Исследовательский проект "Роботизированная столовая в условиях пандемии"

Муниципальное образовательное автономное учреждение

Средняя общеобразовательная школа с. Томское

Серышевский район

«Роботизированная столовая в условиях пандемии (Covid-19)»

Технический проект

                                                              Авторы:  Бохан Иван,

                                                                                 Котловой Роман

                                                                                 обучающиеся 7Б класса

                                                                                 МОАУ СОШ с. Томское

                                                              Руководитель: Вылкова Елена Сергеевна,  

                                                              педагог дополнительного образования

с. Томское, 2022 г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………....3

1. Теоретическая часть……………………………………………………….4
2. Разработка моделей роботов для столовой………………………………5
3. Разработка планировки столовой и маршрутов движения роботов……6
4. Автоматизация процессов работы столовой……………………………..6
5. Рекомендации для объектов общепита по внедрению роботов………...7

Заключение…………………………………………………………………8

Список используемой литературы………………………………………..9

ВВЕДЕНИЕ

Робот  переводится с чешского языка какrobot - «подневольный труд». Робот – это автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, действующее по заранее заложенной программе. Сегодня в мире используются миллионы роботов. Применение им нашлось практически во всех сферах человеческой деятельности. Роботы управляют самолётами и поездами, спускаются в жерла вулканов и на дно океана, помогают в строительстве космической станции, в сборке автомобилей и производстве микрочипов, охраняют здания, используются военными для разведки и разминирования, помогают спасателям искать людей под завалами. Нет такой области, в которой человек не попытался создать себе автоматического помощника.

Робот обычно получает информацию о состоянии окружающего пространства посредством датчиков  - технических аналогов органов чувств живых организмов. Робот может самостоятельно осуществлять производственные и иные операции, частично или полностью заменяя труд человека. При этом робот может, как иметь связь с оператором, получая от него команды (ручное управление), так и действовать автономно, в соответствии с заложенной программой (автоматическое управление).

Актуальность проекта: В настоящее время в условиях пандемии (Covid-19), необходимо минимализировать общение обслуживающего персонала и клиентов. В таких условиях функции работников общепита могут заменять автоматизированные роботы: повара, официанты, уборщики и другие. Это снизит риск распространения заболеваний и даст возможность существовать объектам общепита в обычном режиме.Поэтому тему моей работы считаем актуальной, т.к. она имеет практическую значимость для  предприятий общественного пользования.

Целью нашего проекта является усовершенствование сферы услуг в области питания за счет внедрения роботизации процессов приготовления и подачи пищи на объектах общественного питания.

Задачи проекта:

1. Изучить назначение и функции имеющихся в мире роботов;
2. Разработать план-схему расположения помещений столовой;
3. Разработать макеты роботов: повара, официанта, уборщика и других;
4. Разработать маршрут движения роботов по помещению столовой;
5. Определить функциональные назначения каждого робота;
6. Разработать рекомендации для объектов общепита по внедрению роботов в процесс обслуживания.

Объектом исследования является процесс роботизации работы столовой. Предмет исследования - роботы, которые должны заменить работников общепита: официанта, повара, уборщика, посудомойщика и администратора-гардеробщика.

1. Теоретическая часть

Предприятия общественного питания (ПОП) – это объекты сферы обслуживания, предназначенные для производства кулинарной продукции, первых и вторых блюд, их реализации и организации питаниянаселения.
Столовая - наиболее распространенный тип ПОП, общедоступная или обслуживающая определенный контингент потребителей, производящая и реализующая блюда в соответствии с разнообразием по дням недели меню.
Основная задача роботов на сегодняшнем этапе развития – заменить человека при выполнении повторяющихся, рутинных, низко интеллектуальных задач и действий.  При этом важным фактором внедрения роботов является получаемый экономический эффект от внедрения, соответствующий расчетным нормам окупаемости и прибыльности инженерных проектов с учетом развития технологий и необходимости существенного обновления решений в процессе эксплуатации.

2. Разработка моделей роботов для столовой

Наша задача  - это автоматизация и универсализация работы работников в столовой. Для этого есть несколько мест, требующих особого внимания при внедрении систем робототехники -  это место приготовления пищи, ее выполнять будет робот-повар. Это прекрасный заменитель человека на кухне. Он самостоятельно достает продукты из холодильника, моет, готовит первые и вторые блюда, нарезает салаты, готовит молочные коктейли, жарит блины и котлеты.

Место приема пищи, обслуживания посетителей - этой работой займутся роботы-официанты,двигающиеся к закрепленнымза ним столам дляприема заказов, затем раздачи приготовленных заказов и для сбора грязной посуды.В нашей столовой разработаны 3 маршрута для трех роботов-официантов, которые передвигаются на магнитной подушке по металлическим дорожкам (рельсам), вмонтированным в пол.

Преимущества: робот-официант быстро обслуживает гостей и доставляет еду к нужному столику всегда вовремя.Робот умеет разговаривать с посетителями, принимать заказы.Меню расположено на сенсорном экране спины робота. Чтобы заказ пошел в обработку, необходимо его оплатить, для этого имеется окно-банкомат для оплаты заказа бесконтактным способом с помощью банковских карт. Каждый из роботов может выражать до 10 различных эмоций.Каждый робот знает до 40 фраз, среди которых «Здравствуйте!», «Приятного аппетита!», «Извините, я пока занят!» и другие.

