Содержание
Глава 1. Промышленный дизайн и дизайн роботов
Глава 2. Роботы для мероприятий
2.1 Недостатки
Глава 3. Обзор аналогов
Глава 4. Задачи и цели
Список использованной литературы
Глава 1. Промышленный дизайн и дизайн роботов
Проблема эстетического совершенствования машин, станков, приборов, средств транспорта, бытовой техники актуальна всегда. Из-за того, что внешний вид прибора часто определяет его конкурентноспособность на рынке, его разработке уделяется большое внимание. Отрасль дизайна, занимающаяся данным вопросом, называется промышленным дизайном. [1]
Индустриальный дизайн охватывает широчайший круг объектов: от проектирования наукоёмких, технически сложных изделий, определяющих хозяйственно-экономический потенциал государства, в частности продукции станкостроения, машиностроения, вооружения, средств транспорта, до дизайна предметов потребления, это бытовые приборы, аппаратура, инвентарь и прочее.
Мебель, медицинское оборудование, детские игрушки, все предметы, которые окружают нас, должны быть красивыми и удобными в использовании, этим и занимается промышленный дизайн.
Дизайн роботов
Важной, развивающейся областью промышленности является производство роботов, как следствие, дизайн роботов чрезвычайно востребован и не стоит на месте.
Разрабатывая внешний вид робота, дизайнеры отталкиваются от его конструкции и назначения.
Промышленные роботы
Ещё полвека назад никакая промышленность не могла функционировать без вмешательства человека. В наши дни всё это делается гораздо удобнее, безопаснее и быстрее, так как на службе у современной промышленности стоят производственные роботы.
Роботы выполняют возложенную на них работу качественно, быстро и эффективно, требуя при этом минимального вмешательства со стороны человека, которое, по большей части, сводится к контрольным функциям. С каждым годом наблюдается значительный рост роботизации промышленных предприятий; роботы паяют, сверлят, закручивают гайки и болты, устанавливают детали на изделие, красят и так далее.
% всех роботов в мире используются в промышленности. Также роботы активно используются на складах, в научных лабораториях, на изыскательных работах, в энергетической отрасли, медицине и космической промышленности. [2]
Тройка стран-лидеров на конец 2012 года (количество промышленных роботов на 10 000 человек):
Рисунок 0. 1 График количества промышленных роботов
) Южная Корея - 396 единиц;
) Япония - 332 единиц;
) Германия - 273 единиц;
Россия находится на дне данного списка, с показателем 2 робота на 10 000 человек.
Общее количество проданных роботов в мире с момента их появления (1960 год) до конца 2012 года, составило - 2 470 000 единиц. А если вычесть устаревшие и снятые с производства роботы (вплоть до 2000-ых годов), общая цифра задействованных промышленных роботов в мире, колеблется в интервале 1 235 000 до 1 500 000 единиц. [3]
Однако, при производстве промышленных роботов, их внешний вид не является определяющим фактором, гораздо важнее их надёжность и производительность, что не скажешь о бытовых роботах, для которых внешность не менее, а иногда и более важна, чем функциональность.
Бытовые роботы
Такие роботы предназначены для помощи человеку в повседневной жизни.
Выпускаются бытовые роботы, способные выполнять множество функций свойственных человеку. Это роботы автоматы, которые запрограммированы на выполнение определенных механических операций, требующих осмысления. Сейчас распространение бытовых роботов невелико, однако предполагается, что в обозримом будущем роботы будут распространены повсеместно и принимать участие во всех сферах жизни человека. [4]
Уже сейчас широко используются роботы-пылесосы - пылесосы, оснащённые искусственным интеллектом и предназначенный для автоматической уборки помещений. Робот-пылесос может производить уборку по определённому расписанию, либо по команде пользователя. Во время уборки робот самостоятельно движется по заданной поверхности, убирая с неё мусор. Встретив на пути препятствие, робот принимает решение о способе его преодоления на основе специальных алгоритмов. После окончания уборки большинство роботов самостоятельно возвращаются к зарядному устройству.
Роботы-мойщики окон, такие как Hobot 168 крепиться к стеклу за счет работы вакуумного насоса. Робот может быть использован на разных поверхностях, не зависимо от наклона и толщены поверхности. В робота встроен процессор и датчики, определяющие края стекла.
Специальный вакуумный датчик измеряет силу сцепления с поверхностью и определяет край очищаемой поверхности, поэтому можно не беспокоиться о его падении.
Роботы, следящие за комнатными растениями, домашними питомцами, помогающие в уборке, приготовлении пищи и других бытовых операциях постепенно начинают появляться в наших домах. Так как роботы разных производителей, созданные для одной цели, мало различаются с точки зрения конструкции, важным фактором при выборе домашнего робота является его дизайн.
Служебные роботы
Роботы способны сделать жизнь человека лучше не только дома, но и во многих социальных учреждениях, например в больницах.
