История робототехники

Слайд 1

Слайд 2

Что такое робототехника? Робототехника (от робот и техника; англ. robotics — роботика , роботехника ) — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем и являющаяся важнейшей технической основой интенсификации производства. Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, телемеханика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Слайд 4

История развития робототехники На всех этапах своего развития человечество стремилось создать орудия, механизмы, машины облегчающие труд и обеспечивающие защиту от неприятеля . Эволюция современного общества и производства обусловила возникновение и развитие нового класса машин – роботов – и соответствующего научного направления – робототехники. Робототехника на сегодняшний день является интенсивно развивающейся научно-технической дисциплиной, изучающей как теорию, методы расчета и конструирования роботов, их систем и элементов, так и проблемы комплексной автоматизации производства и научных исследований с применением роботов. Предметом робототехники является создание и применение роботов, других средств робототехники и основанных на них технических систем и комплексов различного назначения. Модель арифметико-логического устройства аналитической машины (1870)

Слайд 5

Глубокая древность История робототехники уходит в глубокую древность. Уже в те времена появились идеи создания технических средств, похожих на человека, и были предприняты первые попытки по их созданию. Статуи богов с подвижными частями тела (руки, голова) появились еще в Древнем Египте, Вавилоне, Китае. До нас дошли книги Герона Александрийского (I век н.э.), где описаны подобные и многие другие автоматы древности . В качестве источника энергии в них использовались вода, пар, гравитация (гири). В «Театре автоматов» описано даже устройство целого театра, представление в котором разыгрывали фигурки-куклы, приводимые в движение с помощью системы зубчатых колес, блоков и рычагов. Механическая кузница Герона Александрийского

Слайд 6

Средние века В средние века большой популярностью пользовались различного рода автоматы, основанные на использовании часовых механизмов. Были созданы всевозможные часы с движущимися фигурами людей, ангелов и т. п. К этому периоду относятся сведения о создании первых подвижных человекоподобных механических фигур – андроидов . Так, андроид алхимика Альберта Великого (1193 – 1280) представлял собой куклу в рост человека, которая, когда стучали в дверь, открывала и закрывала ее, кланяясь при этом входящему. В 13 веке Альберт Великий создал автомат, ставший впоследствии известным как «говорящая голова», способный воспроизводить человеческий голос. В 1495 году Леонардо да Винчи разработал детальный проект механического человека, способного двигать руками и поворачивать голову . Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон (1709-1789) создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство ( андроид ), которое играло на флейте. «Флейтист» был ростом с человека. Вокансон также создал механическую утку, покрытую настоящими перьями, которая могла ходить, двигать крыльями, крякать, пить воду, клевать зерно и, перемалывая его маленькой внутренней мельницей, отправлять нужду на пол . Не остались в стороне и русские механики. Однако их конструкции отличались простотой конструкции. Так, механик И.П. Кулибин (1735-1818) построил в течении трех лет яичную фигуру – универсальные часы. Часы давали театрализованное представление и играли музыку Механическая утка Жака де Вокансона Часы И.П. Кулибина

Слайд 7

Конец XIX – первая половина XX вв. Благодаря развитию электротехники и электроники реализуются потребности общества и производства в различных автоматических устройствах. Литература и искусство в это время играют роль катализатора процесса развития робототехники. Именно в этот период появляется много научно-фантастических произведений литературы, в которых роботы- андроиды играют главные роли. В одном из своих рассказов, объединенных общим циклом «Я, робот», А. Азимов в 1942 г. попытался впервые сформулировать основные принципы поведения роботов и взаимодействия их с человеком, исходя из категорий добра и гуманности. Эти принципы, названные тремя законами робототехники, гласят: 1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред. 2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые дает человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону. 3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в какой это не противоречит Первому и Второму Законам.

Слайд 8

Благодаря всеобщему интересу к роботам изобретателям удается разрабатывать оригинальные конструкции роботов- андроидов : «Эрик» (1928) – робот, который на Выставке Британской ассоциации инженеров по моделированию «выступил» с небольшой речью. «Альфа» ( 1932, английский изобретатель Гарри Мей) — человекоподобный автомат, который по голосовым командам садился и вставал, двигал руками и говорил. Несмотря на такой прорыв в сфере новой техники и демонстрацию творческих возможностей человека, все эти роботы имели крайне узкое практическое применение.