Уборка полов и дезинфекция других поверхностей зала – это забота робота-уборщика, который перемещается на колесиках, расположенных по бокам и втягивается в себя грязь с пола, то есть выполняетроль пылесоса.

Преимущества: робот-уборщик справляется с уборкой лучше человека и не устает. Сами роботы проходят дезинфекцию каждые 2 часа в специальных дезинфицирующих камерах.

После посетителей остается много грязной посуды, робот-посудомойщиксправится с этой проблемой самостоятельно. Представляет собойавтоматизированную посудомоечную машину с отдельным приводом (манипулятором) для размещения и расстановки посуды.

На входе в столовую посетителей приветливо встречаетробот-администратор-гардеробщик, забирает верхнюю одежду и размещает ее в гардеробе в соответствующие боксы, а при уходе посетителей из столовой выдает ее по выданным карточкам, которые индифицируются с номером вещевого бокса.

3. Разработка планировки столовой и маршрутов движения роботов

Наша столовая предназначена для общественного питания населения, может располагаться в центре любого города. Состоит из следующих помещений: обеденный зал на 12 столиков (48 посадочных мест); кухня (горячий цех) – место приготовления пищи; гардероба; помещения для содержания роботов-уборщиков и комнаты управления роботами.

Мы разработали план-схему помещений столовой, на которой расположены маршруты движения роботов. Для нашей столовой необходимо всего 8 роботов. Для обслуживания посетителей - 3 робота-официанта, для приема гостей – 1 робот-администратор-гардеробщик. Приготовлением пищи занимается 1 робот-повар. Мойка посуды – 1 робот-посудомойщик. Уборка и дезинфекция помещений –2 робота-уборщика: один робот будет убирать обеденный зал, второй робот -санитарныеузлы.

4. Автоматизация процессов работы столовой

Как происходит весь автоматизированный процесс? После того, как получен заказ от монитора робота-официанта, операторы– группа работников-программистов, участвующих в процессе управления роботами, вносят его в программу на главном управляющем компьютере, и запускают процесс приготовления блюд, выбранных посетителем. То есть отправляют программную задачу на компьютер робота-повара, который запускает программу приготовления одновременно как горячих блюд, так и закусок, горячих и холодных напитков.Все это успевает готовить многофункциональная машина - робот-повар с 6 манипуляторами. В меню ресторана может входить более 30 различных наименований блюд, запрограммированных операторами. При приготовлении более сложных рецептов блюд машинам помогают повара-люди.

В роботизированных ресторанах каждая машина способна работать до 5 часов без перерыва. В конце рабочей смены роботов необходимо заряжать от  электричества не менее 2-х часов.

5. Рекомендации для объектов общепита по внедрению роботов

В результате написания данной работы мы разработали следующие рекомендации для объектов общепита по внедрению роботов в процесс обслуживания в условиях пандемии (распространения инфекционных заболеваний):

1. для уменьшения контакта между посетителями и обслуживающим персоналом внедрить роботизированный процесс приготовления пищи и обслуживания с помощью машин-роботов;
2. проводить регулярную уборку и дезинфекцию помещений с помощью роботов-уборщиков;
3. улучшать положительную эмоциональную атмосферу с помощью дизайна обслуживающих роботов-официантов;
4. расширять ассортимент блюд с помощью подбора специальными программами;
5.  предусмотреть сервис для ремонта и обслуживания роботов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, если мы разработаем проект роботизированной столовой с внедрением во все процессы обслуживания машин-роботов, то значительно снизим заболеваемость инфекционными заболеваниями, в том числе Covid-19. А также получим экономический эффект, так как роботам не нужна зарплата. В настоящий момент роботы считаются достаточно дорогим удовольствием. Цена одного такого робота  составляет от 350000 до 2 млн рублей. Нопо нашим расчетам, срок окупаемости может составить 5-7 лет. Мы убеждены, что, несмотря на дороговизну, в ближайшие десятилетия роботы смогут заменить до 45 % обслуживающего персонала общепита.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАЬУРЫ

1. Белов А.В. Arduino [Электронный ресурс]/ Белов А.В.— Электрон. текстовые данные. — СПб.: Наука и Техника, 2018. — 480 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78096.html
2. Белов А.В. Программирование Arduino. Создаем практические устройства [Электронный ресурс]/ Белов А.В.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: Наука и Техника, 2018.— 272 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78092.html
3. Белов А.В. Arduino [Электронный ресурс]/ Белов А.В.— Электрон. текстовые данные. — СПб.: Наука и Техника, 2018. — 480 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78096.html
4. Гололобов В.Н. Arduino для любознательных или паровозик из Ромашково [Электронный ресурс]/ Гололобов В.Н.— Электрон. текстовые данные.— СПб.: Наука и Техника, 2018.— 368 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78095.html
5. История и современность развития роботов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ В.С. Глухов [и др.]. — Электрон. текстовые данные. — Армавир: Армавирский государственный педагогический университет, 2019. — 231c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/82445.html. — ЭБС
6. Киселёв М.М. Робототехника в примерах и задачах [Электронный ресурс]: курс программирования механизмов и роботов/ Киселёв М.М., Киселёв М.М.— Электрон. текстовые данные. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2017. — 136c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/80564.html