Презентация, доклад по робототехнике Робототехника. История. Классификация. Перспективы

добавляем иллюстрации)
Перспективные направления робототехники
Искусственный интеллект

человека, автономно;
3) необходимую информацию о внешнем мире
получает от датчиков.
4) Сенсоры (датчики) работают постоянно;
5) нет свободы воли.
Ро́бот (чеш. robot, от robota — подневольный
труд или rob — раб).
Автоматическое устройство, созданное
по принципу живого организма.

для облегчения своего труда, выполнения наиболее тяжелой работы.
Древнегреческий философ, математик и механик Архит Тарентский (428-347 до н.э.) спроектировал первую летающую машину - деревянную птицу, способную самостоятельно двигать крыльями при помощи пара и перемещаться на расстояние до 200 метров.
Следующим шагом стало изобретение древнегреческим математиком Ктесибием Александрийским (285-222 г.г. до н.э.) в 250 году до н.э. хитроумных водяных часов, названных клепсидрами, ставшими самыми точными определителями времени вплоть до XVII века.
Леонардо да Винчи (1452-1519) создал несколько так называемых манекенов, способных выполнять запрограммированные действия. Самым интересным экспонатом стал созданный в 1495 году механический манекен в форме вооруженного рыцаря, получивший название «Робот Леонардо».
В 1801 году был предложен для применения автоматизированный ткацкий стан узорчатых материй, способный к программированию при помощи перфокарт.

чешский писатель Карел Чапек в 1923 году.Айзек Азимов в романе «Хоровод» предложил для использования слово робототехника и сформулировал так называемые законы робототехники.
Первые функциональные роботы появились в середине XX века. В 1954 году Джордж Девол и Джо Энглебергер разработали роботическую руку, управляемую посредством электронного контролера.
К настоящему времени функциональные роботы продолжают развиваться и уже способны не только самостоятельно передвигаться , но и взбираться по лестницам и переносить грузы , играть на музыкальных инструментах , изображать домашних животных, , собирать образцы породы на Марсе , обеспечивать работу международной космической станции, а также участвовать в поиске и спасении людей в чрезвычайных ситуациях.

Используемые ресурсы:
http://www.urogynecology.ru/diseases/robotic/history-of-robotics/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0
http://myrobot.ru/articles/hist_2007.php
https://www.google.ru/search?q=%D0%BA%D0%BB%D0%B5%D0%BF%D1%81%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B0+%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE&newwindow=1&espv=2&biw=1366&bih=667&tbm=isch&imgil=ILU54I2SSA7dyM%253A%253BJB5-Y3SjR3ForM%253Bhttps%25253A%25252F%25252Fagnesgasparbek.wordpress.com%25252Ftag%25252F%25252525D0%25252525BA%25252525D0%25252525BB%25252525D0%25252525B5%25252525D0%25252525BF%25252525D1%2525252581%25252525D0%25252525B8%25252525D0%25252525B4%25252525D1%2525252580%25252525D0%25252525B0%25252F&source=iu&pf=m&fir=ILU54I2SSA7dyM%253A%252CJB5-Y3SjR3ForM%252C_&usg=__OdE80YxWrU2MJmgcWeuSOGn1Abw%3D&ved=0CDsQyjc&ei=MAT0VKzVEOe9ygO67IGgBw#imgdii=_&imgrc=wxaIe-ewpckIFM%253A%3BoJzgFW8gB4kpIM%3Bhttp%253A%252F%252Fclass-fizika.narod.ru%252Ftshasi%252F2.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fclass-fizika.narod.ru%252Ftshwod.htm%3B140%3B200

как покраска, сварка, упаковка, штамповка), производственных логистических устройств, например, погрузчики, транспортеры, манипуляторы а так же роботизированных комплексов из таких устройств, например, автоматизированные заводы.

Профессии, которые появятся до 2020 года

Оператор многофункциональных робототехнических комплексов
Специалист по управлению и обслуживанию роботизированных систем на сложных и опасных производствах и при работе с труднодоступными или микрообъектами.

Проектировщик-эргономист
Специалист, проектирующий роботизированные системы с учетом эргономических требований пользователей, исходя из их физических и психических особенностей.

производства деталей, механизмов, соединительных элементов робототехнических устройств с заданными характеристиками, в том числе с использованием 3D-печати.

Проектировщик детской робототехники
Специалист, разрабатывающий детские игрушки, игры, гаджеты и различные механизированные товары широкого потребления на основе программируемых роботов с учетом психо-физиологических особенностей детей разного возраста.

