Дистанционное управление
Что такое дистанционное управление?
Дистанционное управление — это способ управления объектами на расстоянии без прямого физического контакта оператора с объектом.
- Это понятие охватывает широкий спектр технологий, начиная от привычных пультов для телевизора и заканчивая сложнейшими робототехническими системами, используемыми в медицине, промышленности и космических исследованиях.
- С развитием цифровых технологий, беспроводной связи и Интернета вещей, дистанционное управление стало неотъемлемой частью повседневной жизни и профессиональной деятельности.
Виды дистанционного управления
Существует несколько основных видов дистанционного управления:
- Инфракрасное (ИК);
- Радиочастотное;
- Bluetooth;
- Wi-Fi;
- Спутниковая связь.
История развития дистанционного управления
Никола Тесла (1856 – 1943) – физик, изобретатель, инженер.
Тесла широко известен благодаря своему научно-революционному вкладу в изучение свойств электричества и магнетизма в конце XIX - начале XX веков.
Патенты и теоретические работы Теслы дали основу для изобретения и развития многих современных устройств, работающих на переменном токе, многофазных систем и электродвигателя, позволивших совершить так называемый второй этап промышленной революции.
Ученый получил несколько патентов, связанных с радиосвязью, и некоторое время даже получал отчисления от компании «Маркони».
В 1904 году правительство США решило сэкономить на выплатах Тесле и все патенты были переданы компании Маркони.
Никола Тесла попробовал защитить свои права в суде, но выиграть суд с такой большой компанией оказалось ему не по силам.
В 1898 году на выставке в "Мэдисон-сквер-гарден" Никола Тесла впервые продемонстрировал лодку на дистанционном управлении. Он передавал с помощью радиоволн сигналы на винт, руль и габаритные огни судна. Лодка могла двигаться вперед, назад и выполнять достаточно сложные маневры. Посетители выставки считали происходящее не иначе как магией и телепатией, а скептики решили, что лодкой управляет маленькая обезьяна, спрятавшаяся внутри.
Телевидение было изобретено в 1927 году, но настоящую популярность приобрело лишь в сороковые. Уже в 1950-ом компания «Zenith» представила первый пульт дистанционного управления, получивший говорящее наименование «Lazy Bones» («Ленивые кости»).
Пульт соединялся с телевизором длинным проводом, о который люди постоянно спотыкались. На пульте было всего два вращающихся рычажка. С их помощью пользователь менял каналы, включал или выключал телеприемник. Других функций у него не было. Стоил он в пересчете на нынешний курс около 350 долларов. Устройство выпускалось в течение всего пяти лет.
Справиться с задачей удалось инженеру по имени Юджин Полли. Результатом его трудов стал «Flash-Matic» – похожее на игрушечный пистолет устройство ядовито-зеленого цвета, испускавшее яркий луч. Устройство было способно переключать каналы, включать/выключать телеприемник и регулировать громкость. Датчики располагались в каждом из четырех углов телевизора.
Первый ультразвуковой пульт дистанционного управления. На пульте было четыре небольшие кнопки, которые издавали щелкающие звуки, и в какой-то момент американцы стали именовать устройства этого типа «кликерами».
Описанная конструкция успешно проработала до семидесятых, но затем количество телеканалов заметно увеличилось, и переключать их один за другим зрителю стало не очень удобно.
В 1985 году всемирно известный программист Стив Возняк, соучредитель компании «Apple», создал собственную версию пульта. Она называлась «Core» и могла управлять не только телевизорами, но и прочей электроникой, например, стереосистемой.
К сожалению, устройство оказалось слишком дорогим и плохо продавалось на потребительском рынке. Ещё одним недостатком была сложность эксплуатации – к пульту прилагалась объемная инструкция, расписывавшая, как правильно нажимать на его кнопки.
Основные элементы системы ДУ
- Пульт управления (передатчик).
- Канал связи (среда передачи сигнала).
- Приёмник (устройство, принимающее сигнал).
- Исполнительный механизм (выполняет команду).
Устройство пульта дистанционного управления
- Кнопки (генератор команд).
- Микросхема (кодирует команды).
- Передатчик (излучатель сигнала — ИК‑диод, радиомодуль и т. д.).
- Источник питания (батарейки/аккумуляторы).
Применение дистанционного управления
Дистанционное управление широко применяется в различных областях:
- Бытовая техника (телевизоры, кондиционеры).
- Робототехника (промышленные, исследовательские, боевые роботы).
- Транспорт (дроны, радиоуправляемые модели).
- Космическая отрасль (марсоходы, спутники).
- Медицина (хирургические роботы).
Преимущества и недостатки дистанционного управления
Недостатки : возможность сбоев сигнала, зависимость от источников питания .
Преимущества : удобство, безопасность.
Практическое задание «Создай инструкцию для робота»
Представьте, что вы программируете робота для уборки комнаты. Составьте пошаговую инструкцию из 5–7 команд, используя только простые команды:
• «вперёд на 1 м»,
• «поворот направо на 90°»,
• «остановиться»,
• «поднять предмет»,
• «повернуть налево на 45°» и т. д.
Домашнее задание: заполнить таблицу.
Тип канала связи
Пример устройства
Плюсы
Минусы