Робот түрлері және оның шығу тарихы

Алматы облысы Райымбек ауданы

Нарынқол мектепаралық оқу-өндірістік комбинаты

IT-мамандығы

Курстық жұмыс тақырыбы:

Жоспар:

КІРІСПЕ БӨЛІМ:

*РОБОТТАР ТУРАЛЫ ҚЫЗЫҚТЫ МӘЛІМЕТТЕР

НЕГІЗГІ БӨЛІМ;

* «RОBOTOTEHNIKA» ТУРАЛЫ ТҮСІНІК;

* Мен таңдаған робот

*РОБОТТАР МЕН АДАМ АРАСЫНДАҒЫ БАЙЛАНЫС ЖӘНЕ ҚОҒАМДАҒЫ АЛАТЫН ОРНЫ;

ҚОРЫТЫНДЫ БӨЛІМ:

КІРІСПЕ;

Роботты техника (робот және техника, ағылшын тілініен аударғанда robotics–роботика), роботты техника - автоматтандырылған техникалық жүйелерін әзірлейді және өндірістің қарқынды дамуына маңызды техникалық негізі Роботтар (Роботы; robot) - адамның еңбегін автоматтандыруға арналған электрмеханикалық құрылғы. Р. аталымы чех жазушысы Карел Чапектіңшығармасынан 1920 жылдары тараған. Р. жасала бастағаннан бері олардың бірнеше буындары ауысты: басқарудың қатты схемасы бар роботтар — іс жүзінде қазіргі заманғы өнеркәсіптік роботтардың бәрі бірінші буынға жататын программаланатын манипуляторлар; сезіммен байланысты құрылғылары бар бейімделген роботтар; мұндай Р-дың үлгілері бар, бірақ өнеркәсіпте әлі де пайдаланылмайды. Өзін-өзі ұйымдастыратын немесе интеллектілік роботтар; бұл роботтық техниканың дамуының түпкі мақсаты. Интеллектілік Р-ды дайындаудағы негізгі проблема — машиналық көру проблемасы.

Робот( чех.robot, robota— еріксіз еңбек, rob — құл; чех жазушысы К. Чапек ойлап шығарған сөз, ол алғашқы ұғымында “жұмысқа шебер адам” мағынасында қолданылды) — антропоморфтық (адам тәрізді) әрекеттер, қимылдар жасайтын машина; адам жүрісі мен қимылын еліктететін автоматтандырылған кұрылғы. [1]

Робот қоршаған әлеммен әрекеттескен кезде адамның (жануарлардың) қызметтері мен іс-әрекеттерін ішінара немесе толық атқарады. Алғашқы роботтар адамның қозғалысы мен сырт пішінін қайталады. Олар ойын-сауық мақсаттарында пайдаланылды. Қазіргі кезде тұрмыстағы көптеген қызметтерді атқаратын, қадағалайтын, мүгедектер мен сәбилерге көмекші, көңілін аулайтын, т.б. роботтар жасалынды, интеллектуалдық роботтар да пайда бола бастады. Робот

техниканыңдамуы барысында адамдарды бір сарынды ауыр жұмыстардан, жоғары радиациялы, жоғары немесе төмен температура жағдайларындағы және адам қатынауы қиын жерлердегі ( суастында, ғарышта) жұмыстардан босататын автоматтыққұрылғылар мен механизмдертүрінде жасалып, олар үнемі жетілдіріле түсуде. Мұндай құрылғылар мен механизмдерөнеркәсіптік роботтар деп аталады. Өнеркәсіптік роботтар – өндіріс процесінде адамның қозғалу және басқару сияқты

іс-әрекеттерін (өндіріс заттарының орнын ауыстыру т.с.с.) және технологиялық құралдардың (айла-тетіктердің) қызметтерін орындайтын автоматтық машина. Адамның қатысуынсыз бір немесе бірнеше технологиялық операцияны, өңделетін бұйымды тиеу мен түсіруді қоса алғанда автоматты түрде орындайтын технологиялық өңдеуші машиналардың, өндірістік машиналардың, тасымалдау және көмекші жабдықтардың жиынтығын робот-техникалық кешен деп атайды. Робот-техникалық кешеннің, әдетте, электрондық есептеу машинасы(ЭЕМ) немесе микроконтроллер негізіндегі бағдарламалық басқару жүйесі болады. Робот-техникалық кешен “адамсыз технологияны” енгізудің негізі болып табылатын икемді өндіріс жүйелерінің бастапқы буыны болып

