Роботы

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ШКОЛА № 11 ГОРОДА БЕЛОГОРСК»

 

 

 

 

 

 

 

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ

на тему

«Роботы»

 

 

 

 

 

Работа обучающегося 8 класса

Виниченко Максима Станиславовича

 

Руководитель проекта:

Ермоленко Татьяна Ивановна

 

 

 

 

 

 

Работа допущена к защите «___»________2026 г.

Подпись руководителя проекта _____________/_______________________

 

 

 

г. Белогорск, 2026 г.

                            

Содержание:

 

 

		Стр
1.	Введение	3-4
2.	Предыстория	5-7
3.	Виды роботов	8-12
3.1.	Типы роботов	8-9
3.2.	Типы мобильности	11-12
4.	Создание робота	13-15
5.	Приложение	14-19
6.	Информационные источники	200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

          Если вы можете представить мир, где роботы не просто служат, а становятся нашими партнёрами, вы можете представить любое будущее, в котором технологии и человечество идут рука об руку.

Зачем человеку создавать машины с искусственным интеллектом, которые могут заменить человека во всём?

В широком смысле понятие «робот» включает в себя, прежде всего представление о некотором механическом аппарате, способном с той или иной степенью самостоятельности перемещаться в пространстве. Робот, как машина состоит из двух частей – исполнительных систем и информационно-управляющей системы с сенсорной системой. В свою очередь исполнительные системы включают манипуляционную систему и системы передвижения, имеющиеся только у подвижных роботов. Считается, что первый проект машины, способной заменить человека, принадлежит Леонардо да Винчи. Среди его бумаг был найден эскиз робота, который мог приподниматься, садиться, двигать руками и крутить головой. Правда, до сих пор неизвестно, была ли задумка претворена в жизнь. Более того, уже сегодня в быту люди используют множество роботов различного назначения: от робота-пылесоса до робота-художника.

 С давних пор слово «робот» ассоциируется у человека с образом человекоподобного существа. Все механические устройства, предназначенные для передвижения в пространстве – танки, тракторы, автомобили и другие – выполняют свои функции непосредственно под управлением человека. Не имеют отличий от вышеперечисленных и разные радиоуправляемые аппараты – человек хотя и находится на расстоянии, но контролирует каждый «шаг» дистанционно управляемых машин. Потребности в мобильности роботов будут быстро возрастать по мере того, как применение роботов начнёт выходить за рамки обрабатывающих отраслей промышленности и распространяться на смежные отрасли производства, а также в непромышленных отраслях.

            Актуальность: Изучение роботов играет огромную роль в современной науке. С каждым днём человеку для комфортной жизни требуются всё более модернизированные роботы. Вскоре человек совсем не сможет прожить без роботов.

Гипотеза – роботы - это будущее нашего мира.

Цель проекта: изучить информацию про роботов, создать робота.

 

Задачи проекта:

1.     Собрать информацию про роботов.

2.     Обработать информацию и сделать презентацию.

3.     Создать робота.

Объект исследования: роботы

         Предмет исследования: изучение роботов.

         Методы исследования: изучение информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Предыстория

 

Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и закопал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе, который вдохнул жизнь в созданную им статую — Галатею. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг.

 

 

   

 

Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке — Големе, который был оживлён пражским раввином Йехудой бен Бецалелем при помощи каббалистической магии.

 

Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мёккуркальви, созданном троллем Хрунгниром для схватки с Тором, богом грома.

 

 

 

 

 

 

 

Автоматизация и роботизация производства в капиталистическом мире началась в 50-е годы XX века. Именно к тому времени можно отнести появление первых промышленных роботов. Они осуществляли сборку оборудования, и простейшие монотонные операции. 
Первый такой робот был разработан изобретателем самоучкой Джоржем Деволом в 1954 году. Робот-манипулятор весил две тонны и управлялся программой, записанной на магнитном барабане.  Система получила название Unimate, на новое устройство был оформлен патент и   в 1961 изобретатель основал компанию Unimation.

