Курстық ЖҰмыс білім беруде ақпараттық және коммуникациялық технологиялар
жүктеу/скачать 1,44 Mb.
|
stud.kz-109918
| 1.1. Роботтардың жіктелуі
1.Үлкен дәлдікті талап ететін тапсырмаларды орындау үшін; 2.Заводтар мен фабрикалардың өнімділігін арттыру үшін; 3.Жолы қиын, қауіпті, лас және қараңғы жерлерде жұмыс жасау үшін; 4.Қайталанатын әрекеттерді орындау үшін. «Не үшін робототехника? Біріншіден, бұл әлемде ғылыми зерттеулердің басым бағыты. Роботтар өндірістің жоғары технологиялық салаларына еніп, біздің өмірімізде күнделікті тұтынатын теледидар немесе телефон сияқты қалыптасқан затқа айналуда. Ерте ме, кеш пе роботтар адамның алмастырылмайтын көмекшілері болмақ, бірқатар қауіпті және ауыр жұмыстарды өз мойындарына алатынына ешкім күмән келтіре алмайды. Инженерлер құрастырған және программалаушы роботтар қазірдің өзінде үлкен сұранысқа ие, қазіргі заманғы қоғамда және болашақта әлі көп сұраныста болады. Екіншіден, білім беру стандарттарының талаптарына жауап беретін робототехника сабақтары. Робот құрастыру үрдісі – шығармашылық, берілген тапсырмалардың дайын жауаптары жоқ. Сондықтан да жаңаны іздеу үшін, бұрынғы бар білімін пайдалануға тура келеді. Баланың кеңістіктік ойлау, логикалық, конструкторлық дағдыларды дамыйды, математикада және физикада алған білімін тәжірибеде қолдану үшін оқиды, командада жұмыс істеу арқылы қателерді талдауға, бірдеңені ойлап табуға үйренеді. Үшіншіден – тұлғаның дамуы үшін мақсат қоя білуге негізделген шығармашылық іс-әрекеттік тәсіл. Компьютерлік технологиялар заманында өмір сүретін жеке тұлғаны шығармашылық тұрғыдан қалыптастыруға бағытталған. Курс аясында оқушылар әлемдік робототехниканың жетістіктері және даму бағыттары туралы біледі, Лего-роботтарын программалайды және деректер моделін құрастыруды ойлап табады. Қорытындысы, оқушылардың ұсыну және қорғау үшін құрылған шығармашылық модельдері болып табылады. 1.2.Әлемдік ең танымал роботты техниканы өндірушілер. Негізінде, робот үшін жуықтау белгілі бір дәрежесі машинаның кез келген түрін қамтуы мүмкін; бұл термин әдетте автомобильге арналған манипулятор тетіктерін пайдаланатын машина басқару объектілері дегенді білдіреді. Роботтардың маңызды ерекшелігі - автономияның белгілі бір дәрежесі болып табылады. [1]. Андроид - бұл робот-гуманоидяғни, өз қызметінің кез келген адамды ауыстыруға ұмтылатын антропоморфты, имитациялық адам машина. Андроид адам ретінде көрініп және адам ретінде әрекет етуі міндетті. Сонымен қатар,робот (чех тілінен аударғанда robota – еріксіз еңбек, rob – құл) – тірі организм ретінде құрылған автоматты құрылғы. Ол байланысатын және әрекет ете алатын, ойлай білетін, қабылдай алатын машина. Робот алдын ала салынған бағдарлама бойынша және сыртқы әлем туралы датчиктерден ақпарат ала отырып әрекет етеді. Робот әдетте адамдар орындайтын өндірістік және басқа да операцияларды жүзеге асырады. Қазіргі таңда нарықтың көлемі 15 тен 30 млрд. доллорға жетеді (баға айырмашылығының себебі, әртүрлі эксперттер роботты техниканы қолдайды)негізгі семеттерді есепке ала отырып – өндірістік және сервистік роботты техникалар (әскери робот, тұрмыстық, білім жүмыстары үшін, мүгедектерге көмек және робот ойыншықтар (әлемдік нарықта сервистік роботты техникалар 5,3 млрд. долл. есептеледі)) [15]. Дамыған роботтың сатылымы 2013 жылдан 2014 жылы 160 мың ақштан 178 мың ақш өсті, сервистік робот сатылымы 2013 жылдан 2016жылға дейін эксперттердің пайымдауынша 15,5 млн ақш