табылады. Робот-техникалық кешенді пайдалану жұмыс күшінің тапшылығы жағдайында өте маңызды.болып табылатын қолданбалы ғылым. Роботты техника - электроника, механика,

қашықтан басқару, информатика, сондай-ақ радио және электротехника сияқты пәндеріне негізделеді.

РОБОТТАР ТУРАЛЫ ҚЫЗЫҚТЫ МӘЛІМЕТТЕР

Адамның қолы жетпеген жерге ойы жетеді. Бұның дәлелі, бүгінгі заманауи роботтар. Адамзат баласы өзінің қолынан келмейтін көп шаруаны осы құрылғылар арқылы игеріп жатыр. Соңғы шыққан роботтар, тіпті, адамның кейпінде сөйлеп, ойлап та жүргенін жақсы білесіздер. Робототехника қарыштап дамығалы бері сәтті шыққан роботтардың үздік ондығын назарларыңызға ұсынамыз:

17 жылда « da Vinci:» хирург роботтарының көмегімен әлем бойынша 3 миллионға жуық науқасқа ота жасалды. Da Vinci – дәріге рге ота жасау аймағын HD-сапада көруге мүмкіндік беретін хирургиялық жүйе. Ол ота аймағында кедергісіз жұмыс жасау үшін кішкентай пішінмен жасалды.

рге ота жасау аймағын HD-сапада көруге мүмкіндік беретін хирургиялық жүйе. Ол ота аймағында кедергісіз жұмыс жасау үшін кішкентай пішінмен жасалды.

Бұл құрылғыны жеке робот емес, тұтастай асхана деп санауға болады. Аспазшының орнын басатын роботтың адамға сәйкестендірген екі қолы бар. Осы екі қолының көмгімен ақылды құрылғы мәзірде тапсырыс берген пәрмен бойынша бұйрықты орындайды. Адам қанша уақытта дәмді ас әзірлей алса, робот та дәл сол уақытта және дәмді тамақ жасауға қауқарлы. Бұл робоасхана сатылымға 2018 жылдан бастап шыққан.

Бұл құрылғы қазіргі уақытта енді құрастырылуда. Соңғы сынақ кезеңінің нәтижесі бойынша, SwagBot мал бағуға, заттарды орынынан жылжытуға, бау-бақшаға қарауға өте тиімді робот. Бұл құрылғыны жасау үшін Сидней Университетінің ұстаздары аянбай тер төгуде. 

Фермерлік шаруашылықты жандандыру үшін бұл салада роботтардың бірнеше түрі дайындалған. Бау-бақша жемістерін егіп, оны баптап, жемісін теріп алуға жағдай жасайтын ол бүгінгі күннің таптырмас құрылғысы. Бау-бақша техникаларының қатарына қосылған тағы бір робот – AgBot. Оның қызметі – бақшаны химиялық және механикалық тәсілмен барлық арамшөптен арылту. Сонымен қоса, егін топырағын тыңайтады.

Қоймадағы жүкті бір орыннан екінші орынға қозғалту үшін ойлап табылған құрылғы. Жұмысшыларға айлық төлегеннен гөрі осындай құрылғыларды сатып алып жжұмыстарын ілгері жүргізіп жатқан компаниялар көп. Мысалы, 2015 жылы Қытайдың Everwin Precision Technology компаниясы жұмысшыларының 90% дәл осындай роботтарға ауыстырды.

Жүктерді жеткізу қызметі үшін таптырмас құрылғы. Адамдардың қызметтік орнын басқан роботты биылғы жылдан бастап қолдана бастады. Жаңа Зеландияның Domino’s Pizza қызметкерлері жұмыстарына көмек ретінде осы құрылғының көмегімен пицца жеткізуді бастап кетті.

