А.
Ткаченко Ирина Михайловна
The robotized complexes in the modern world
In the modern world special seat in human life borrow robotized systems of a various
level and scale. Human life new and new gadgets, the robots, the automated technical
arrangements facilitate all. In article the review of some development in the field of a
robotics of such countries, as Japan, Korea, Russia and others is presented. The
author results the review of the robotized systems, beginning from the elementary
game models up to the industrial robots doing the work, both on the Earth and in
space.
В нашем современном мире ничто не стоит на месте, все стремительно
меняется, совершенствуется, в том числе и робототехнические технологии.
Жизнь человека облегчают все новые и новые гаджеты, роботы,
автоматизированные технические устройства. Некоторые из них, наиболее
интересные, мы рассмотрим.
Одним из лидеров в области робототехники страна с огромными
возможностями Япония, которая на протяжении уже многих лет славится
своими уникальными разработками. Японские роботы покоряют и удивляют
мир! Среди них есть собаки, тюлени, змеи, птицы и даже рыбы. Пока что это, в
основном, демонстрационные образцы, но, глядя на них, можно предположить,
что создание искусственного интеллекта не за горами. Так, одним из последних
разработок, являются двурукие промышленные роботы. Люди и многие
приматы в повседневной жизни полагаются на две верхние конечности при
выполнении самых разнообразных задач и сложных манипуляций. В то же
время промышленные роботы долгое время использовали только одну
механическую руку. Но теперь, похоже, ситуация меняется. Наличие пары
манипуляторов увеличивает количество степеней свободы, позволяя выполнять
комплексные операции с высокой точностью.
Это роботы в промышленности, но есть такие, которые помогают
непосредственно человеку! В последнее время перспективным в робототехнике
стало направление с фантастическим названием экзоскелет – это конструкции,
предназначенные для увеличения силы человека за счёт моторов и
гидравлических приводов. Такие механизированные каркасы пригодятся
военным и спасателям. Кроме того, экзоскелеты помогают людям с
ограниченными физическими возможностями и инвалидам.
Роботы могут помогать и в хозяйстве! И это робот - сборщик клубники!
Автоматизировать процесс сбора клубники удалось инженерам японской
компании Shibuya Seiki. Ими разработан робот, способный находить зрелые
ягоды и срезать их в лоток. Робот высотой около 2 метров передвигается по
рельсам между грядками с клубникой и определяет степень зрелости. Если
ягода готова к употреблению, то рукой-манипулятором робот срезает ее в
корзину. За процесс определения зрелости и позиционирования манипулятора
отвечают три цифровые камеры: две предварительной настройки и третья
точного захвата и направления действий механической руки.
Вырастить свои собственные овощи или же цветы на подоконнике теперь стало
еще проще [1]! Компьютеризированная система Click and Grow (“Щелкни и
Выращивай») специально предназначенное для тех, кто не умеет правильно
ухаживать за неприхотливыми цветами, овощами, а также для тех, кто забывает
вовремя поливать. Она работает по принципу «посадил и забыл». Эта
интересная система состоит из декоративного горшка, в котором установлены
датчики, контролирующие различные параметры, влияющие на рост и развитие
растений. Интересной особенностью системы является то, что в горшке нет
почвы – растения выращиваются с помощью аэропоники, в воздушной среде
или водяном тумане. Цветок «высаживается» в специальном картридже,
который содержит в себе семена и питательные вещества, а также специальное
программное обеспечение, предоставляющее системе всю информацию о
выращивании этого вида растения.
Винный виноград может вскоре присоединиться к апельсинам и клубнике в
списке «фрукты, которые подлежат автоматической сортировке машинным
методом».
Исследователи
из
немецкого
института
разработали
автоматизированную систему, которая не только удаляет плохой виноград, но и
сортирует хорошие виноградины по качеству. Процесс начинается с того, что
устройство направляет кисти винограда в машину, которая отрывает
виноградины от стеблей. Далее виноградины по одной размещаются на
конвейере, который транспортирует их через сортировочный модуль.
Используя интегрированные высокоскоростные камеры, этот модуль снимает и
анализирует фотографии виноградин. Наряду с заплесневелым или
поврежденным виноградом, модуль «выискивает» различные посторонние
предметы, которые выбрасываются с конвейера с помощью устройства, по
принципу действия похожее на катапульту, для последующей утилизации.
Сортировочный модуль также анализирует форму и цвет оставленных
виноградин, с тем, чтобы определить их зрелость и класс качества. Затем они
могут быть разделены на группы в зависимости от класса качества.
