Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

История робототехники

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» в г. Златоусте

Реферат по дисциплине История

Выполнен: студенткой I курса

Группы 101 «Ф»

Марининой Анастасией Николаевной

Преподаватель истории:

Ковалёва Ольга Евгеньевна

Златоуст 2012

Оглавление.

Введение«Что же означает слово «робот» и зачем придумали

«робототехнику» 2-3

Глава I. История робототехники с древности до 19 века 4-9

1.1.История создания с древности по 19 век 4-6

1.2. Развитие с 19 века до настоящего времени 7-9

Глава II. Робототехника в нескольких странах 10-15

2.1. Робототехника в России 10-12

2.2.Робототехника в Японии 13-15

Заключение_{______________________________________________________________}16

Список литературы_{__________________________________________________}17

Приложения_{___________________________________________________________}

₁

Введение

Слово «робот» прочно вошло в современный обиход, современную речь и современную жизнь. Трудно представить себе мир XXI века без «умных» машин. Они проникли всюду: от заводских сборочных цехов и медицины до арсеналов наиболее развитых армий мира. Ну и, конечно, редкий фантастический фильм или роман обходится без автономных думающих механизмов, которые известны под славяноязычным термином «робот».

Робот – от словацкого «rabota» (тяжелый труд, каторга, барщина), создан для того, чтобы заменить человека в самой изнурительной деятельности, опасных средах и ситуациях. Беспилотные самолеты-разведчики, искусственные спутники, стратосферные зонды, саперные тралы, знаменитые советские луноходы – все это роботы. Однако наиболее впечатляющая мечта человечества – человекообразная машина, воспетая фантастами и футурологами, только начинает делать свои первые робкие шаги.

Слово «робот» вышло из под пера чешского фантаста Карела Чапека, написавшего в 1920 году пьесу «Р. У. Р.» – «Россумские Универсальные Роботы», которая повествовала о фабрике, производящей искусственных людей. После того, как ее перевели на английский и поставили на Бродвее, термин робот покорил сначала Америку, а потом и весь мир.

История робототехники неразрывно связана с большинством изобретений, сделанных человечеством и представляет собой естественное логическое продолжение техники как явления. Стремление автоматизировать любой труд постепенно вытесняет человека из многих сфер его деятельности, предоставляя взамен все новые возможности для приложения усилий: просмотр кинофильмов, подводные погружения, компьютерные игры и т.д.

Часть всеобщего труда, затрачиваемая человечеством на производство средств производства, а не конечного продукта потребления, постепенно увеличивается от 0%, очевидно стремясь к 100%. Уже сейчас усилия большинства наилучших современных роботов направлены на производство других машин: станков, автомобилей, компьютеров и т.д.

Будучи одной из самых интригующих вечных тем (как Бог, вселенная, время и свобода воли), робототехника с самых ранних времен привлекает к себе интерес философов и писателей. Прогресс в философском осмыслении вопросов создания искусственных думающих машин на текущий момент далеко опережает практические результаты в этой области

Еще с самого начала нашей эволюции, человек нуждался в помощи. Но такая помощь ему не представлялась. И уже со времен античности люди стали задумываться о создании механических людей, способных выполнять тяжелую и рутинную работу. В мифах есть упоминания о создании Гефестом механических рабов, выполняющих работу за человека. Поэтому человечество пыталось использовать машины для облегчения своего труда, выполнения наиболее тяжелой работы, требуемой значительных физических усилий.

1.1.История создания с древности по 19 век

В течение всей истории человечество в своем воображении создавало машины, наделенные способностью чувствовать (по крайней мере частично). В древних греческих мифах бога огня Гефеста сопровождали, помогая ему, две живые статуи из чистого золота. Позднее он построил бронзового гиганта Талуса для охраны острова Крит от вражеского нашествия. Более двух тысяч лет назад Герои Александрийский в «Трактате о пневматике» описал множество автоматов, таких, как движущиеся фигуры и поющие птицы,— прямо древнегреческий «Диснейленд». Интересно, что эти замечательные игрушки оставались единственным реальным применением пневматики.