Үлкен кітапханаларда адамдар іздеген кітаптарын бірден таба алмайды. Осындай уақытта роботтың көмегіне жүгінсек, бірнеше минуттың ішінде іздеген кітабымызды оңай таба аламыз. Бұл роботтар Канзас-Ситидегі Миссури университетінде сынақ өтіп, жоғарғы деңгейдегі құрылғы деп мадақталған.

Шетелдік ойын-сауық орталықтарының көлік тұрақтарында қарауылдың қызметін осындай арнайы роботтар атқарады. Жартыметрлік күзетшінің кеудесіне камера орнатылып, GPS қойылады. Бұл аппораттар Сан-Франциско және Калифорния қалаларында өз қызметін бастап кетті. 

Бұл робот аралар тыңшының қызметін атқару үшін жасалды. Соғыс жағдайында және әскери оқу жаттығуларда өте тиімді. Сарапшылардың пайымдауынша, қазір адамдар жасап жатқан қызметті алдағы жылдарда роботтар жасайды. Бірақ бұл, адамдар жұмыстан шығып қалады дегенді білдірмейді. Болашақта адамдар үшін жаңа мамандықтардың шығатыны белгілі.

«RОBOTOTEHNIKA» мамандығы туралы анықтама;

Ұсыныс: Болашақ кішкене балдарда демекші робот техника саласын дамыту үшін әр мектептерге, оқу –өндірістік комбинаттарға материалдық көмек беріліп, арнайы орталық ашылып ірі жарыстарға қатыстырып жетістікпен бөлусуге мүмкіндік болса. Робот. ... Елбасымыздың жолдауын алға қойып осы салаға өз үлесімді қосам деген оймен осы шығармашылық жұмысымды қолға алдым. Робототехника көбіне адамға ұқсас роботтарды жасаумен шектеліп қалған сияқты болып көрінеді кейде. Интернетте адамға ұқсайтын роботтардың жарысы, олардың жүрісі сияқты қызық видеолар толып жатыр.

Робототехнология қалай пайда болды? 

«Робот» сөзі алғаш рет чех авторы Карел Чепаканың  пьесасында кездесті. Пьеса фабрика жұмысының ешқандай адамның қатысуынсыз өздігінен жұмыс істейіні туралы сөз қозғайды. Бұл қойылым 1920  жылы жарық көрді. Тілдік жүйесіне байланысты орыстың «работа» сөзі мен «робот» сөзі бір түбірлес сөздер. «Робот» сөзі чех тілінде «ауыр жұмыс», «каторга»  деген мағынаға ие. 1927 жылы Нью-Йорк қаласында америкалық инженер Д.Уэксли дүниежүзілік көрмеде өзі құрастырып шыққан алғашқы  роботты  көрсетті. Инженер Уэкслидің роботының жұмыс істеу  мүмкіндіктері аз болды, ол тек қарапайым ғана қимылдарды орындайтын. “Seiko Epson” деп аталатын жапондық компания дүниедегі ең кішкентай роботты құрастырды. Роботтың салмағы небәрі бір жарым килограмм, ал ұзындығы 1 сантиметр. 1950 жылы өнері өрге жүзген Леонардо Да Винчидің жазбалары табылған болатын. Ол жазбаларда адам тектес роботтың сызбалары болған. Ұлы суретші, ғалым, сәулетші, жазушы, өнертапқыш Леонардо Да Винчидің 15-ші  ғасырда өмір сүргенін ескерсек, роботтың алғашқы сызбасының парақ беттеріне сол ғасырда түскендігін білуге болады. Оның сызба нұсқаларына байланысты зерттеуші Марио Таддеи толықтай түсіндірме беріп, «Leonardo da Vinci’s robots» деген кітап басып шығарды. Америкалық ғалым және жазушы Айзек Азимов, робот әлемінің негізгі үш заңнамасын жасады. Айзектің кітабына негізделген «Мен, роботпын» атты фильм де түсірілген. Картина үстіміздегі 2014 жылы Уилл Смиттің басты рөлді сомдауымен түсіріліп шықты. 1-заң: роботтың адамға зақым келтірмеуі керек 2-заң: робот адамның бұйрықтарын тек бірінші заңға қарсы келмеген кезде ғана орындауға міндетті 3-заң: робот өзінің амандығын Бірінші және Екінші заңдарға қарама

