Занятие 11. Роботы в нашей жизни. Часть 1

Робототехника в нашей жизни

Робот – это машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром.

3 поколения роботов:

• Программные . Жестко заданная программа (циклограмма).
• Адаптивные . Возможность автоматически перепрограммироваться (адаптироваться) в зависимости от обстановки. Изначально задаются лишь основы программы действий.
• Интеллектуальные . Задание вводится в общей форме, а сам робот обладает возможностью принимать решения или планировать свои действия в распознаваемой им неопределенной или сложной обстановке.

Архитектура интеллектуальных роботов

• Исполнительные органы
• Датчики
• Система управления
• Модель мира
• Система распознавания
• Система планирования действий
• Система выполнения действий
• Система управления целями

Домашние роботы

Задачи домашних

интеллектуальных роботов:

• Ориентация и перемещение в ограниченном пространстве с меняющейся обстановкой (предметы в доме могут менять свое местоположение), открывание и закрывание дверей при перемещении по дому.
• Манипулирование объектами сложной и иногда заранее неизвестной формы, например посудой на кухне или вещами в комнатах.
• Активное взаимодействие с человеком на естественном языке и принятие команд в общей форме

Mahru и Ahra (Корея, KIST )

Домашние роботы – PR2 (Willow Garage)

PR2 умеет втыкать вилку в розетку

Учёные из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley) впервые обучили робота взаимодействию с деформирующимися объектами. Как ни странно, но только сейчас удалось научить машину работать с мягкими и, главное, легко и непредсказуемо меняющими форму предметами.

Военные роботы

Планы DARPA по перевооружению армии:

• К 2015 году одна треть транспортных средств будет беспилотной
• За 6 лет с 2006 г. планируется потратить $14.78 млрд
• К 2025 году планируется переход к полноценной робототехнической армии

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА)

Беспилотники ВВС и армии США:

2000 г. – 50 единиц

2010 г. – 6800 единиц (136 раз)

X47B UCAS

RQ-4 Global Hawk

В 2010 г. командование ВВС США впервые в своей истории намерено приобрести больше беспилотных аппаратов, нежели пилотируемых самолетов. К 2035 все вертолеты станут беспилотными.

Рынок беспилотников:

2010 г. – 4.4 млрд. $

2020 г. – 8.7 млрд. $

Доля США – 72% всего рынка

RQ-11 Raven

RQ-7 Shadow

32 страны мира производят около 250 типов беспилотных самолетов и вертолетов

A160T Hummingbird

Наземные боевые роботы

Выполняемые задачи:

• разминирование
• разведка
• прокладка линий связи
• транспортировка военных грузов
• охрана территории

Робот-сапер PackBot 1700 единиц на вооружении

Транспортный робот BigDog (Boston Dinamics)

Боевой робот MAARS

Робот-танк BlackKnight

Морские роботы

Выполняемые задачи:

• Обнаружение и уничтожение подлодок
• Патрулирование акватории
• Борьба с морскими пиратами
• Обнаружение и уничтожение мин
• Картография морского дна

катер ВМС США Protector

К 2020 г. в мире будет выпущено 1142 аппарата на общую сумму 2,3 млрд. долл., из которой 1,1 млрд. потратят военные. Произведено будет 394 крупных, 285 средних и 463 миниатюрных подводных устройства. В случае оптимистичного развития событий объем продаж достигнет 3,8 млрд. долл., а в “штучном” выражении — 1870 роботов.

Подводный робот REMUS 100 (Hydroid) создано 200 экз.

Промышленные роботы

• К 2010 г. в мире разработано более 270 моделей промышленных роботов, выпущено 1 млн. роботов
• В США внедрено 178 тысяч роботов
• В 2005 году в Японии работало 370 тысяч роботов - 40 процентов от общего количества во всем мире. На каждую тысячу заводских сотрудников-людей приходилось 32 робота
• К 2025 году из-за старения населения Японии 3,5 миллиона рабочих мест будет приходиться на роботов
• Современное высокоточное производство невозможно без использования роботов
• Россия в 90- е годы потеряла свой парк промышленных роботов. Массовое производство роботов отсутствует.

Космические роботы

EUROBOT на стенде

Robonaut -2 отправился на МКС в сентябре 2010 г. (разработчик General Motors) и станет постоянным членом экипажа.

Робот DEXTRE работает на МКС с 2008 года.

Роботы-охранники

• Патрулирование улиц
• Охрана помещений и зданий
• Воздушное наблюдение (БПЛА)

SGR-1

( охрана корейской границы)

Робот-охранник Reborg-Q ( Япония )