Существует множество легенд о Талосе, послуживших основой для фильма «Ясон и Аргонавты» с потрясающими зрелищными спецэффектами Рэя Харрихаусена. Среди легенд и мифов есть и такие, где бронзовый великан представлен первым известным в древности роботом.

В общей сложности древними греками было создано множество устройств, применявшихся по большей части в театре и культовых обрядах. В античной истории также остались следы примитивных древних роботов

В 350 г. до н.э. величайший математик Древней Греции Архит собрал механического голубя, передвигавшегося за счёт переменных воздушных потоков. Это был один из первых опытов полета в истории, а возможно, и древнейшая модель аэроплана.

В 322 г. до н. э. известный философ Аристотель, предвидя развитие и дальнейшее усовершенствование робототехники, писал: "Если каждый инструмент, когда ему скажут или даже благодаря свойственной ему согласованности, сможет выполнять работу, которую ему подобает выполнять... тогда не будет нужды ни в подмастерьях для мастеров, ни в рабах для господ".

В конце III в. до н. э. древнегреческий изобретатель и натур-философ Ктезебий Александрийский сконструировал водяные часы с передвигающимися фигурками, которые оставались наиболее точными часами в мире вплоть до XVII в.

Примерно в 1500 г. Леонардо да Винчи построил для Людовика XII механического льва, который при въезде короля в Милан выдвигался, раздирал когтями грудь и показывал герб Франции.

Приблизительно в 1596 г. также Леонардо да Винчи спроектировал (а возможно собрал и испытал) механического рыцаря, по видимости являющегося первым антропоморфным роботом.

Внутри доспехов находился механизм, приводящий в движение искусственного человека при помощи тросов и роликов. Рыцарь-робот умел садиться, двигать головой и руками, анатомически правильно открывать и закрывать рот. Также, он мог имитировать звуки - шёл под сопровождение автоматических барабанов. Робот-Рыцарь Да Винчи "одевался" в доспехи, характерные для Германии и Италии в конце XV в. Важно отметить, что в период средневековье было только несколько изобретателей, создававших подобные сооружения для развлечения королевских семей.

Первого действующего человекоподобного робота создал французский изобретатель Жак де Вокансон в 1737 году. Андроид представлял из себя человека в натуральную величину способного на флейте. Флейтист Вокансона имел в репертуаре 12 произведений!

Но самое известное изобретение Жака де Вокансона - пищеварительные утки, созданные им в 1739 году. Эти роботы состояли примерно из 400 деталей, и умели хлопать крыльями, пить воду. Также утки клевали зерна и через секунду - испражнялись. Но, на самом деле, утка не переваривала пищу: съеденные зерна, помещались в специальный контейнер, а "продукт на выходе" был заготовлен в другом.

К концу XIX века инженер из России Чебышёв Пафнутий придумал механизм — стопоход, который обладал высокой проходимостью. Конечно, это изобретение не представляло огромной пользы для человечества, но сама задумка дала определенный толчок к развитию технологий роботостроения.

1.2. Развитие с 19 века до настоящего времени

Всего через четыре года после бродвейской премьеры Чапековского «Р.У.Ра» на Всемирной выставке 1927-го в Нью-Йорке инженер Д. Уэксли продемонстрировал простейшего робота, способного выполнять команды человека.

В 1950-ых с развитием ядерной промышленности в строй ввели первые манипуляторы, имитировавшие движения человеческих рук, которые применялись при работе с радиоактивными материалами.

1960 – создание первых многофункциональных самоходных платформ для сбора все тех же радиоактивных материалов, ну а к 1970-м, после окончания Лунных программ США и СССР появились аппараты для обезвреживания взрывоопасных предметов, например — сверхлёгкий мобильный робот МРК-01 МГТУ им. Баумана

1981 год ознаменовался первой жертвой робота, когда рабочий завода Кавасаки Кэндзи Уарда погиб от несчастного случая в сборочном цеху. Кстати, некоторые истории о погибших от «рук» роботов пугающе напоминают легенду о Големе, восставшем против своего творца. В 2007 году в ходе полевых испытаний автономной пушки, проводившихся вооружёнными силами ЮАР, роботизированное орудие дало сбой и принялось палить по своим. Погибло 9, и было ранено 14 солдат. В 2008 году 81-летний австралиец самостоятельно собрал робота, чтобы совершить самоубийство.