Первый робот был установлен на заводе Дженерал Моторс (на литейном участке) в 1961 году. Затем новинка была опробована заводами Chrysler и Ford.

В 90-е появился контроллер с интуитивным интерфейсом управления, которым мог управлять оператор, он мог изменять параметры и регулировать режим работы.  С тех пор возможности управления роботами и их функции только развивались, увеличивалась их сложность, скорость, число осей, стали использоваться различные материалы, шире становились возможности разработки и управления, было сделано несколько первых уверенных шагов в сторону искусственного интеллекта.

В то же время СССР был фактически лидером в робототехнике. Началось все еще в 30-е годы. В 1936 году 16–летний советский школьник Вадим Мацкевич создал робота, который умел поднимать правую руку. Для этого он потратил 2 года работы в токарных мастерских Новочеркасского Политеха. Ранее, в 12 лет, создал маленький радиоуправляемый броневик, стрелявший фейерверками.  На "робота" Мацкевича обратили внимание власти, и в 1937 году он представлял его на Всемирной выставке 1937 года в Париже.

На рубеже 30 - 40-х гг. XX в. в СССР также появились автоматические линии для обработки деталей подшипников, а в конце 40-х гг. XX в. впервые в мировой практике было создано комплексное производство поршней для тракторных двигателей с автоматизацией всех процессов — от загрузки сырья до упаковки готовой продукции.

В 1966 в Воронеже был изобретен манипулятор для укладки металлических листов, в 1968 году в Ленинграде разработали подводный робот "Манта" с чувствительным захватным устройством - в дальнейшем он совершенствовался. В 1969 году в ЦНИТИ Миноборонпрома приступили к разработке промышленного робота «Универсал-50». В дальнейшем активно внедрялись автоматизированные системы на крупные производства.

В 90-е годы наблюдался некоторый спад. Внедрение роботов, использующих существующие в то время технологии, на производство не принесло ожидаемой прибыли и финансирование некоторых крупномасштабных проектов было приостановлено. По ряду причин - и экономических, и социальных - ожидаемого бума не произошло, они остались как нишевая продукция для автосборочных и ряда других производств.

Остановить уже развитие невозможно и всем странам, желающим быть в     авангарде мировой промышленности, приходится это принимать и догонять.

 

 

3. Виды роботов

3.1. Типы роботов

 

Современные роботы, созданные на базе самых последних достижений науки и техники, применяются во всех сферах человеческой деятельности. Люди получили верного помощника, способного не только выполнять опасные для жизни человека работы, но и освободить человечество от однообразных рутинных операций.

По строению:

Андроид (человекообразный робот);

Биоробот — робот, обладающий биологическими функциями и разумом, либо человек с имплантированными роботизированными частями.

 

В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие типы роботов:

Промышленный робот - появление станков с числовым программным управлением (ЧПУ) привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков. Появление в 1970-х годах микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза, сделав рентабельным их массовое внедрение в промышленности. Этому способствовали объективные предпосылки развития промышленного производства.

Транспортный робот - автоматическая машина, представляющая собой совокупность манипулятора, перепрограммируемого устройства управления и ходового устройства.

Подводный робот - роботы, автономные и телеуправляемые, предназначенные для работы под водой.

   Телеуправляемые роботы (ТНПА) или ROV управляются оператором по кабелю, по нему же передается видеопоток, а иногда и питание.

Бытовой робот - одним из первых примеров удачной массовой промышленной реализации бытовых роботов стала механическая собачка AIBO корпорации Sony.

В сентябре 2005 года в свободную продажу поступили первые человекообразные роботы «Вакамару» производства фирмы Mitsubishi. Робот стоимостью в 15 тысяч долларов способен узнавать лица, понимать некоторые фразы, давать справки, выполнять некоторые секретарские функции, следить за помещением.