доллорына шығуы керек, құрастырылған роботтарда 3,5 млн ақш долларына, білім жүмыстары үшін 3 млн ақш доллары, мүгедектерге көмек 6,4 млн ақш доларын құрауы тиіс деп пайымдалуда. Негізгі дамыған роботтарды сатып алушылар – Жапония, Оңтүстік Корея, Қытай, АҚШ, Германя. Мемлекетте – негізгі робот өндірушілер – Жапония мен Германия (50%-дан жоғары және 22%-ға жуық әлемдік дамыған робот өндірушілерге). Ең үлкен сұраныс және өндірстің өсімі – жеке, білім беру, тұрмыстық робот көмекшілер, өндірістік (жинаушы, дәнекерлеуші, бояушы және т.б.) рентабльдә, мобильдінің әр түрлері, медициналық, хирургиялық, ауыл шаруалық, құрылыс және әскери робот өндірістеріне көңіл бөлінеді. BostonConsultingGroup 2025 жылға дейін дамыған роботты техниканың инвестициясы (әрі қарай нақтырақ) 25 әрі әлемдегі экономика арасында бір жылдың ішінде 10 %, қазіргі уақытпен салыстырғандағы жылына 2 – 3 %. Инвестициялық құнын төмендету және тиімділігін арттыру арқылы төлеуге болады. Роботтар арзан болып отыр. Дәлдік дәнекерлеу роботы, мысалға, 2005 жылы $ 182 000 – на дейін құлады, өткен жылы $ 133 000 дейін және 2025 жылға дейін $ 103 000 дейін төмендейді. Экспресс автоматтандыру, өндірістік объектілерді ашу және кеңейту үшін сайттарды таңдау критерийлерін қарауға мүмкіндік береді, осылайша, арзан еңбек болуы азырақ маңызды фактор бола алады, ол төменгі жалақы бар елдердің қайтып АҚШ пен ЕО өндіріс бөлігін қайтаруға болады. 2014 жылы қазанда Оксфордтық университет роботты техника пайдалану перспективалары туралы зерттеу жариялады, онда АҚШ-ағымдағы жұмыс орындарын 47% мынадай екі онжылдықтар ішінде роботтарды ауыстырылуы мүмкін деп болжанып отыр. Роботты техника Қытай қауымдастығының президенті (CRIA) Song Xiaogang 2014 жылы Қытайда сатылған роботтарды саны 50000 дана жетеді деді., 36860 бірлікті салыстырғанда. 2013 жылы. «... Роботталған өнеркәсіп ұзақ уақыт кезеңі ішінде 40% жылдық өсу қарқынын қолдауға болады». «Қытай роботтардың әлемде өндірілетін барлық бестен бірін сатып, әлемдегі ең ірі тұтынушы роботтар болуға Жапонияны басып озған.» Робототехника нарығында Ресейдің үлесі тек шамамен 0,17% құрайды. Компанияның мәліметтеріне сәйкес, ішкі нарықта сомасы келесі жылы дайын роботтарды және құрамдастарын Neyrobotiks - екі шамамен 30 мың болуы тиіс Pieces шамамен 3 млрд рубль. Ежелгі антропоморфты робот (адам үшін ұқсастығы бар) орташа құны енді 450 мың ақш доллары. Бас роботты техникашы Сколково Foundation Альберт Ефимов сөзіне қарағанда қазір Ресейде жылына 300-ге жуық робот сатылған. Бұл дамыған елдермен салыстырғанда 500 есе аз. Ірі шетелдік көлікке Сонымен қатар шетелдік автомобиль брентері роботты техникканы енгізумен бізде іс жүзінде ешкім айналыспайды. Ресейде 10 мың роботты техникасы бар өндісте тек 2 роботтан келеді, ал Қытайда және ОАР-да 24 –ке жуық, бразилияда 5, Индияда Ресеймен бірдей. Барлау - Ресей нарығы роботты техника кеңістік және арнайы жұмыстарды негізінен ұсынылған. Бұл құрылғылар қорғаныс келісім-шарттар, мемлекеттік келісім-шарттар мен егжей-тегжейлі шеңберінде өндірілетін ашылған жоқ. Сонымен қатар, робот орталықтары коммерциялық қызметін тарту емес, мекемелерде, тартылған. Сондықтан робототехникалық жүйелер Ресей Федерациясының өндірістік кәсіпорындардың ауқымын айтуға қиын. Алайда, егер Ресейде робототехникалық жүйелер барлық ықтимал айыптау бойынша роботты техника саласында әлемдік және Ресей Федерациясының жоғары дамыған елдер арасындағы