В настоящее время человекоподобные роботы «андроиды» встречаются все чаще, пока еще не в жизни, но уж точно на выставках перспективных технологий.

Двухтысячные годы ознаменовались целой серией андроидов. Aiko – канадского изобретателя с имитацией человеческих чувств: осязание, слух, речь, зрение; робот-теннисист TOPIO от вьетнамской фирмы TOSY, ASIMO – японской Хонды, и многие другие.

Цена их пока «зашкаливает», однако, первые механические слуги уже поступают в официальную продажу. Цена (от 100 000 долларов), заметная неуклюжесть и хрупкость, проблемы с «компьютерным зрением», источники питания, а главное – искусственный интеллект – вот что является препятствием для повсеместного распространения человекообразных роботов.

Но знаменитый шахматный компьютер Deep Blue («Дип Блю») уже обыграл Гарри Каспаров. А все развивающаяся индустрия электроактивных полимеров, способных имитировать движения и КПД природных мышц, обещает решить проблемы неуклюжести и заторможенности движений роботов.

Известно, чтоЛига Бойцовых Роботов (ЛБР) 19 декабря 2004 провела первый открытый чемпионат России по боям роботов. Победителем чемпионата стал робот "Армадилло", действовавший под управлением пилота Евгения Луньева (команда ИНКС).

Армия США вооружает пулеметами роботов Talon, которые производит компания Foster-Miller. Предполагается, что человек будет крепко держать их под своим контролем. Роботы будут оснащаться пулеметами M240 или M249. На них могут монтироваться также и ракетные пусковые установки. Оборонные ведомства проводят испытания вооруженной версии Talon с 2003 года. Несколько роботов, применялись для проведения таких разведывательных операций, как съемка в пещерах Тора-Бора в Афганистане во время вооруженного конфликта в этой стране

Быть может тогда человечество будет застраховано от случаев, подобных тому, что произошел на испытаниях в ЮАР, а так же многочисленных мрачных прогнозов литературы и кино, начиная с «Метрополиса» Фрица Ланга (1927), повествующих о восстании машин? По крайней мере, такие вопросы ставятся на повестку дня. В Институте сингулярности (SIAI) в США исследуют проблемы глобальных рисков, которые могут возникнуть при использовании сверхчеловеческого искусственного интеллекта, не запрограммированного на безусловную лояльность человеку. Что из этого выйдет – покажет время, причем, самое недолгое.

2.1. Робототехника в России

В 1969 году в ЦНИТИ Миноборонпрома приступили к разработке первого в СССР промышленного робота «Универсал-50» и в 1971 году, через два года после этого, первые советские роботы, созданные в технологических институтах МОП и МАП были продемонстрированы на выставке в Сетуне, в результате чего началась активная роботизация отраслей промышленности СССР.

В общей сложности в Советском Союзе было выпущено более 100 тыс. единиц промышленной робототехники. Они заменили более одного миллиона рабочих. Самое поразительное, что эти 100 тысяч роботов исчезли с 1992 по 1994 годы полностью. Возникает вопрос: надо ли теперь восстанавливать промышленную робототехнику? Безусловно, надо.

Промышленные роботы - данный тип роботов находит свое применение, главным образом, на промышленных производствах и в научных лабораториях.

Примером промышленного робота может служить Промышленный робот B2b. Он был создан для перемещения разного рода предметов не очень большой величины

«АвтоВАЗ» продемонстрировал на выставке «Станкостроение-2010» свои последние разработки в области робототехники. Производство технологического оборудования и оснастки (ПТОО) компании привезло в столицу семейство роботов TUR, созданное совместно со специалистами МГТУ «СТАНКИН».

В экспозиции представлен стенд фрезерования каркаса заднего бампера седана Lada Priora на базе робота TUR 150 демонстрирующий возможности роботов при механической обработки деталей сложной конфигурации.

Первый человекоподобный робот российского производства в перспективе заменит человека на вредных производствах, уверены создатели робота АР-600. Пока разработку отечественных конструкторов применяют только в шоу-бизнесе.

