ЗАНЯТИЕ на тему «Роботы в нашей жизни».
(Диспут)
Цель: получение и усвоение воспитанниками новых знаний о роботах
Задачи:
Образовательная:
- Познакомить с понятиями робот, робототехника, разновидностями роботов и их применением в жизни человека; формировать навыки работы с конструированием;
Развивающая:
- Развивать навыки критического мышления и конструкторские навыки через экспериментальную деятельность, через работу с информацией, через интерактивное взаимодействие обучающихся.
Воспитательная:
-Воспитание дисциплинированности, усидчивости, аккуратности, трудолюбия
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор,
презентация «Значение робототехники в жизнедеятельности человека»
План занятия.
Вводная часть.
Основная часть.
Познавательная лекция.
Подведение итогов.
Ход занятия.
Вводная часть.
Сегодня на занятии мы с вами поговорим о роботах, робототехники и ее значении в жизнедеятельности человека.
- Как Вы понимаете высказывание "Одна машина способна выполнить работу пятидесяти ординарных людей, но ни одна машина не выполнит работу одного неординарного человека.
Элберт Хаббард "
- Наверняка каждый из вас слышал такое понятие как робот. И я уверена, что все видели разных роботов в научно-фантастических фильмах, передачах по телевидению, научных программах.
Основная часть.
1. Познавательная лекция.
- Предлагаю вспомнить вам разные примеры.
- Человек давно мечтал о том, чтобы иметь помощника, который бы мог заменить его там, где опасно, неинтересно, трудно или вообще невозможно работать человеку. О роботах много писали фантасты еще до того, как роботы появились вообще.
- Кто знает, когда и где появилось первое слово «робот»?
- История робототехники восходит к 18-го века, где механические куклы были построены в Европе.
- 1801 г. изобретен автоматический ткацкий станок был изобретен Йозеф Мария Жаккард;
В 1923 году появление слова «робот»
- Слово "робот" пришло к нам из произведения чешского писателя-фантаста Карела Чапека, который впервые использовал его еще в 1923 г. Само это слово происходит от чешского слова robotа.
- А вот уже ранее прозвучавший писатель-фантаст Айзек Азимов придумал термин «робототехника» в 1942 году.
Отвечают, приводят примеры фильмов, передач с участием роботов.
Дают варианты ответов
Мультимедийная презентация «Значение робототехники жизнедеятельности человека»
Итак, мы с вами выделили 2 главных термина нашего занятия: робот и робототехника.
Рассмотрим первое определение:
Робот - автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности объекта
Робот – это универсальный автомат, позволяющий выполнять механические действия.
- У писателей-фантастов, и в сознании обычного человека слово "робот" ассоциируется с антропоморфным (человекоподобным) автоматом, который помогает человеку или заменяет человека (вспомните кинофильмы типа "Звездные войны", мультфильмы).
Понятно, что если робот - это помощник человека, то он должен обладать теми же качествами, что и человек.
- Но вот должен ли он быть похожим на человека во всем? И если нет, то в чем его сходство с человеком? Какими качествами должен обладать механизм, чтобы мы могли считать его роботом?
- Когда хотят сказать о том, или ином человеке, что он все умеет, говорят, что он - "и швец, и жнец и на дуде игрец". На современном языке это можно выразить так: Человек - существо универсальное.
Создание универсального робота - задача невероятно сложная, и, наверное, сегодня просто невыполнимая. Поэтому мы будем считать, что робот - механизм специализированный, предназначенный для выполнения очень узкого круга задач. А теперь давайте решим, должен ли робот иметь "классический" набор - две руки, две ноги, одна голова, два уха…?
- Итак, нужна ли роботу голова?
Легче всего отказаться от головы, ведь понятно, что "мозг" робота можно расположить где угодно. В принципе он может вообще располагаться где-то снаружи и управлять роботом по проводам или радио.
Обращают внимание на слайд, читают определение.
- Что вы думаете по поводу ног робота, какими они должны быть?
Две ноги - это тоже не очень удобно. Вы знаете, что наш далекий предок вынужден был подняться на ноги, чтобы освободить руки для работы. Но ведь две ноги это неустойчиво, кроме того, создать шагающий механизм очень сложно. Гораздо проще использовать колесо или гусеницу, а если роботу не нужно перемещаться, то зачем ему вообще какие либо движители?
- Какие руки нужны роботу?
Очень похожая ситуация с руками. Рука человека очень сложна, и универсальна. Зачем роботу 5 пальцев чтобы весь день держать гаечный ключ? Проще сделать его "руку" в виде гаечного ключа. И вообще, всегда ли нужна рука роботу?
- А что же все-таки необходимо иметь роботу, что его "роднит" с человеком?
1.Мы говорим, что человек из "плоти и крови", робот из металла, пластмассы и стекла, но и тот и другой имеют физическое тело.
2. Робот - помощник и замена человека в его деятельности, т.е. робот должен что-то делать.
