Внешний вид роботов различен, и не подчиняется, каким бы то ни было законам, таких законов просто нет, а есть техническое решение, применительно к условиям использования робота. Интеллектуальные роботы не похожи внешне на человека, если это не продиктовано какими- то особыми условиями.
Принято условно различать три типа роботов: программные, управляемые человеком-оператором и интеллектуальные, действующие самостоятельно и целенаправленно, независимо от человека. Большинство промышленных роботов являются манипуляторами или роботами, работающими по жесткой программе. Промышленные роботы имеют разные «специальности», т. е. используются в различных областях деятельности человека. Простейший робот это манипулятор с дистанционным управлением, имеющий одну или две «руки», ограниченную зону действия, закреплен на неподвижном или полуподвижном основании. Такое устройство можно увидеть там, где условия работы для человека недопустимы, например, когда надо работать с очень ядовитыми веществами, опасными микробами или радиоактивными веществами. Манипуляторы встречаются в медицине, например, при проведении операций с внутренними органами, манипулятор позволяет обходиться без скальпеля. Или, например, на атомной станции, в зоне повышенной радиоактивности, при перемещении тяжелых или опасных грузов. Там где необходимо, манипулятор снабжают «зрением» или телевизионной камерой, которая передает изображение на экран оператору, например, роботы - манипуляторы для исследования и взятия проб морского грунта на глубине до 2000 метров. Таким образом, дистанционный манипулятор заменяет действия рук человека, дополняя их, увеличивая усилия руки или делая движения более точными и миниатюрными, выполняя работу, которую не может быть сделана человеком, но при этом манипулятор не имеет собственной программы, а действия его определяет оператор, им управляющий.
Другой вид роботов, более сложных, предназначенных для выполнения различных заданий, определяемых заложенной в них программой.
Как правило, программа может быть выполнена в цикле (т.е. повторяется через равные промежутки времени) для того чтобы робот выполнял одни и те же повторяющиеся операции без остановки. В другом случае программа выполняется однократно, и после завершения заменяется другой.
Примером использования таких роботов могут служить автоматы по разливу и упаковке бутылок, развешиванию, фасовке или упаковке пакетированных продуктов или товаров. Программа таких роботов реализуется механически, подобно тому, как осуществляется циклическая работа четырехтактного двигателя автомобиля, где такты чередуются, по программе, которую задает механический элемент - коленчатый вал. Станок ЧПУ (числового программного управления) выполняет обработку детали по командам заданной программы, записанной на перфорированной ленте, заложенной в программатор.
Программатор это - устройство считывания программы (в данном случае с перфорированной двоичной ленты) и преобразующее считанный двоичный код в команды. Много различных роботов применяется на автоматизированных предприятиях, цехах заводов-автоматов, так например, для распайки и сборки печатных плат на радиозаводах, линиях покраски кузовов автомобилей, на конвейере, сварочных работах и во многих других случаях, где они с успехом заменяют монотонный, однообразный труд человека, освобождая его от многократно повторяющихся технологических операций. Все роботы, о которых рассказывалось, классифицируются как промышленные, т.е. используемых в различных отраслях промышленности. В военном деле применяют дистанционно - управляемые роботы для разминирования или поражения различных целей.
Движущаяся часть манипулятора относится к так называемому блоку исполнительного механизма, этот блок у некоторых роботов помогает им передвигаться. Известны разные способы передвижения: колесный, гусеничный, полет, ползание, плавание, стопохождение (механизм называют педипулятор в отличие от манипулятора), этот способ передвижения самый сложный для его технической реализации.
Если говорить о программе действия, задаваемой роботу c помощью команд, то нельзя не сказать о способе передачи этих команд, современные средства передачи информации используют радиоканал, проводные и оптоволоконные каналы связи, а в будущем, может быть, канал биосвязи.
Примером служит робот «Луноход 1», выполнявший заложенную в нем программу, а также команды с Земли, переданные радиосредствами. Еще раньше такой робот был создан в Океанологии АН СССР. Он использовался для исследования морского дна на глубинах 2000 метров и выше, недоступных человеку в водолазном скафандре.
Уязвимость робота состоит в том, что он не может изменить свою программу
из - за изменений, вызванных внешними обстоятельствами.
