Военные технологииРобототехника

О, роботы! Современные роботы на любой вкус

В начале ХХ века инженеры нашли способ автоматизировать однообразные и опасные для человека задачи. Первых роботов — простые манипуляторы или «электронную руку» на самоходной тележке — использовали для взаимодействия с радиоактивными элементами. Затем философы и фантасты стали размышлять об этике человекоподобных роботов. А в середине ХХ века появились первые военные роботы — проекты их разработок преследовали конкретные задачи и имели очень серьезное финансирование.

В определенном смысле, разработка любого современного учебного, развлекательного или бытового робота держится на трех «столбах» прошлого:

  • гений инженеров;
  • этика философов и фантастов;
  • ультимативность военных.

Три фантастических закона робототехники, придуманные писателем Айзеком Азимовым и редактором Джоном Кемпбелом:

  1. Робот не может оказать вред человеку или бездействием допустить, чтобы человек получил вред.
  2. Робот должен выполнять приказы человека, если только приказы не противоречат Первому Закону.
  3. Робот должен беспокоиться о собственной безопасности в мире, которая не противоречит Первому и Второму Законам.
кэшбэк3
кэшбэк4

Признаки робота — автоматичность и движение

Ключевые признаки роботов:

  1. Запрограммированная модель выполняет прямые команды человека или самостоятельно решает определенные задачи.
  2. Модель передвигается в пространстве или перемещает реальные предметы.

Например, металлический манипулятор на автоконвеере — робот. Марсоход, который анализирует почву и питает себя солнечными батареями — робот. Уменьшенная копия популярного дроида «Звездных войн» SPHERO R2-D2 WHITE — тоже робот. Даже квадрокоптер — частный случай робота, потому что он автоматически стабилизируется в воздухе и переносит видеокамеру.

Как вы думаете, домашний компьютер можно считать роботом?

Робот конструктор

Роботы конструкторы — это набор деталей, микросхем и датчиков, которые собирают в интерактивные игрушки. Они движутся, издают звуки, реагируют на внешний мир, выполняют команды владельца и программируются. Например, один из вариантов сборки ULTIMATE V2.0 ROBOT KIT самостоятельно наливает лимонад в стакан из бутылки!

Один из «предков» современных роботов конструкторов — набор Fischertechnik с 1980-х, который подключался к домашнему компьютеру.

Развивающие наборы покупают детям от 3 (под присмотром родителей) и до 16 лет. Эти игрушки — наглядное подтверждение пользы логики, математики, механики и электроники.

Робот конструктор — игра интересная и детям, и родителям. Скорее всего, мама или папа незаметно для себя увлекутся собиранием модели и проведут вместе с ребенком много времени за изучением, моделированием и программирования конструктора.

Makeblock — популярный производитель роботов конструкторов. Конструкция деталей совместима с LEGO. Электроника работает на платформе Arduino (подмножество C/C++). Роботы питаются от пальчиковых батареек АА (хотя для сохранения среды лучше приобрести аккумулятор). Модели Makeblock мощностью 2,4 Гц используют в школах, кружках моделирования, программирования и робототехники.

кэшбэк3
кэшбэк4

Отдельного внимания заслуживает MAKEBLOCK XY-PLOTTER ROBOT KIT V2.0 — это плоттер, который «рисует» обычной ручкой (лайнером, карандашом) на бумаге. Плоттер может перенести любые контурные рисунки с компьютера при помощи программы mDraw или Benbox.

Руководят моделями голосом или движениями, пультом через инфракрасный порт или смартфоном через Bluetooth. Большинство моделей Makeblock оснащены ультразвуковым датчиком и датчиком прохождения по линии. Также бывают наборы с датчиками звука, света или температуры, гироскопами и потенциометрами.

Для смартфонов есть официальные приложения Makeblock. Они научат ребенка последовательности действий и алгоритмам, помогут усвоить базовый программный код. Есть и более функциональное приложение, но уже для персонального компьютера. Роботов программируют на базе графической программы SCRATCH. Производитель встроил в приложение понятные детям пошаговые уроки с постепенным повышением уровня сложности.

SCRATCH позволяет:

  • создавать программы из простых графических блоков;
  • создавать интерактивные проекты, в которых робот самостоятельно взаимодействует с миром;
  • тестировать, сохранять и улучшать собственные проекты;
  • перейти от графических блоков к коду, постепенно изучая полную версию ARDUINO, и подготовиться к программированию на C/C++.

Робот игрушка

Под роботами игрушками мы имеем в виду модели с электронной «начинкой» (а не только механикой), которые способны на автономные действия. Ребенок командует роботом игрушкой пультом, голосом или через приложение на смартфоне.