Проектировщик нейроинтерфейсов по управлению роботами
Специалист, проектирующий системы управления промышленными и боевыми роботами через нейроинтерфейсы индивидуальными операторами и распределенными коллективами.

Cпециалист, занимающийся разработкой и
программированием домашних роботов
(например, робот-сиделка, робот-уборщик,
робот-прачка, робот-садовник, робот для
выгуливания собак и др.), которые облегчают
ведение домашнего хозяйства.
Такие роботы интегрированы с другими
элементами «умного дома», имеют свободу
перемещения и могут выполнять сложную
домашнюю работу.

Cпециалист по проектированию биосовместимых робототехнических комплексов и киберустройств для медицины и биотехнологической отрасли (например, роботы-хирурги, диагностические роботы, киберпротезы и др.)

Используемый ресурс: http://atlas100.ru/

науки и техники, поскольку именно она отражает сущность научно-технической революции: замену человека в условиях производства техническими средствами.
Современные робототехнические устройства классифицируются как манипуляционные, мобильные (локомоционные) и информационно-управляющие.

четыре рода (поколения): жестковстраиваемые, программные, адаптивные, интеллектные.
Жестковстраиваемые манипуляторы - это механизмы с двумя или несколькими степенями свободы: их движения жестко связаны с технологическим оборудованием.
Программные роботы однообразно повторяют жестко заданные человеком программы, записанные с помощью различных программоносителей (штекерные доски, перфоленты, магнитные ленты и др.).
Адаптивные роботы в ходе технологического процесса в зависимости от обстановки, которая неточно определена заранее, перепрограммируются (адаптируются) автоматически.
В интеллектные роботы задание попадает в более общей форме, а у робота есть возможность планировать свои действия в неопределенной или меняющейся обстановке.

робота Petman.
Новый робот предназначен для тестирования костюмов радиационной и химической защиты (Protection Ensemble Test Mannequin), а также для тушения пожаров на атомных станциях.
Petman способен свободно ходить, ползать и выполнять различные упражнения во время воздействия боевых отравляющих веществ. Также, робот будет имитировать человеческую физиологию: температуру, влажность и потливость.
Создание Petman заняло 30 месяцев, 13 из которых были потрачены на разработку дизайна конструкции, а последующие 17 - на конструкторские работы.
http://www.promdex.com/publish/detail/7625,comm~44.html

науку, технологию, инженерное дело, математику (Science Technology Engineering Mathematics = STEM), основанные на активном обучении учащихся. Во многих ведущих странах есть национальные программы по развитию именно STEM образования
www.tiuu.ru/upload/larr215.doc

современных научно-практических технологий в образовательный процесс;
содействие развитию детского научно-технического творчества;
популяризация профессии инженера и достижений в области робототехники;
новые формы работы с одаренными детьми;
эффективные формы работы с проблемными детьми;
возможности инновационного обучения;
игровые технологии в обучении;
популяризация профессий научно-технического направления.

Робототехника, позволяет в игровой форме знакомить детей с наукой. Робототехника является эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования, математики и входит в новую международную парадигму: STEM-образование (Science, Technology, Engineering, Mathematics).

http://wiki.laser.ru/

сможет управлять роботами дистанционно и это поможет избавиться от многих проблем.
(http://www.msnbc.msn.com/id/29634158/)
(http://www.youtube.com/watch?v=VmvCdZJz-As)

Одним из главных достижений японских ученых стала, робот-учитель- Сая. Сая, женский робот-гуманоид, преподаватель урока науки и техники в начальной школе Токио. Основной целью создания робота заключалось в том, чтобы подчеркнуть прелести технологий и показать их детям. И, конечно, это является одним из решений проблемы нехватки учителей- людей, не только в сельской местности, но и в городах.

технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ. ИИ связан со сходной задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но не обязательно ограничивается биологически правдоподобными методами.