В качестве примера интересен опыт немецкого инженера фон-Брауна, разработчика самонаводящихся ракет ФАУ 2, атаковавших Лондон в 1942г. В какой-то период ракеты перестали попадать в заданную цель из-за разных внешних причин. Для управления системой наведения ракеты был использован инстинкт живого голубя, приученного клевать зерна в стеклянной кормушке при появлении яркой зеленой точки. Голубя перед стартом ракеты сажали в камеру напротив экрана радара и если ракета, отклонялась от курса из-за маленького экранчика, в центре радара, появлялась зеленая яркая точка и голубь начинал клевать в этом месте, специальные датчики воздействовали на рули управления, полетом ракеты, возвращая ее на заданный курс.
С тех пор многое изменилось, и такое решение Брауна кажется смешным, сейчас например, стартовавшая баллистическая ракета, управляемая бортовым компьютером высчитывает данные полета, имеет систему космической навигации, решает задачи оптимального поражения цели, учитывает внешние воздействия и т.д.
Третья группа роботов - интеллектуальные роботы, воспринимающие внешние изменения с помощью различных датчиков, имеющие блок управления, блок исполнительных механизмов.
Датчик - устройство, вырабатывающее сигнал, или меняющее свое состояние, при изменении внешних условий.
О блоке исполнительных механизмов уже было сказано, но функция передачи ему различных команд возложена на блок управления, который является наиважнейшим устройством робота третьего типа. Основная задача блока обеспечить целенаправленное поведение робота в окружающей обстановке, для этого блоку нужна быстрая и точная информация о состоянии окружающей среды, информация о результатах изменения поведения робота. При этом робот должен анализировать полученную информацию и воспользоваться готовой программой из памяти или создать свою. Не правда ли, это напоминает поведение человека в среде его обитания, его реакцию на внешние изменения, принятие решения и дальнейшее поведение.
Действительно, интеллектуальный робот должен быть копией человека, но механической, созданной искусственно.
Клонирование. Воспроизводство живого организма из живой клеточной ткани
Итак, информация извне поступает от датчиков, их совокупность можно назвать блоком восприятия, они по назначению и конструкции очень многообразны. Самые простые - тактильные, передающие бит информации, например: 1,0; вкл/выкл; и прочее. Существует группа сенсорных датчиков (sensus-чувствительность), такие датчики используются, например, в клавиатуре ЭВМ, при прикосновении к сдвоенной клавише появляется незначительный ток через кожу пальца, и сенсорный выключатель срабатывает, посылая в ЭВМ код этой клавиши. Наиболее распространенный датчик пожарной сигнализации, замыкает свои контакты при повышении температуры в помещении до 80 градусов по шкале Цельсия.
Наиболее сложными датчиками называют целые системы, например, система опознания образа, в которую входит: сканирующее устройство, система опознания образов с банком данных или синтезатор речи, анализатор речи, системы слежения за объектом и тому подобное. Все подобные системы и датчики дублируют человеческое восприятие окружающего, но для робота можно использовать датчики таких физических величин и явлений как, например: уровень радиоактивности, величина давления, степень загрязнения окружающей среды и все другое, к чему не восприимчив или не сразу восприимчив человеческий организм. Робот должен обладать гомеостатической системой - техническим устройством, которое моделирует способность живого организма изменять или регулировать свои возможности, обеспечивая свое самосохранение - помните третий закон по А. Азимову для роботов. (1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред. 2. Робот должен повиноваться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону. 3. Робот должен заботиться о своей безопасности, поскольку это не противоречит первому и второму законам.)
Примером может служить защитная реакция человеческого организма на появление пореза или открытой раны. Сворачивается кровь, начинается процесс затягивания раны и привлечения дезинфицирующих составляющих крови.
Блок управления роботом воспринимает и анализирует данные, и строит модель внешней среды, сравнивая ее с моделью самого робота, иначе говоря, применяется метод математического моделирования, при этом роботом не совершается никаких действий. Математический метод дает возможность прогнозировать и просчитывать варианты дальнейших действий и, если принят какой-то вариант, - запускать программу работы исполнительных механизмов, устройств, систем робота. Правильно ли после изложенного называть роботом такое устройство? Наверное, точнее будет определение - сложная самоуправляемая система.