алшақтық, әрине бар!. 2014 жылы роботты техника Халықаралық Федерациясына сәйкес, біздің елімізде жұмысшы роботтардың жалпы саны 4000-ға жуық болды. Бұл тіпті робот техникасы ресейлік секторындағы дамыған ғана емес - әскери зор даму перспективалары бар. Бұл саладағы елеулі артта қарамастан, ресейлік ғалымдардың жауынгерлік және арнайы роботтар қару-жарақ халықаралық көрмелерге қабылдауына ие және арнайы сыйлықтар беріледі. Ірі халықаралық корпорациялар өнеркәсіп робототехника өндіру және насихаттау,дамыту жолдарын жетекші,холдингтер,корпорацялар мен компаниялар. iRobotCorporation (АҚШ). Әскери роботтарды мамандандырады – мергендер, құтқару, барлау, сондай-ақ тұрмыстық - шаңсорғыштар және тазалау роботтар. 2013 жылға қарай компания 10 млн астам үй роботы сатылды. Соңғы 10 жылда 2004 жылдан 2014 жылда компания 95 - тен 505 млн. долл. – ға сату көлемін үлкейтті және жылына нөлдік көрсеткіштен 25 млн. доллора дейін өсті Компаниядағы роботтарды ең танымал және әйгілі түрлері: Тұрмыстық роботтар AVA - тұрмыстық компьютерімен; Verro - бассейн тазалау үшін құрылған; Roomba және Create, шаңсорғыш функцияларды жүзеге асырады; Әскери және күзет роботы: Әскери жүйе SUGV - әскери жағдайында эвакуациялық функциялар мен деректер орындаушы; Warrior - жараланған және өрт сөндіру өрт жарылғыш тетіктерін бейтараптандыру үшін арналған жылжытушы; су асты аппараты - Seaglider; Ranger, су патрульдер жүргізеді; мини-аппарат - LANdroids сигналды қабылдау байланыс құрылғыны қолдау үшін Apple. ABB (Швеция – Швейцария). Біріктіру арқылы құрылды жетекші робототехника компанияның бірі ASEA және Brown, Boveri&Cie. Бұл күрделілігі әр түрлі деңгейдегі өндірістік роботтар маманданған. Компания Ресейде зауыт құрылысы жүргізілуде, бірінші кезеңі 2015 жылдың ортасына пайдалануға болады. FANUC Robotics (Жапония). Өндіруші негізінен өнеркәсіптік роботтар: дәнекерлеу және паллеттеу, кескіндеме, портальдық, дельта роботтар. Біз 1350 кг жүк көтергіштігі ең қуатты робот құрдық және 6 м биіктікке жүктерді көтеру қабілеті бар.
KUKA (Германия). 1973 жылы әлемдегі алғашқы өнеркәсіптік робот құрылды. Осы компанияның Роботтар кеңінен автомобиль өнеркәсібінде пайдаланылады. Жай ғана ойын-сауық тарту ретінде пайдаланылады робот Robocoaster құрайды.100,000 астам роботтар өндірді. KawasakiRobotics (Жапония). Өнеркәсіптік роботтарды өндіруші - агрессивті ортада пайдалану үшін, қауіпті аудандарда, пауков жоғары оқу орындарына арналған роботтарды. Дүние жүзі бойынша, бұл оларды өндіру үшін 120,000 - нан астам роботтар орнатылған. Мitsubishi (Жапония). Пайдаланылған өнеркәсіптік роботтарды жасаумен айналысады: мобильдік құрылғылар өндірісінде; - тиеу және түсіру қабылдау; - автомобиль өнеркәсібі; - зертханалық және медициналық жабдықтармен шағын бөлшектерді орнатуда. LG Electonics (Оңтүстік Корея). Ол тұрмыстық техника ірі өндірушілерінің бірі LG тобының бір бөлігі болып табылады осындай робот шаңсорғыш үйге арнап өндіреді. KamanCorporation (АҚШ) Жауынгерлік, әскери және өнеркәсіптік роботтар өндіруге маманданған. Sony(Жапония). Компанияның ең елеулі дамуы бәлкім, екіаяқты робот Qrio болып табылады. Қабылдауға және жылжыту заттар жылжу, баспалдақтар және би төмен, әскери және сондай-ақ осындай робот-ит сияқты басқа да ойын роботтарды жасауға қабілетті. Бұл ақылды андроид жұмыс істейтін көлемді жад. Бірінші данасы 1999 жылы пайда болды. Honda (Жапония). Біз сөйлесе алатын, жүре алатын және беттерді тани