Робототехническое направление в хирургии активно развивается во всём мире. Исследования и практические попытки создания роботов-хирургов идут уже свыше 20 лет, с середины 80-х годов прошлого века. С 2000 года с помощью роботизированных хирургических систем по всему миру уже провели свыше полутора миллионов операций. Россия в этом плане пока далека от лидирующих позиций. [6]
Использование роботов-хирургов позволяет выполнять высокоточные операции и исключить человеческий фактор. Однако, роботы полезны не только в проведении операций.
В Соединенных Штатах Америки создан робот, заменяющий медработника. Механический помощник по имени Лил Джеф работает в одном из госпиталей Нью-Йорка. Его обязанности - разносить и подавать врачам инструменты. Лил Джеф снабжен специальным навигатором, который позволяет ему безошибочно передвигаться в правильном направлении. А еще он умеет разговаривать, но пока в его лексиконе всего несколько фраз - "Спасибо", "Возьмите, пожалуйста, инструменты". Ну а если робот вдруг ломается, он начинает кричать: "Я застрял, вызывайте оператора!"
Так же разрабатываются роботы для помощи людям с ограниченными возможностями: сиделки и роботы-поводыри.
В Таиланде разработан первый в мире робот-охранник. Управление осуществляется через Интернет, при помощи пароля. Модель оснащена видеокамерами слежения и сенсорными датчиками, которые реагируют на двигающиеся предметы и температурные перепады. Но, кроме того, робот имеет огнестрельное оружие, которое может применяться по необходимости. При этом, все действия охранника контролируются командами оператора.
Идет активная разработка роботов-полицейских и патрульных.
В 2011 году к Международной космической станции отправился первый в истории человекоподобный робот-космонавт - Robonaut 2, человекоподобный робот без нижней части тела. Он способен выполнять различную полезную работу в условиях, где человек подвергается слишком большому риску. В его шлем вмонтированы четыре видеокамеры, благодаря которым устройство не только ориентируется в пространстве, но и транслирует с них сигналы на мониторы диспетчеров.
В 2013 году Аэрокосмическое агентство NASA в рамках конкурса DARPA Robotics Challenge создало своего собственного робота Valkyrie ("Валькирия"), который предположительно сможет стать членом космических экспедиций в рамках первых полетов на Марс. Устройство является совместной разработкой NASA и General Motors. Цель его запуска - проверка работоспособности всех систем в условиях космоса. Кто знает, возможно, в недалеком будущем такие помощники и будут составлять основную часть экипажа орбитальных станций и даже межпланетных кораблей.
Во многих сферах применяются роботы телеприсутствия - это набор технологий, которые позволяют дистанционно взаимодействовать с людьми или объектами. Чаще всего подразумеваются простые модели для конференций и прочих подобных нужд. На самом деле, многие из военных, космических и медицинских роботов имеют функцию телеприсутствия. В зависимости от сферы применения, они могут принимать и передавать как видео со звуком, так даже помочь с осязанием удалённого объекта.
В отличие от простой камеры с микрофоном, робот телеприсутствия или телеуправляемый робот может двигаться, ведомый дистанционно. Оператор получает возможность взаимодействия с тем местом, с людьми и предметами. Таким образом, можно посетить событие, которое находится далеко, и быть его полноправным участником. Отпадает необходимость использования людей в опасных ситуациях. Например, во время разминирования или химических опытов, для исследования завалов, после катастрофы на АЭС.
Исследовательские роботы
Роботы предназначенные для научных исследованиях в университетах, институтах и специализированных школах. Также для частных лиц, обладающие высокими навыками в области робототехники.
Самый распространенный исследовательский робот - разработанный французской компанией Aldebaran Robotics робот NAO.
Рисунок 0.2. Робот NAO
- представитель малогабаритных роботов, его высота 57см. Умный робот имеет несколько камер, которые постоянно контролируют происходящее вокруг, и различные датчики. Программная прошивка позволяет роботу общаться на девятнадцати языках, и даже шутить при необходимости. NAO обладает образовательным потенциалом для новичков робототехники, которые хотят постичь азы науки с самого начального уровня.
Код поведения робота - открытый, это помогает вносить собственные корректировки в его программу. Различные разработчики уже научили его танцевать, писать, подниматься по лестнице фотографировать пейзажи, имитировать движения человека. NAO уже используется более, чем в 350 университетах и исследовательских лабораториях, в том числе в России: в МГУ и РГГУ.
Еще один антропоморфный исследовательский робот - iCub, разработанный несколькими университетами и созданный Итальянским технологическим институтом.
iCub по размерам сопоставим с двухлетним ребенком и способен идентифицировать людей и объекты, находить различия между ними и взаимодействовать соответственно. Он также способен находить выход из сложных трехмерных лабиринтов самостоятельно. Он может трогать, хватать и поднимать предметы по требованию и даже стрелять из лука. Главная цель проекта iCub состоит в том, чтобы продвинуть "embodied cognition" (телесно-обусловленное познание), область искусственного интеллекта, которая сосредотачивается на объединении мозгов программного обеспечения машины с аппаратными средствами, которые позволяют ему взаимодействовать с окружающим миром.