Где и для чего могут применяться такие сложные системы? Вероятно, в таких условиях, где нужен разум, близкий к человеческому, и действия, которые не под силу человеку по скорости и прилагаемым усилиям, где нужна восприимчивость к окружающей среде большая той, которой обладает человек. Подумайте и постарайтесь дать ответ на это, возможно именно вам придется решать этот вопрос в будущем.
Автор: Артамкин Е.Ю.
Принято условно различать три типа роботов: программные, управляемые человеком-оператором и интеллектуальные, действующие самостоятельно и целенаправленно, независимо от человека. Большинство промышленных роботов являются манипуляторами или роботами, работающими по жесткой программе. Промышленные роботы имеют разные «специальности», т. е. используются в различных областях деятельности человека. Простейший робот это манипулятор с дистанционным управлением, имеющий одну или две «руки», ограниченную зону действия, закреплен на неподвижном или полуподвижном основании. Такое устройство можно увидеть там, где условия работы для человека недопустимы, например, когда надо работать с очень ядовитыми веществами, опасными микробами или радиоактивными веществами. Манипуляторы встречаются в медицине, например, при проведении операций с внутренними органами, манипулятор позволяет обходиться без скальпеля. Или, например, на атомной станции, в зоне повышенной радиоактивности, при перемещении тяжелых или опасных грузов. Там где необходимо, манипулятор снабжают «зрением» или телевизионной камерой, которая передает изображение на экран оператору, например, роботы - манипуляторы для исследования и взятия проб морского грунта на глубине до 2000 метров. Таким образом, дистанционный манипулятор заменяет действия рук человека, дополняя их, увеличивая усилия руки или делая движения более точными и миниатюрными, выполняя работу, которую не может быть сделана человеком, но при этом манипулятор не имеет собственной программы, а действия его определяет оператор, им управляющий.
Другой вид роботов, более сложных, предназначенных для выполнения различных заданий, определяемых заложенной в них программой.
Как правило, программа может быть выполнена в цикле (т.е. повторяется через равные промежутки времени) для того чтобы робот выполнял одни и те же повторяющиеся операции без остановки. В другом случае программа выполняется однократно, и после завершения заменяется другой.
Примером использования таких роботов могут служить автоматы по разливу и упаковке бутылок, развешиванию, фасовке или упаковке пакетированных продуктов или товаров. Программа таких роботов реализуется механически, подобно тому, как осуществляется циклическая работа четырехтактного двигателя автомобиля, где такты чередуются, по программе, которую задает механический элемент - коленчатый вал. Станок ЧПУ (числового программного управления) выполняет обработку детали по командам заданной программы, записанной на перфорированной ленте, заложенной в программатор.
Программатор это - устройство считывания программы (в данном случае с перфорированной двоичной ленты) и преобразующее считанный двоичный код в команды. Много различных роботов применяется на автоматизированных предприятиях, цехах заводов-автоматов, так например, для распайки и сборки печатных плат на радиозаводах, линиях покраски кузовов автомобилей, на конвейере, сварочных работах и во многих других случаях, где они с успехом заменяют монотонный, однообразный труд человека, освобождая его от многократно повторяющихся технологических операций. Все роботы, о которых рассказывалось, классифицируются как промышленные, т.е. используемых в различных отраслях промышленности. В военном деле применяют дистанционно - управляемые роботы для разминирования или поражения различных целей.
Движущаяся часть манипулятора относится к так называемому блоку исполнительного механизма, этот блок у некоторых роботов помогает им передвигаться. Известны разные способы передвижения: колесный, гусеничный, полет, ползание, плавание, стопохождение (механизм называют педипулятор в отличие от манипулятора), этот способ передвижения самый сложный для его технической реализации.
Если говорить о программе действия, задаваемой роботу c помощью команд, то нельзя не сказать о способе передачи этих команд, современные средства передачи информации используют радиоканал, проводные и оптоволоконные каналы связи, а в будущем, может быть, канал биосвязи.
Примером служит робот «Луноход 1», выполнявший заложенную в нем программу, а также команды с Земли, переданные радиосредствами. Еще раньше такой робот был создан в Океанологии АН СССР. Он использовался для исследования морского дна на глубинах 2000 метров и выше, недоступных человеку в водолазном скафандре.