На вид он напоминает человека, ростом ниже среднего, "одет" в пластиковый скафандр. Голова робота выполнена в виде небольшого шлема, с помощью которого робот "видит" людей. Машина умеет пожимать руку, вести разговор и даже решать несложные задачи.

Разработку АР-600 уже применяют на открытии разных выставок и конференций. Робот, в соответствии с программой, может представить участников и передать им слово. Сейчас программу совершенствуют, в будущем способности машины могут многократно возрасти.

"Сегодня робот может быть токарем, а когда подряд закончится, можно ему в течение пяти минут поставить новую программу, и он пойдет на стройку или в шахту. Предприятие будет иметь комплект универсальных работников", - объясняет главный инженер компании по производству роботов Алексей Богданов.

Главное отличие российских роботов от зарубежных аналогов, объясняют создатели, в том, что они могут работать и синхронно, и в команде. Возможно, через несколько десятков лет на железной дороге можно будет увидеть бригаду АР-600, меняющих пути.

В России, достаточно много образовательных учреждений, в стенах которых способны вестись разработки роботов такого уровня. Яркий тому пример уфимский государственный колледж радиоэлектроники. В котором под руководством инженера-конструктора Антона Алтынбаева создают робота-андроида. Скелет уфимского робота, которого конструкторы прозвали Андроном, собран из дюрали, а вместо кожи у него - зашпаклеванный пенопласт. Внутренние органы заменяют ноутбук, фотоаппарат и принтер. Вместо головы приспособят маленький телевизор, на котором будет высвечиваться лицо робота. На груди - сенсорный экран, чтобы управлять Андроном. А еще молодые уфимские конструкторы сделали так, что давать роботу команды можно даже через обычную SMS-ку!

На создание Андрона ушло уже около 200 тысяч рублей.И это еще не окончательная сумма. Ведь робот не полностью доделан.

Уфимский андроид может ориентироваться в пространстве, сжимать и разжимать руки, а также сфотографировать стоящий перед собой предмет или человека и потом распечатать фотографию! Рост у Андрона - 185 см, а весит робот около 80 кг.

На выставке 2006 года Сергеем Шойгу была отмечена новая разработка отечественных робототехников - это робот - сапер. Такая машина способна не только отыскать взрывное устройство, но и обезвредить его.

С постепенным развитием в России робототехники, стали устраиваться различные соревнования между роботами. Примером может служить 6 октября 2012 г. в МИЭМ НИУ ВШЭ прошел Чемпионат России по робо-сумо. В соревнованиях принимало участие 17 роботов - абсолютный количественный рекорд участников соревнований по робо-сумо в России.

2.2.Робототехника в Японии

Япония - мировой лидер в области робототехники. Японские фирмы типа Honda и Sony произвели всемирные наиболее продвинутые роботы, имитирующие соответственно человека и домашних животных. Исследователи в Японии даже сконструировали плавающую автоматизированную рыбу.

Японская робототехническая индустрия опережала в развитии весь мир уже в 1970-х, когда роботы дополнили на заводах людскую рабочую силу. Сегодня Япония по-прежнему находится в авангарде.

В 1968 году произошло знаменательное событие: японская компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. получила лицензию на производство робота от американской фирмы Unimation Inc. и собрала своего первого промышленного робота. C тех пор Япония начала неуклонное движение к тому, чтобы стать мировой столицей роботов – с более чем 130 компаниями, вовлеченных в их производство. Инженеры изучали их и применяли в производстве в таких специфических работах, как сварка и распыление. В 70-х годах были разработаны многочисленные возможности практического применения в данной области.

1980 год – коммерческое начало для роботов, производимых на основе высоких технологий. С этого момента рынок начал расти.

В настоящее время на долю Японии приходится около 45% функционирующих в мире промышленных роботов. Если говорить об абсолютных цифрах, то к концу 2004 года в Японии было задействовано 356500 промышленных роботов, на втором месте со значительным отрывом шли Соединенные Штаты Америки (122000 промышленных роботов). Япония также занимает первое место в мире и по экспорту промышленных роботов. Ежегодно эта страна производит более 60 тысяч роботов, почти половина из которых идет на экспорт.