Слайд 9

Вторая половина XX века Возникновение современных роботов следует отнести к 1959 г. В этом году в США были созданы первые промышленные манипуляторы с программным управлением, которые получили общепринятое название промышленных роботов (ПР) и положили начало коммерческому производству. В 1956 г. Девол вместе с Энгельбергером , работавшим тогда в одной из аэрокосмических компаний, организовали первую в мире робототехническую компанию « Unimation » (« Юнимейшн »), что означает «универсальная автоматизация» – сокращенное от « Universal Automation », в лаборатории этой компании и был создан первый в мире промышленный робот по патенту Девола , носивший скромное название «программируемое устройство для передачи предметов» и ставший прототипом последующих разработок. В начале 1960-х гг. первые американские промышленные поступили на промышленный рынок. В последующие годы после создания и выхода на промышленный рынок первых роботов во всем мире началось стремительное развитие робототехники

Слайд 10

Вторая половина XX века Первые промышленные роботы с развитой сенсорной системой и микропроцессорным управлением появились на рынке и получили практическое применение в 1980-1981 гг. прежде всего на сборке, дуговой сварке, контроле качества для взятия неориентированных предметов, например с конвейера. Третье поколение роботов – это интеллектуальные роботы, т.е. с интеллектуальным управлением. Интеллектуальный робот – это робот конкретного назначения, в основных функциональных системах которого используются методы искусственного интеллекта. В 1967 г. в США ( Стэнфордский университет) был создан лабораторный макет робота, снабженного техническим зрением и предназначенного для исследования и отработки системы «глаз – рука», способной распознавать объекты внешней среды и оперировать ими в соответствии с заданием.

Слайд 11

Советские роботы В силу того, что строго определения робота нет, не очень понятно, когда именно был создан первый советский робот. Вот в 1936 году 16–летний советский школьник Вадим Мацкевич создал «робота», который умел поднимать правую руку. Первый советский робот( как устройство, которое в автоматическом режиме делает какую–то относительно сложную работу) был создан в 1966 г. в воронежском институте ЭНИКмаш – это был автоматический манипулятор для переноса и укладывания металлических листов. В 1968 году начали разрабатываться промышленные роботы с числовым программным управлением. В 1965 году Петродворцовый часовой завод первым в мире ввел конвейерную сборку механизмов. В 1972–1975 гг. в отделе биокибернетики Института кибернетики им. В. М. Глушкова был создан первый в СССР автономный транспортный робот "ТАИР". Робот демонстрировал целенаправленное движение в естественной среде, обход препятствий и т.п. и управлялся аппаратно реализованной нейронной сетью. С 1969 по 1979 г. количество комплексно–механизированных и автоматизированных участков, цехов и производств в СССР увеличилось с 22,4 до 83,5 тыс., а комплексно механизированных и автоматизированных предприятий — с 1,9 до 6,1 тыс. К 1990– му году в СССР было разработано свыше 200 моделей и модификаций промышленных роботов, в создании которых участвовало 50 научно–исследовательских и конструкторских организаций разных министерств и ведомств.

Слайд 12

Робот ТУР-10К РОБОТ УМ-1П

Слайд 13

Робототехника в ХХ веке Сегодня роботы все больше внедряются в различные области человеческой деятельности, помогая осваивать космос, совершенствовать медицину, науку, производство, военную технику и т.п Великобритания, Оксфорд, 11 февраля, 2010: Проект Shadow Dextrous Hand , который представляет собой роботизированную механическую руку, управляемую перчаткой CyberGlove . Благодаря использованию перчатки с датчиками механическая рука может выполнять очень тонкие операции, например, взять куриное яйцо из лотка, выкрутить или в крутить стеклянную лампочку и написать что-либо обычной ручкой.

Слайд 14

Япония, Токио, 31 октября 2010 года: Танцующий робот-гуманоид " Asimo " разработка компания Suzuki . Объединенные Арабские Эмираты, 19 октября 2009 года: Представленный на выставке GITEX 2009 в Дубае, Titan - танцующий робот от Panasonic .

Слайд 15

Германия, Ганновер, 2 марта, 2010: футбольный матч между роботами на выставке CeBIT . Таиланд, Бангкок, 1 апреля 2010 года: Робот-официант с подносом блюд в ресторане в Бангкоке.

Слайд 16

Нанотехнологии не обошли стороной и медицинскую отрасль, микроскопические телеметрические роботы теперь путешествуют по внутренним органам и даже кровеносным сосудам, передавая данные и транслируя изображение на экран врачу. А полностью автономные спутники, марсоходы и прочие беспилотные аппараты раньше других утвердили свое положение роботов среди повседневной жтзни людей. Мы можем наблюдать, как когда-то фантастические возможности программируемых машин с искусственным интеллектом с каждым годом всё больше.

Слайд 18

Список сайтов http :// roboreview.ru/nauka-o-robotah/istoriya-razvitiya-robototehniki.html http://www.urogynecology.ru/diseases/robotic/history-of-robotics / http://statehistory.ru/4498/Istoriya-sovetskoy-robototekhniki / http:// www.techno-guide.ru/robototekhnika/robototekhnika-v-rossii-razvitie-i-primenenie.html http://www.twirpx.com/file/851462 / http://www.bugaga.ru/interesting/1146735268-robototehnika-xxi-go-veka.html