білетін гуманоид - робот Asimo құрдық. Panasonic (Жапония). Тұрмыстық техника ірі өндірушілерінің бірі,робот шаштараз сияқты,адамнын басын жуатын, өнеркәсіптік робот үйретушілер жүгіргіш роботтар, робот шаңсорғыштарды шығарады. LEGO Group (Дания) Бағдарламаланатын робот дизайнерлер - роботталған жиынтықтар өндіреді. YujinRobot (Оңтүстік Корея). Компания қолайлы робот ойыншықтар және тұрмыстық техника құру бойынша белгілі. Компанияның ең танымал жобалардың бірі ылғалды тазалау жүзеге асыратын қабілетті робот шаңсорғыш Iclebo болып табылады. IntuitiveSurgical (АҚШ). Компанияның негізгі өнімі хирургиялық жүйесі Da Vinci, 30 жыл бұрын әзірленген соның прототипі айналған. Бұл құрылғы операцияны төрт қолымен орындауға, операция орындауға қабілетті. Consis. Фармацевтерді көмек дәріхана робот манипуляторлар әзірлеумен айналысады. Бұл құрылғылар олар дәрі сақтау және қалпына келтіру процестерін оңтайландыру дәрілік заттарды сақтау орындарына орнатылған. Жүйесі клиенттерге қызмет көрсету уақытын қысқартады, тауар айналымын арттыруға және дәрілік заттарды сақтау ұтымды пайдаланады. Gostai(Франция). Ол роботтар Джаз сериясын жасайды. Құрылғылар байланысының қызметтеріне тарифтер режимінде жұмыс істейді, және негізгі компьютерлік бағдарламалармен жабдықталған. Wi-Fi қосылған робот бақылау, ол браузерді пайдаланып іске асырылады. Джаз навигациялық және түнгі патрульдерді іске асырады. AIST. Ол жас қыз кейіпінде гуманоид - робот HRP-4C шығарады. Жасаушылар барынша дәл тұлға және дене мүмкіндіктерін көшіруге алды. Құрылғы сөйлеу және экологиялық дыбыстарды таниды, ән айтады. AldebaranRobotics (Франция). Біз қимылдарын қолдана алатын, дауыстық шығара алатын жіне командалар жауап қабілеті бар адам тәріздес гуманоид - робот NAO құрылды. Робот, оқиғалар түсіндіре ағымдағы ортаға сәйкес шешімдер қабылдау және біле алады. TakaraTomy. Интерактивті күшік і-SODOG компания Takara Tomy есте және үйрену мүмкіндігі бар. Жасанды интеллект робот ит 50 дауыстық командалар жауап мүмкіндік береді. Робот дауыс және иістерді тануға, музыкаға би билейді. СubicRobotics. Иесімен сөйлеуге, адам сөз тануға, тұрмыстық қосу және өшіругеқабілетті компания - Cubic үй көмекшісін құрды. EngineeringArts.Робот-актерRoboThespian бет және қаңқалық бұлшық арқылы жасалған жүйесімен жабдықталған. Құрылғы өз сценарийлерін жасау үшін, фильмде сахнаға ойнауға қабілетті болып табылады. InnovationFirst(США).Жәндіктердің нысанда қалыптастырылатын Hexbug Microrobots сериясы. Еңбектеп және затты табуға, күрделі лабиринт шыға алатын және үй жануарларына қарай алатын робот ойыншықтар. 2.Роботтардың ең басты бөліктері 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: 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 шешімі, робот жүретін жердің қоршаған ортасына байланысты. Роботтың формасы атқаратын функциясымен тікелей байланысты. Әр робот электр бөлшектерден тұрады. Сол бөлшектер робот жүйелерін толығымен бақылайды. Мысал ретінде шынжыр арқылы жүретін роботты алсақ, сол шынжырларды жүргізу үшін күш керек. Сол күш электр қуаты ретінде келіп, сымдар арқылы өтіп, батареяда сақталады; осы негізгі схема. Газбен істейтін машиналар да 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). 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 энергия 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. 2.1.Роботтың түрлері жүктеу/скачать 1,44 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|