3. Человек не смог бы ничего делать не получая информации об окружающем мире. Для этого у него есть устройства ввода информации (органы чувств). Органы чувств робота, датчики (сенсоры) - это тоже устройства ввода информации.
4. Человек не только получает информацию, но и передает ее другим. Для этого у него есть речь, мимика, письменность, жесты. Индикаторы, табло, дисплеи, "руки"…, все это устройства вывода информации у роботов.
5. И наконец, последнее. Человек всю свою жизнь выполняет некоторые алгоритмы. Некоторые из них человек "знает" уже при рождении, например алгоритм дыхания. Другим учится самостоятельно (алгоритм ходьбы), третьи изучает сознательно (алгоритмы умножения и деления). Робот вообще ничего не умеет делать сам. Он только выполняет программу, которую составили и ввели в него программисты.
Итак, мы сформулировали пять признаков, которые позволят нам определить, является то, или иное устройство роботом.
Итак, как вы поняли, что же есть такое робот?
Разумеется, роботы не могли сразу заменить людей в промышленности, но доля человеческого труда в производстве с тех пор неуклонно сокращается.
Полностью автоматизированные фабрики, такие как фабрика IBM для сборки клавиатур в Техасе, называются "фабрики без освещения". Люди там уже не нужны: абсолютно всё производство, от момента выгрузки материалов и до получения готовой продукции у погрузочных ворот, полностью роботизировано и может работать круглосуточно и без выходных.
- Ранее прозвучавший писатель Айзек Азимов сформулировал три закона робототехники, которые надолго определили наши представления о роботах:
1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен подчиняться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности, пока это не противоречит первому и второму закону.
- Мы определили, что робототехника занимается разработкой роботов. Какие же роботы существуют на сегодняшний момент? Кто скажет, в каких сферах используются роботы?
- На производстве работают сотни тысяч роботов, но гораздо больше их трудится за пределами фабричных цехов. Автономные роботы, обладающие свободой передвижения, включают в себя автономные летательные аппараты, существуют роботы-сапёры (Mini-Andros), роботы-газонокосилки (Robomower), роботы-курьеры (HelpMate), доставляющие лекарства и документы в некоторых больницах, и т. д.
- Поэтому в робототехнике были выделены следующие разновидности роботов:
- андроиды - человекообразные
- развлекательные роботы
роботы как предмет бытовой техники
- узкоспециализированные роботы
- микророботы
- нанороботы
- Каково же будущее робототехники?
К 2025 году активно будут использоваться микророботы, размером в сантиметры и миллиметры. Они будут использоваться в медицине, в сельском хозяйстве (как умные сенсоры) и во многих других областях. Сейчас уже существуют микророботы, такой компании как HEXBAG, но это только начало.
А лет через 10 получат распространение первые нанороботы (наноботы). Нанороботы смогут выполнять строительство нужных структур из молекул и атомов – для производства практически чего угодно они смогут использовать даже воду (состоящую из водорода и кислорода) и воздух (содержащий азот, кислород и углерод в углекислом газе). Нанороботы смогут легко создавать любые, самые сложные и совершенные материалы и продукты с абсолютной точностью. Разумеется, они смогут создавать и свои собственные копии, так что их всегда будет достаточно, чтобы выполнить любые задачи, которые поставит перед ними человек.
Роботизация в будущем.
Всё больше производственных операций будет роботизироваться. Использование программируемого производства (custom manufacturing) потребует универсальных мобильных роботов, способных выполнять заранее заданный набор операций на рабочем месте, но и свободно передвигаться в пространстве.
Скоро такие физически простые дела как работа аптекаря или библиотекаря в книгохранилище будут отданы роботам.
Большое количество почти полностью роботизированных фабрик и заводов начнёт появляться к 2025. Роботы начнут активно использовать в сельском хозяйстве. Специализированные роботы, помогающие человеку в тяжёлой физической работе (но не полностью автономные) появятся к 2025 году. Роботов на улицах наших крупных городов мы уже видим. Это будут роботы-уборщики, роботы-погрузчики, роботы –доставщики, курьеры.
Большая часть транспорта будет автоматизированной к 2025-2030 году. Сегодняшние автомобили значительно поумнеют: сперва они будут лишь помогать водителям выполнять некоторые операции (сложная парковка, контроль за безопасностью, движение по шоссе), но потом они возьмут на себя весь процесс вождения. Чуть раньше мобильные роботы появятся в транспортной отрасли (например, погрузочные) и горнодобывающей. Мы увидим полностью автоматизированные логистические терминалы. Роботы будут всё больше использоваться в медицине. В некоторых областях они уже могут работать более эффективно, с большей точностью и меньшей вероятностью ошибки, чем доктора люди. Роботизация повлияет на многочисленные сферы жизнедеятельности человека, коренным образом изменив образ жизни человека.
IV. Подведение итога занятия 5 мин.
234
151 506 