В начале XXI века получили популярность роботы-уборщики, представляющие собой по сути автоматические пылесосы, способные самостоятельно прибраться в квартире и вернуться на место для подзарядки без участия человека.

    Боевой робот - устройства автоматики, заменяющие человека в боевых ситуациях для сохранения человеческой жизни или для работы в условиях, несовместимых с возможностями человека, в военных целях: разведка, боевые действия, разминирование и т. п..

Летающий робот - эти летающие роботы, также известные как беспилотные летающие аппараты, или БПЛА, уже помогают преобразовывать различные отрасли, в том числе сельское хозяйство и в военной области.

Медицинский робот - роботы находят применение в медицине; в частности, разрабатываются различные модели хирургических роботов. Ещё в 1985 году робот Unimation Puma 200 был использован для позиционирования хирургической иглы при выполнении биопсии головного мозга, проводившейся под управлением компьютера. В 1992 году, разработанный в Имперском колледже Лондона, робот ProBot впервые осуществил операцию на предстательной железе, положив начало практической роботизированной хирургии. В 2000 году компания Intuitive Surgical начала серийный выпуск роботов Da Vinci, предназначенных для лапароскопических операций.

Аптечный робот - мини-складское оборудование, которое устанавливается в аптеке, аптечных складах и медицинских учреждениях для оптимизации хранения, поиска и выдачи медикаментов к рабочему месту фармацевта (первому столу) или для продажи непосредственно покупателю.

Микроробот - это область микроробототехники, в частности проектирование мобильных роботов с характерными размерами менее 1 мм. Это название также может быть использовано для роботов, способных к работе с компонентами размером в микрометры.

Наноробот – роботы, размером сопоставимые с молекулой (менее 100 нм), обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Кроме того, даже обычных роботов, которые могут перемещаться с наноразмерной точностью, можно считать нанороботами.

Персональный робот – тип роботов, которые в отличие от промышленных роботов будут компактны, недороги и просты в использовании. Для распознания эмоций и общения с пользователями на естественном языке робот использует вопросно-ответную систему искусственного интеллекта суперкомпьютера IBM Watson.

Робот-игрушка – Маленькие роботы, на пульте управления, либо запрограммированные на определённые действия.

Промо-робот - Проект фонда Сколково из Перми, автономный разумный робот с характером. Он предназначен для работы в местах повышенного скопления людей, в которых он помогает людям с навигацией, отвечает на любые вопросы, транслирует промо-материалы и запоминает каждого, с кем приходилось общаться.

Робот-официант – Он встречает гостей заведения, мило улыбаясь и подмигивая глазами, приглашает занять столик. После чего сам приносит меню и предлагает сделать заказ. Заказанные Вами блюда робот подносит к Вашему столику, а после предлагает забрать у Вас со столика грязную посуду.

Робот-программа - Представьте себе клетчатое поле (как лист из тетради в клеточку) на котором находится некий объект, который мы назовем Робот. Используя специальные команды, мы можем этим Роботом управлять — перемещать его по клеткам, закрашивать клетки. И в большинстве случаев наша задача будет заключаться в том, чтобы написать такую программу для Робота, выполняя которую он будет закрашивать определенные клетки.

Робот-экскурсовод - встречает посетителей музея при входе и предлагает провести экскурсию. Руки робота активно жестикулируют при общении, он может поздороваться с посетителем за руку, подмигивает глазами и показывает сердечки, фотографирует и, благодаря встроенному фото принтеру, распечатывает фотографии.

Социальный робот - робот, способный в автономном или полуавтономном режиме взаимодействовать и общаться с людьми в общественных местах.

Шаробот - подвижный робот, использующий для передвижения единственное сферическое колесо (т. е. шар), и постоянно самобалансирующий на нём как в движении, так и в покое.