История развития искусственного интеллекта в СССР и России
Коллежский советник Семён Николаевич Корсаков (1787—1853) ставил задачу усиления возможностей разума посредством разработки научных методов и устройств, перекликающуюся с современной концепцией искусственного интеллекта, как усилителя естественного. В 1832 году С. Н. Корсаков опубликовал описание пяти изобретённых им механических устройств, так называемых «интеллектуальных машин», для частичной механизации умственной деятельности в задачах поиска, сравнения и классификации. В конструкции своих машин Корсаков впервые в истории информатики применил перфорированные карты, игравшие у него своего рода роль баз знаний, а сами машины по существу являлись предтечами экспертных систем[8].
В СССР работы в области искусственного интеллекта начались в 1960-х годах[5]. В Московском университете и Академии наук был выполнен ряд пионерских исследований, возглавленных Вениамином Пушкиным и Д. А. Поспеловым.
В 1964 году была опубликована работа ленинградского логика Сергея Маслова «Обратный метод установления выводимости в классическом исчислении предикатов», в которой впервые предлагался метод автоматического поиска доказательства теорем в исчислении предикатов.
В 1966 году В. Ф. Турчиным был разработан язык рекурсивных функций Рефал.
До 1970-х годов в СССР все исследования ИИ велись в рамках кибернетики. По мнению Д. А. Поспелова, науки «информатика» и «кибернетика» были в это время смешаны, по причине ряда академических споров. Только в конце 1970-х в СССР начинают говорить о научном направлении «искусственный интеллект» как разделеинформатики. При этом родилась и сама информатика, подчинив себе прародительницу «кибернетику». В конце 1970-х создаётся толковый словарь по искусственному интеллекту, трёхтомный справочник по искусственному интеллекту и энциклопедический словарь по информатике, в котором разделы «Кибернетика» и «Искусственный интеллект» входят наряду с другими разделами в состав информатики. Термин «информатика» в 1980-е годы получает широкое распространение, а термин «кибернетика» постепенно исчезает из обращения, сохранившись лишь в названиях тех институтов, которые возникли в эпоху «кибернетического бума» конца 1950-х — начала 1960-х годов[9]. Такой взгляд на искусственный интеллект, кибернетику и информатику разделяется не всеми. Это связано с тем, что на Западе границы данных наук несколько отличаются[10].

К этому времени был разработан ряд теорий работы человеческого мозга и мышления, зародился фундамент математической теории вычислений — теории алгоритмов — и были созданы первые компьютеры.
Ещё в царской России коллежский советник С.Н. Корсаков ставил задачу усиления возможностей разума посредством разработки научных методов и устройств, перекликающуюся с современной концепцией искусственного интеллекта, как усилителя естественного. В 1832 году С. Н. Корсаков опубликовал описание пяти изобретённых им механических устройств, так называемых «интеллектуальных машин», для частичной механизации умственной деятельности в задачах поиска, сравнения и классификации. В конструкции своих машин Корсаков впервые в истории информатики применил перфорированные карты, игравшие у него своего рода роль баз знаний, а сами машины по существу являлись предтечами экспертных систем.
В 1950 году один из пионеров в области вычислительной техники, Алан Тьюринг, пишет статью под названием «Может ли машина мыслить?», в которой описывает процедуру, с помощью которой можно будет определить момент, когда машина сравняется в плане разумности с человеком, получившую название теста Тьюринга.

систем ИИ к возможностям человека, и их интеграции, которая реализована природой человека (Усиление интеллекта);
создание искусственного разума, представляющего интеграцию уже созданных систем ИИ в единую систему, способную решать проблемы человечества.
Intel разработала технологию обработки данных на мемристорах, совпадающую по структуре с технологией обработки информации человеческим мозгом.
Google ведет активные разработки программного обеспечения ПО с целью максимально приблизить алгоритмы работы компьютерной техники к тому, как принимает решения человеческий мозг.

Современный уровень ИИ
Deep Blue — победил чемпиона мира по шахматам. Матч Каспаров против суперЭВМ не принёс удовлетворения ни компьютерщикам, ни шахматистам, и система не была признана Каспаровым (подробнее см. Человек против компьютера). Затем линия суперкомпьютеров IBM проявилась в проектах brute force BluGene (молекулярное моделирование) и моделирование системы пирамидальных клеток в швейцарском центре Blue Brain[22].
Watson — перспективная разработка IBM, способная воспринимать человеческую речь и производить вероятностный поиск, с применением большого количества алгоритмов. Для демонстрации работы Watson принял участие в американской игре «Jeopardy!», аналога «Своей игры» в России, где системе удалось выиграть в обеих играх[23].
MYCIN — одна из ранних экспертных систем, которая могла диагностировать небольшой набор заболеваний, причем часто так же точно, как и доктора.
20Q — проект, основанный на идеях ИИ, по мотивам классической игры «20 вопросов». Стал очень популярен после появления в Интернете на сайте 20q.net[24].
Распознавание речи. Системы такие как ViaVoice способны обслуживать потребителей.
Роботы в ежегодном турнире RoboCup соревнуются в упрощённой форме футбола.