Так же роботы активно помогают человеку в освоении космоса и жизни на
других планетах! Специалисты из Германии работают над прототипом робота
по форме напоминающего обезьяну. В дальнейшем роботы-обезьяны могут
стать первыми колонистами Луны. Разработчики считают, что форма обезьяны
имеет ряд преимуществ по сравнению с классическими луноходами и
марсоходами. Благодаря четырем точкам опоры такие роботы являются более
устойчивыми и могут без особых трудностей преодолевать препятствия и
скалистую местность. Они также могут становиться в вертикальное положение,
балансируя лишь на задних конечностях, чтобы освободить передние для
выполнения поставленных задач.
Однако и Россия не отстает! Российская компания ООО Викрон разработала
робота удалённого присутствия под названием Webot [2]. По словам
разработчиков, их робот будет использоваться для удалённого осмотра
выставок и музеев, общения с удалёнными сотрудниками, супервайзинга,
мерчендайзинга. При помощи такого робота люди с ограниченными
возможностями могут полноценно работать, например, консультантами в
торговых залах. Уже сейчас два таких робота установлены в Центральном
Доме Художника на Крымском валу и скоро будут использоваться для
организации удалённого осмотра экспозиций.
Еще одним научным прорывом можно считать человекоподобного роботапомощника, который будет помогать космонавтам на МКС в будущем [3]! Для
этого был проработан весь перечень бортовых операций, которые делают
космонавты, и определен набор действий, который можно поручить роботу. В
целом это будет работа, связанная с заменой оборудования, проверкой
поверхности станции и ее техобслуживанием.
А что же происходит в других странах! Корея представила робота в помощь
спасателям и исследователям! Он предназначен для исследования затонувших
кораблей и прибрежных вод. Цюрих представил уникальную, подобную
человеческой, двигательную систему, основанную на использовании
искусственных связок, позволяющую роботу передвигаться столь изящно и
грациозно как человек.
В первую очередь, робота создают для практического использования в качестве
помощника, делающего различную работу и обеспечивающего всевозможные
удобства своим владельцам. Естественно, что такие роботы, которые находятся
и действуют в непосредственной близости от людей, должны быть легкими в
управлении и безопасными для окружающих.
Робототехника делает игровой процесс еще интереснее! Казалось бы, что такое
можно придумать, чтобы игры захватывали в виртуальный мир еще больше.
Microsoft и Samsung представили интересную технологию IllumiRoom, которая
создает совершенно уникальный игровой опыт, стирая границу между
виртуальным и реальным миром. Во время игры комната заполняется светом
и изображениями с экрана, игра гармонично встраивается в окружающую
обстановку. IllumiRoom объединяет камеру Kinect и проектор, причем
изображение, которое воспроизводится с монитора, трансформируется с учетом
геометрии помещения, рассчитанной с помощью специальных сенсоров.
Поставить статуэтку с изображением близкого человека можно с помощью 3Dпечати фотографий! Устройство Omote 3D, которое разработчики называют
первым в мире аппаратом для трехмерной печати фотографий,
демонстрируется в городе Хараджуки, Япония. Процесс сканирования тела
человека в компьютер занимает около 15 минут. Стоит отметить, что попытка
сканировать движущиеся объекты, например, непоседливых детей или
играющих животных, не приведет к успеху, 3D-фотоаппарат может правильно
идентифицировать только статичные фигуры. Но в то же время трехмерная
печать позволяет самому заказчику выбрать цвет волос и одежды.
LEGO удивил роботами со встроенными датчиками, которые могут выполнять
наши команды, синхронизировавшись со смартфоном или планшетом [4].
Игрушка рекомендована пользователям от 10 лет, при этом верхняя возрастная
планка не ограничена: робот LEGO имеет все шансы увлечь многих взрослых.
От самых разнообразных полезных человеку роботов до самых маленьких! Это
крошечные водные био-боты способны доставить лекарства в теле за несколько секунд!
Благодаря длинным хвостам-жгутикам, они передвигаются с очень большой
скоростью и для своего движения используют живые сердечные клетки. Эти
роботы могут быть использованы в медицине для целевой доставки лекарств в
определенные органы тела человека. Тело каждого био-бота состоит только из
головы и хвоста и имеет длину чуть меньше 2 миллиметров. Когда живые
клетки сердца помещают на голову и верхнюю часть хвоста, они связываются
между собой. При этом синхронизируют свои сокращательные движения и
начинают биться в унисон. Это «биение» заставляет био-бот хлестать своим
хвостом вперед и назад и тем самым продвигаться в жидкой среде.
1.
2.
3.
4.
Список литературы
http://www.micro-system.org
http://techvesti.ru/robot
http://vz.ru/society/2013/11/27/661597.html
http://therunet.com/articles/364-13-lyubopytnyh-eksponatov-ces-2013