Почему-то большинство детей уверены, что робот должен быть человекоподобным. По меньшей мере, с головой и руками. И рынок предлагает устройства самых разных форм. Уже шла речь о копии дронов «Звездных войн». Есть гоночные цилиндры и умные шары. Есть самолеты, автомобили и лодки. Есть роботы похожие на промышленную технику.

https://youtu.be/Zi-5hbaGmuQ

Еще в XVII веке средствами механики пытались делать игрушки с имитацией интеллекта. В XX веке появились мультимедийные игрушки — они принадлежали компании Walt Disney. Один из первых серийных роботов игрушек — американский Teddy Ruxpin. Трудно поверить, но он появился в продаже еще в 1980 году. Несмотря на внешность мягкой игрушки, это настоящий робот со сложной (в то время) по электронной начинкой.

В отличие от обычных игрушек, роботов оснащают процессором, памятью, двигателями и датчиками. Роботы работают от аккумуляторов или батареек. Некоторые модели выполняют более 100 функций:

  • движутся по сложным траекториям;
  • поддерживают равновесие;
  • реагируют на окружающий мир и взаимодействуют с ним;
  • проигрывают звуки и мелодии, подают световые сигналы.

Удивительно, но и в англо-, и в русскоязычном интернете большая путаница с определением и классификацией игрушечной электроники. Люди часто путают роботов игрушек с образовательными и развивающими моделям. Хотя, и здесь разница несколько размыта, так как при внимательном исследовании современного робота ребенок несомненно становится умнее.

кэшбэк3
кэшбэк4

«Крутые» модели взаимодействуют друг с другом, делают выводы из собственных действий, учатся новому и адаптируются под возможности владельца.

Согласно исследованию компании GfK Australia роботы входят в число самых популярных игрушек в мире.

Робот пылесос

Умный пылесос — робот, который позволяет очень занятым людям хоть немного побыть отчаянными лентяями. По крайней мере уборку пола он возьмет на себя.

Опыт подсказывает, что определенная доля людей скептически относится к роботам пылесосам. Но практика показывает их удобство и эффективность. В первые циклы устройство собирает достаточно много мусора со всех уголков жилья, а затем заполняется пылью значительно медленнее. То есть, это воплощение золотого правила: «Порядок легче поддерживать, чем наводить». К тому же, техника, в отличие от человека, никогда не откажется от уборки с предлогом: «Не очень грязно, а я так устал».

Роботы пылесосы покупают бизнесмены, пожилые люди, молодые семьи, холостые мужчины, люди с болезнями или травмами, а также «собачники» или «кошатники».

В середине XVIII века Даниэль Хесс изобрел первый механический пылесос. Через 100 лет писатель фантаст Роберт Хайнлайн в романе «Дверь в лето» предсказал появление бытовых роботов уборщиков. И уже в 2002 году появился первый серийный робот пылесос.

Обычно автоматическую уборку настраивают на время, когда никого нет дома. Умный пылесос самостоятельно просчитывает траекторию так, чтобы охватить весь пол. Он втягивает пыль и мусор, а некоторые модели даже делают влажную очистку поверхности и обработку дезинфицирующим ультрафиолетом. Датчики предупреждают столкновения с препятствиями. А еще роботы пылесосы самостоятельно возвращаются в док-станцию ​​для подзарядки после завершения цикла уборки.

За один цикл (± 1,5 часа работы) умный пылесос неоднократно очищает каждый сантиметр пола. Благодаря маленькому размеру и щеткам, расположенным по краям корпуса, гаджет легко добирается под мебель и в углы.

Если надо чистить ковры, выбирайте модели мощностью от 60 Вт. Если помещение сильно загрязняется волосами, нитками или шерстью животных, приобретите пылесос с турбощёткой.

Почти каждый производитель пытается предложить дополнительные функции:

  • сканирование помещений;
  • голосовое управление;
  • ограничение территории уборки;
  • прямое управление со смартфона;
  • режимы очистки с различной мощностью и траекторией движения;
  • автоматическая настройка высоты пылесоса над уровнем пола;
  • инфракрасные датчики уровня пола.

Кстати, если пылесос останавливается перед черными ковриками (потому что считает их обрывом), заклейте нижние инфракрасные датчики рядом с колесами белой бумагой, но убедитесь, что гаджет не упадет на лестнице (если они есть в зоне уборки).

Ухаживать за небольшим роботом пылесосом легко. Проверяйте устройство каждые 3-4 цикла и при необходимости очищайте. Пылесборник и фильтры легко снимать. Если фильтр разорвется — в продаже есть новые. Датчики и колеса достаточно протирать раз в месяц.

кэшбэк3
кэшбэк4

Вместо послесловия

Любая информация о роботах довольно быстро устаревает. Если вы хотите найти информацию от авангарда отрасли — гуглите запросы «DARPA» (раздел минобороны США), «Cyberdyne» (японский производитель экзоскелетов) и «Fanuc» (японский производитель промышленной автоматической техники). Как правило инновации «спускаются» в коммерцию только после проверки и оптимизации военными или промышленными компаниями-гигантами.

Следите за нашими статьями

Елена Фетисова

Пишу не часто и только о том, что мне действительно интересно, в надежде, что мои читатели разделят мою точку зрения. Мои тексты содержат подробные обзоры и различные руководства по высокотехнологичным устройствам и интернет-сервисам.

Добавить комментарий


Читайте так же:

Back to top button