Роботы на службе человека

Цель: формирование представления о назначении и типах роботов.

До сих пор роботы кажутся нам волшебными существами. Мы их немного побаиваемся и одновременно восхищаемся ими. Чаще всего мы представляем роботов в образе человека, но это совсем не так. Большинство из них совсем не похожи на людей. Роботы используются в разных сферах человеческой деятельности: на промышленных предприятиях, при выполнении подводных работ, в медицине, быту, научных исследованиях, для обеспечения безопасности людей, ведения боевых действий, исследования космоса и выполнения многих других задач.

Для чего человек создал робота? Прежде всего чтобы освободить себя от опасной работы и однообразных, утомительных, вредных для здоровья действий (операций).

Промышленные роботы на заводах и фабриках выполняют сложные операции. Без них невозможно представить ни одно современное предприятие. От человека они отличаются тем, что могут работать круглые сутки с высоким качеством. Они не знают, что такое усталость и недомогание. Для них не надо строить столовые и больницы. Роботы могут работать при разных температурах, во вредной для человека среде. Для них ничего не стоит поднять и перенести, например, тяжелую деталь или кузов автомобиля.

Чаще всего промышленных роботов называют манипуляторами. Это механические устройства, которые могут производить сложные движения и действия. Часто роботы-манипуляторы копируют действия человека-оператора. Иногда роботы-манипуляторы похожи на две руки человека, иногда на щупальца осьминога или на однорукого пришельца. Каждый робот-манипулятор имеет устройство, с помощью которого он может качественно выполнить определенное действие. Чтобы переносить тяжести, нужно одно устройство, а чтобы паять мелкие детали или закручивать маленькие гайки – совсем другое. Роботы-манипуляторы сваривают детали, красят, упаковывают, шлифуют, полируют и делают много другой работы.

Промышленными роботами управляют люди. Они дают им определенные команды или ставят на них разные программы, по которым робот последовательно выполняет строго заданные действия. Лучшие роботы, которые сами являются машинами, производят другие машины. Это могут быть компьютеры, сложные станки, автомобили и другая техника.

В медицине XXI в. широко используются медицинские роботы. Чаще всего – хирургические. Они помогают хирургам в проведении сложнейших операций. С их помощью они могут проникнуть в организм больного, сделав маленький разрез, добраться до нужного органа через другие органы. После таких операций пациенты быстро восстанавливаются, сокращается время их пребывания в больнице.

Есть даже роботы для ухода за больными. Их начинают широко использовать в Японии. А в больницах США роботы разносят медицинские карты и раздают лекарства.

В быту, дома или в общественных помещениях все больше используются бытовые роботы. Они освобождают человека от домашней работы, которая отнимает много времени. Большие помещения общественных зданий бытовые роботы убирают намного быстрее и чище, чем люди. Роботы-уборщики могут без участия человека убраться в квартире и даже самостоятельно подзарядиться. Бытовые роботы, похожие на человека, могут давать справки, выполнять функции секретаря, следить за порядком в помещении. Они понимают некоторые фразы, узнают лица. Особенно популярны бытовые роботы в Японии, Корее и Китае.

Все чаще роботы помогают в работе полицейским, спасателям, аварийным службам, службам охраны. Эти роботы обеспечивают безопасность. Уже есть и робот-полицейский, и «летающие роботы» (беспилотные летающие аппараты), находящиеся на службе в полиции и МЧС, и подводные роботы (серия «Гном»), используемые для спасательных работ, и робот для обезвреживания взрывных устройств. Робот-сапер может подрывать снаряды, вскрывать автомобили, проводить анализ содержимого подозрительных пакетов и свертков. Роботы-охранники используются для обеспечения безопасности. Например, они охраняют порядок на чемпионатах мира по футболу.

Военным тоже нужны роботы. Они называются боевыми. Эти роботы заменяют бойцов в сложных боевых условиях, когда боевые действия человек выполнить просто не может. Особое значение они имеют для разведки в тылу противника и разминирования заминированных участков и зданий.

Например, роботы, похожие на муравьев, могут обследовать здание, чтобы обнаружить врагов и мины-ловушки. Широко используются летающие роботы (беспилотники), особенно для разведки. Боевыми роботами управляют военные операторы. В США даже собираются создать целую армию роботов. Она будет состоять из воздушных сил и пехоты.

Роботы будут управляться с помощью спутниковой связи. Управление можно вести из любой точки мира.

Космическими роботами можно считать самоходные исследовательские лаборатории: «Луноход-1», который исследовал поверхность Луны, спускаемый аппарат «Викинг», исследовавший планету Марс, и спускаемый аппарат «Венера-13», исследовавший планету Венеру. Работают они с помощью команд с Земли. Роботы фотографируют поверхность планет, берут образцы грунта, измеряют температуру атмосферы и грунта, проводят другие исследования. Планетоходы относятся к интеллектуальным роботам. Ученые не знают, в какие условия попадет робот на другой планете. Поэтому интеллектуальный робот должен уметь принимать решение, исходя из условий, в которые он попадает. Без таких роботов изучение космоса было бы невозможно.

Роботы-ученые помогают исследователям в раскрытии тайн древности. Например, при исследовании пирамид в Египте они помогли ученым увидеть то, что находится внутри пирамид, узнать их внутреннее строение.

Роботы используют и для развлечений. Роботы для игр и развлечений очень популярны среди детей и взрослых. Одним из наиболее известных стал робот-собака, которого изобрели в Японии. Он умеет прыгать, бегать, вилять хвостиком, катать мячик, демонстрировать различные чувства – от страха до щенячьей радости, реагирует на кличку, подает лапу, может садиться и бежать вперед.

Самый сложный робот – андроид. Это машина, которая выглядит, как человек.

Таких роботов создано немного. Они могут повторять движения человека, отвечать на определенный круг вопросов. В Японии создан андроид, который может выражать свои эмоции с помощью жестов и мимики. Он умеет открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, руками и ногами. Создан андроид-теннисист.

Пока роботы-андроиды больше встречаются на выставках. Но уже началась их продажа.

Особняком стоят роботы – кибернетические организмы. Киберги – люди или животные, которым вживляют искусственные органы, чтобы они стали более совершенными. У них может изменяться скорость движений или реакции, физическая сила, скорость мышления и многое другое.

Это не полный перечень типов роботов. Есть, например, роботы-актеры. С каждым годом конструкторы изобретают все больше новых роботов.

Если роботы не похожи на человека, и у них нет ног, как же они передвигаются? Для их перемещения используют колеса, гусеницы или сразу и то и другое. Причем колеса могут подстраиваться под особенности поверхности, по которой передвигается робот. Внутри цехов заводов и других промышленных объектов роботы передвигаются по одному или двум рельсам. Если робот используется как шагающий, ему помогают присоски. Некоторые роботы передвигаются как животные (змеи, насекомые, птицы, рыбы, черви). Роботы-андроиды передвигаются с помощью ног.

Чтобы роботы работали, им нужно питание. Одни заряжаются от электричества, подсоединяясь к зарядной станции. Моторы, приводящие в движение других роботов, работают на таком же топливе, что и автомобили.

Время, когда роботы заменят человека во всех видах деятельности, еще не пришло, но в будущем это может произойти.

Вопросы и задания

? Для чего люди создали роботов?

? Какие типы роботов бывают? Для каких целей их используют?

? Чем отличается робот-андроид? Киберг?

? Как передвигаются роботы?

? Какое топливо роботы используют для их зарядки?