Робот-учитель - один из первых образцов робота-учителя был разработан в 2016 году молодыми учёными Томского политехнического университета. В мае 2016 года пресс-служба университета сообщила, что с помощью мобиробота учащиеся лицея при вузе смогут получать теоретические и практические знания по математике, физике, химии и информатике начиная с осени того же года.

Зооробот – робот, внешне напоминающий какое-либо животное.

 

3.2. Типы мобильности роботов

Можно выделить 5 принципиально различных типов мобильности роботов:

·       Наземные

·       Воздушные

·       Водоплавающие

·       Подземные

·       Космические

Также существует мобильные роботы специального назначения (МРСН).

К таким роботам обычно относят роботов, способных автоматически перемещаться по неровному полу, на открытом воздухе или по каким-нибудь другим специфическим поверхностям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Создание робота

 

  Я решил попробовать создать программируемого робота. Сначала я в доске просверлил отверстия для крепежа моторов и проводов с платами, закрепил моторы хомутами в эти отверстия и закрепил отсек для батареек. Платы закрепил саморезами. Припаял провода к моторам, к драйверу, проводки от драйвера присоединил к плате Arduino Uno. Просверлил отверстие для тумблера и вставил его в цепь. Подключил приемник ИК-сигнала к Arduino и закрепил приемник на флаге России. Сделал отверстие, куда спрятал все провода. Запрограммировал Arduino, привязал пульт управления и настроил движение вперед, назад, влево, вправо, а также увеличение и уменьшение скорости. Установил на двигатели колеса

Я решил попробовать создать программируемого робота. Сначала я в доске просверлил отверстия для крепежа моторов и проводов с платами закрепил моторы хомутами в эти отверстия и закрепил отсек для батареек. Платы закрепил саморезами. Припаял провода к моторам к драйверу, проводки от драйвера присоединил к плате Arduino Uno. Просверлил отверстие для тумблера и вставил его в цепь. Подключил приёмник ИК сигнала к Arduino и закрепил приёмник на флаг России. Сделал отверстие куда спрятал все провода третьи проводки от транзисторов собрал в пучок с проводками от фоторезисторов и припаял к минусу элемента питания. Свободные проводки от двигателей собрал в пучок и припаял к плюсу элемента питания. Прикрепил двигателя, мебельный ролик и крепление для элемента питания клеевым пистолетом к доске, попутно этим же пистолетом закрепил провода, чтобы они не мешались. Установил на двигателя колёса.

 

Вывод: Моя гипотеза подтвердилась. Создание роботов играет огромную роль в современной науке. С каждым днём человеку для комфортной жизни требуются всё более модернизированные роботы. Вскоре человек совсем не сможет прожить без роботов. Роботы - это будущее нашего мира.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Приложение

5.1. Практическая работа «Создание робота»

 

1. Материалы

 

    

 

  

2. Инструменты

 

 

 

3. Схема соединения проводов

 

 

 

 

 

 

 

 5. Робот

 

 

 

 

 

5.2. Виды роботов

 

6. Транспортный робот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Бытовой робот

 

 

 

 

 

 

8. Подводный робот

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Летающий робот

 

 

 

 

 

 

10. Медицинский робот

 

 

 

 

 

11. Робот – игрушка

 

 

 

 

 

 

 

12.Робот-программа

 

 

 

 

 

 

 

13. Зооробот

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Информационные источники

 

1. https://www.youtube.com/watch?v=w8SkyM3zIHM

2. http://www.servomh.ru/stati/robototehnika-istoriya-osnovnye-zadachi-robototehniki

 3. http://learning.9151394.ru

 4. http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792

 5. http://www.openclass.ru/wiki-pages/123792

 6. http://pedagogical_dictionary.academic.ru

 7. http://learning.9151394.ru/course/view.php?id=17

8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Робот

9. https://ria.ru/20110827/424738475.html

10. https://www.docsity.com/ru/roboty/1081008/