Согласно статистике, в 2004 году на развитие робототехники из государственного бюджета была выделена сумма в размере 3,1 млрд иен (около $25,8 млн). Для сравнения, в последние несколько лет объем рынка находился на уровне 500 млрд. иен (4,2 млрд долларов). Предполагалось, что в 2025 году продажи в робототехнической промышленности превысят 6 трлн. иен.

Ожидается, что в ближайшие 10 лет в развитых странах домашние роботы станут таким же обычным явлением, как персональные компьютеры и сотовые телефоны.

Сейчас в Стране восходящего солнца действует программа Humanoid Robotics Project (HRP) объемом свыше 37 млн долл., предусматривающая создание серийно выпускаемых человекообразных роботов уже в ближайшие несколько лет. При этом новые роботы возьмут на себя не только рутинные операции, но смогут помочь или вовсе заменить человека при выполнении опасных работ, а также в строительстве, управлении тяжелой техникой или уходе за людьми в возрасте и пациентами больниц. В Японии интеллектуальные машины уже используются в качестве сторожей на складах, раздатчиков подносов с едой в больницах и курьеров в офисах.

В центре японского города Нагоя свои двери для посетителей открыл первый в мире музей роботов. Общая площадь экспозиции – 2600 кв. метров. В ней представлены роботы со всего света, начиная от детских игрушек и заканчивая промышленными гигантами. Каждый желающий может не только изучить историю робототехники, но и вволю поиграть с электронной собачкой Айбо или ее компьютерным собратом – тюленем Паро. Как сообщают организаторы, можно будет приобрести даже дорогие модели «двуногих» роботов. Кроме того, любой маленький посетитель с помощью родителей сможет здесь сам попробовать собрать какое-нибудь несложное электронное устройство.

Таким образом, безусловным лидером в робототехнике является Япония. Численность промышленных роботов в той или иной стране, показывает уровень ее развития. А количество бытовых роботов – о достатке нации.

Заключение

Кибернетический организм как симбиоз не добавляет ничего нового к уже известным нам отношениям. Очки могут стать контактными линзами, так же как компьютер в неопределенном будущем может стать чем-то внутри черепной коробки. Даже став частью глаза, линза остается инструментом. А все вопросы потери контроля и манипулирования могут быть рассмотрены на примере отношений наркомана и его наркотика. Инициатива всегда исходит от человека, по крайней мере, в первый момент.

Ситуация меняется в случае полностью искусственных организмов. До какой-то степени это по-прежнему инструмент, но инструмент в том же положении, как и сельскохозяйственный скот или римские рабы. Разница состоит в том, что у коров практически нет никаких шансов встать у руля, а технологии потенциально способны. Сугубо прагматически, мы можем двигаться по пути роботизации до тех пор, пока это будет выгодно, т.е. очень далеко. Прилагая достаточно много усилий, мы можем последовательно делать робота лучше и лучше среднего человека в любой его деятельности. Человек сам поставит технологии на пьедестал. И тогда уже, если не можешь победить чего-то – стань им.

Тем не менее, история богата сюрпризами и примерами тому, как глубоко можно ошибаться в любых суждениях. И если история не пойдет по пути плавной роботизации самого человека, это будет очень интересно, но не невероятно.

Список литературы

Интернет источники:

1. http://forums.drom.ru/garazh/t1151176520.html

2.http://www.3e-club.ru/view_full.php?id=27&name=robotics_in_russia

3.http://www.myrobot.ru/articles/hist_2004.php

4.http://androbots.ru/istoriya_robototehniki/index.php

5.http://www.myrobot.ru/articles/hist.php

6.http://do.gendocs.ru/docs/index-668.html?page=22

7.http://miuki.info/2012/02/strana-robotov-eto-yaponiya/

Приложения

Приложение 1

Механический рыцарь Леонардо да Винчи Пищеварительные утки Жака де Вокансона

Приложение 3 Приложение 4

Первый русский робот AP-600

Робот «Андрон» Уфимского государственного колледжа радиоэлектроники

Приложение 5

Механическая рептилия ACM-R5 сконструированная в Японии

Приложение 6

Музей роботов в городе Нагоя. Япония