қарсы келмеген кезде ғана ойлауы керек Қазіргі жаһандану дәуірінде Жапония халқы робототехнология жөнінен әлемде көш бастап тұр. Тіпті Жапонияның кез келген компаниясында

кемінде 4-5 роботтан болады екен. Осыдан он шақты жылдар бұрын роботтардың іс әрекеті шектелген десеңіз, қазіргі күндегі робот сабақ оқытады, ас даярлайды және де әр түрлі

музыкалық  аспаптарда ойнай алады. Ал енді болашақтың роботтары, мамандардың айтуынша, үй шаруаларына көмектесіп, адамдарға әр қандай тақырыптар бойынша  кеңестер бере алады-мыс. Жыл сайын Жапонияда  инновациялық технологиялардың дамуына байланысты дәстүрлі көрмелер ұйымдастырылады. Соңғы үлгідегі Торобо-кун роботы, көрме қонақтарын интеллектуалдық қабілеттерімен таңқалдырды. Мысалға ол, ЖОО-ның қабылдау емтихандарынан өтті. Оның емтихан қорытындысы  бойынша, оны елдегі 70 пайыз оқу орны қабылдай алады екен. Торобо-кун роботы  үш пәнді сәтті тапсырып шыққан: дүние жүзі тарихы, математика және жапония тарихы. Лингвистика  тақырыбына келгенде, жапон мен ағылшын тілінен төмен көрсеткіш көрсетті. Жапон ғалымдары роботтары Жапонияның ең үздік саналатын «Токио Университетінің» қабылдау емтихандарын беске тапсырмайынша жұмыс жасай бермек. 

Робототехника  құрылысымен, жұмысы мен қолдануымен айналысатын, оған қоса олардың басқару, сезіну мен мәлімет өңдеумен айналысатын механикалық, электр және электронды инженерия мен компьютер ғылымдарының біріккен саласы.

Робототехника роботтардан басқа автоматтандырылған техникалық жүйелер мен өндірістік үдерістердің ең жаңа техникалық жиынтықталуын әзірлеу мен қолдану жолдарын зерттейтін ғылым.

Автоматтандырылған машиналар, басқа сөзбен айтқанда роботтар, адамдардың орнына қауіпті жерлерде, немесе зауыттағы құрастыру үдерістерінде жұмыс істей алады. Роботтар сыртқы келбеті бойынша, жүріс-тырысы мен танымы бойынша адамдарға өте ұқсас болуы әбден мүмкін. Қазіргі таңда ғалымдар гуманоид роботтарды барынша адамдарға ұқсас қылуға тырысып жатыр.

Автономды түрде жұмыс істейтін роботтар туралы мәлімет көне кезден бастап ойлана бастаған, алайда сол тақырыптағы зерттеулер XX ғасырға дейін басталмаған. Ертегі кезеңнен бастап, роботтар бір күні адамдардың жүріс-тұрысына еліктейді және де адамдар сияқты адамдардың жұмыстарын істей алады деп болжалған. Қазіргі таңда робототехника тез дамып келе жатқан сала. Технология қалай тез дамыса, робототехника да солай тез дамиды, өйткені робототехника технологиямен тығыз байланыста. Технология дамыған сайын зерттеулер, әрлендер өзгеріп дамиды, соның арқасында роботтардың қолдану аймағы да ұлғаяды. Қазіргі таңда роботтар үйде, кәсіпорындар мен әскери салада қолданылады. Көптеген роботтар миналар мен бомбаларды залалсыздандыру сынды адамдарға тікелей зардап алып келетін жағдайларда қолданылады.

Робототехника қандай да роботтарды зерттеп әзірлемесе да, ол роботтар Айзек Азимовтың үш заңына бағынуы тиіс. Ол заңдарды 1942 жылы жазылған «Хоровод» атты әңгімесінде баяндаған. Ол заңдар мынадай оймен жазылған:

1. Бір де бір робот адамға залал келтіре алмайды, немесе әрекетсіздігімен залал келуіне жол бермейді.

2. Бірінші заңға қарсы келмесе, робот адамның барлық бұйрықтарын орындауға тиіс.

3. Бірінші және екінші заңдарға қайшы келмесе, робот өз қауіпсіздігін қамтамасыз ету керек.

Этимологиясы:

«Робототехника» (немесе «роботика», «robotics») сөзі ең бірінші 1941 жылы жарық көрген ғылыми-фантастикалық «Жалғаншы» («Лжец») атты әңгімесінде қолданылған.

«Робототехника» сөзінің негізін қалайтын «робот» сөзін 1920 жылы Карел Чапек деген чехиялық жазушы алғаш болып ойлап тауып, өзінің 1921 жылы қойылып, көрермендердің ілтипатына ие болған ғылыми-фантастикалық «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы») атты пьесында қолданған  Сол пьесада зауыт бастығы адамдарға ұқсас роботтарды ойлап табады да, тоқтатпай жұмыс істетеді. Басында андроидтар адамды мінсіз тыңдап, жұмыс істейді, алайда кейіннен қарсы шығып, өз жаратушыларын жояды.

Робототехника саласына кейіннен кірген идеялар көне заманда пайда болған. Мысалы, Гомердің «Илиадасында» Гефест деген құдай үй қызметкерлерін атлыннан жасап, сөйлеу қабілетімен қоса оларға күш пен ақыл берген (қазіргі тілмен айтқанда - жасанды ақыл). Кейбір әңгімелер бойынша, ежелгі Грекия елінің инженер-механигі Архит Тарентский ұшу қабілеті бар механикалық көгершінді құрастырған (б.ғ. 400 ж.). Оған қоса, ұқсас мәліметтер И. М. Макарова мен Ю. И. Топчееваның әйгілі «Робототехника: Тарихы мен перспективасы» атты кітабында роботтардың әлемнің дамуындағы атқарған (немесе атқаратын) рөлі туралы баяндалады.

Робототехника тарихы;

1942 жылы ғылыми-фантастикалық мәнерде жазатын жазушы Айзек Азимов робототехниканың үш заңын ойлап табады. 1948 жылы Норберт Винер тәжірибелік робототехниканың негізін құрайтын кибернетиканың қағидаларын тұжырымдаған. Толығымен автономды роботтар XX ғасырдың екінші жартысында ғана пайда болды. Ең бірінші сандық басқаруы бар бағдарламанатын робот Unimate болған. Ол робот ыстық темір бөлшектерді балқыту машинасынан көтеріп, жинауға арналған. Қазіргі таңда коммерциялық және индустриалдық роботтар кеңінен тараған. Ол роботтар адамдарға қарағанда жұмысты арзанырақ, жинақы және нық орындайды. Сол салада қолданылатын роботтардың кейбір жұмыстары адам үшін лас, қауіпті және жалықтыратын болып табылады. Роботтар кеңінен құрастыру, жинақтау, жеткізу, жер және ғарыш зерттеулері үшін, медициналық оталар, жарақ ретінде, зертханалық зерттеулер, қауіпсіздік үшін қолданылады.

Роботтардың ең басты таптары

Қазіргі кезде роботтардың көптеген түрлері бар, әртүрлі орталарда әртүрлі жолмен қолданылады. Қолдану мақсаты мен сыртқы келбеті әртүрлі болғанымен, құрылымына келгенде баршасында 3 бірдей жерлері бар:

1. Әр робот механикалық негізі - құрылғы, рамадан тұрады. Сол раманың түрі қолданылатын мақсатына қарай өзгереді. Мысалы, робот лай мен құмның үстімен жүретін болса, шынжыр тракторлар қолданылуы мүмкін. Механикалық жағы ойлап табушының бір бөлек мәселенің

2. шешімі, робот жүретін жердің қоршаған ортасына байланысты. Роботтың формасы атқаратын функциясымен тікелей байланысты.

3. Әр робот электр бөлшектерден тұрады. Сол бөлшектер робот жүйелерін толығымен бақылайды. Мысал ретінде шынжыр арқылы жүретін роботты алсақ, сол шынжырларды

4. жүргізу үшін күш керек. Сол күш электр қуаты ретінде келіп, сымдар арқылы өтіп, батареяда сақталады; осы негізгі схема.3. Газбен істейтін машиналар да

5. газды қолдану үдерісі үшін токты керек етеді. Сол себептен, газбен жүретін көлік сынды машиналарда да батареялар бар. Электр жүйесі роботтың қозғалуында (мотор) қолданылады, өлшеу үшін (электр сигналдар жылу, дауыс, тұрған жері мен энергия мөлшерін анықтау үшін) және жалпы қолдану үшін (робот жалпы негізгі операцияларды жасау үшін өз мотор мен сенсорларына біраз энергия жолдауы керек).

6. Барлық роботтар кішкене болса да компьютер кодын керек етеді. Сол алгоритмде робот қалай жұмыс істейтіні көрсетіледі. Код жазған адам программаның ішінде робот шешімін қалай және қашан қабылдап, әрекет ететінін жазады. Сол шынжыр арқылы жүретін робот өзінің механикалық дизайны мен құрылысының арқасында лайды керемет етіп, өзінің батареясынан сымдар арқылы керек мөлшерде энегия алса да, компьютер программасынсыз орнынан жылжымайды; өйткені программа роботқа қашан, қайда жылжу керек екендігін айтады. Программа роботтың негізгі мәнін құрады. Роботтың механикалық және электр бөлшектері керемет әрленіп, бірақ жазылған программасы нашар болса, роботтың жұмыс істеуі екі талай, істесе де, қозғалуы мен жұмыс істеуі ретсіз болады. Негізгі үш түрлі алгоритмдер бар: қашықтан басқару, жасанды интеллект және гибрид. Қашықтан басқарылатын роботтарда бұйрықтар жиынтығы бар. Ол бұйрықтарды тек қашықтан басқаратын құрылғының сигналын алғаннан кейін ғана орындайды. Жалпы айтқанда, адам сол құрылғы арқылы бір қашықтықта орналасқан роботты басқарады. Жасанды интеллект қолданылатын роботтар қоршаған ортаға байланысты шешімдерді өздері қабылдайды. Роботтың жүйесіне қоршаған ортаның факторларына, объектілеріне әртүрлі реакция жазылған. Жасанды интеллект сол реакцияларды ескере тұрып, қоршаған ортаның факторларына өзі әсер береді. Негізінен, жасанды интеллект адамның ойлау қабілетіне ұқсас болуы керек, немесе ұқсастыруды көздейді. Ал гибрид қашықтан басқару мен жасанды интеллектілердің біріккен кезі.

7. Робот құрамдастары;

8. Қуат көзі;

Қазіргі кезде ең көп қолданылатын (қорғасын-қышқылды) батареялар қуат көзі ретінде қолданылады. Батареялардың көптеген түрлері роботтың қуат көзі ретінде қолданыла алады. Қорғасын-қышқылдан жасалған ауыр, бірақ қауіпсіз, ұзаққа шыдайтын батареялардан бастап, күміс-кадмийден жасалған кішкентай ғана, бірақ қымбат батареяларға дейін қолданыста. Батареяны қолданатын роботты әзірлеу кезінде батареяның қауіпсіздік факторын, қолдану циклы мен салмағын есепке алу керек. Ішкі жану қозғалтқышы сынды генераторлар қолданыла алады. Алайда, ондай жобалардың салмағы ауыр, механикалық тұрғыдан күрделі, және оған отын мен жылуды жою жолдары керек. Роботты қуат көзімен байланыстыратын шектей қуат көзін толығымен алып тастар еді. Оның бір жақсы жағы электр энергиясын өндіру мен энергияны сақтау бөлшектерін роботтан басқа жерге қойып, салмағы азайып,

орын көбейтеді. Алайда, бұл жолдың кері жақтары да бар. Оның бірі — үнемі роботқа жалғанған сымдар робот басқаруын және жылжуын қиындатады. Әлеуетті қуат көзі:

• Пневматикалық (сығылған газдар)