Уязвимость робота состоит в том, что он не может изменить свою программу
из - за изменений, вызванных внешними обстоятельствами.
В качестве примера интересен опыт немецкого инженера фон-Брауна, разработчика самонаводящихся ракет ФАУ 2, атаковавших Лондон в 1942г. В какой-то период ракеты перестали попадать в заданную цель из-за разных внешних причин. Для управления системой наведения ракеты был использован инстинкт живого голубя, приученного клевать зерна в стеклянной кормушке при появлении яркой зеленой точки. Голубя перед стартом ракеты сажали в камеру напротив экрана радара и если ракета, отклонялась от курса из-за маленького экранчика, в центре радара, появлялась зеленая яркая точка и голубь начинал клевать в этом месте, специальные датчики воздействовали на рули управления, полетом ракеты, возвращая ее на заданный курс.
С тех пор многое изменилось, и такое решение Брауна кажется смешным, сейчас например, стартовавшая баллистическая ракета, управляемая бортовым компьютером высчитывает данные полета, имеет систему космической навигации, решает задачи оптимального поражения цели, учитывает внешние воздействия и т.д.
Третья группа роботов - интеллектуальные роботы, воспринимающие внешние изменения с помощью различных датчиков, имеющие блок управления, блок исполнительных механизмов.
Датчик - устройство, вырабатывающее сигнал, или меняющее свое состояние, при изменении внешних условий.
О блоке исполнительных механизмов уже было сказано, но функция передачи ему различных команд возложена на блок управления, который является наиважнейшим устройством робота третьего типа. Основная задача блока обеспечить целенаправленное поведение робота в окружающей обстановке, для этого блоку нужна быстрая и точная информация о состоянии окружающей среды, информация о результатах изменения поведения робота. При этом робот должен анализировать полученную информацию и воспользоваться готовой программой из памяти или создать свою. Не правда ли, это напоминает поведение человека в среде его обитания, его реакцию на внешние изменения, принятие решения и дальнейшее поведение.
Действительно, интеллектуальный робот должен быть копией человека, но механической, созданной искусственно.
Клонирование. Воспроизводство живого организма из живой клеточной ткани
Итак, информация извне поступает от датчиков, их совокупность можно назвать блоком восприятия, они по назначению и конструкции очень многообразны. Самые простые - тактильные, передающие бит информации, например: 1,0; вкл/выкл; и прочее. Существует группа сенсорных датчиков (sensus-чувствительность), такие датчики используются, например, в клавиатуре ЭВМ, при прикосновении к сдвоенной клавише появляется незначительный ток через кожу пальца, и сенсорный выключатель срабатывает, посылая в ЭВМ код этой клавиши. Наиболее распространенный датчик пожарной сигнализации, замыкает свои контакты при повышении температуры в помещении до 80 градусов по шкале Цельсия.
Наиболее сложными датчиками называют целые системы, например, система опознания образа, в которую входит: сканирующее устройство, система опознания образов с банком данных или синтезатор речи, анализатор речи, системы слежения за объектом и тому подобное. Все подобные системы и датчики дублируют человеческое восприятие окружающего, но для робота можно использовать датчики таких физических величин и явлений как, например: уровень радиоактивности, величина давления, степень загрязнения окружающей среды и все другое, к чему не восприимчив или не сразу восприимчив человеческий организм. Робот должен обладать гомеостатической системой - техническим устройством, которое моделирует способность живого организма изменять или регулировать свои возможности, обеспечивая свое самосохранение - помните третий закон по А. Азимову для роботов. (1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред. 2. Робот должен повиноваться командам человека, если эти команды не противоречат первому закону. 3. Робот должен заботиться о своей безопасности, поскольку это не противоречит первому и второму законам.)
Примером может служить защитная реакция человеческого организма на появление пореза или открытой раны. Сворачивается кровь, начинается процесс затягивания раны и привлечения дезинфицирующих составляющих крови.
Блок управления роботом воспринимает и анализирует данные, и строит модель внешней среды, сравнивая ее с моделью самого робота, иначе говоря, применяется метод математического моделирования, при этом роботом не совершается никаких действий. Математический метод дает возможность прогнозировать и просчитывать варианты дальнейших действий и, если принят какой-то вариант, - запускать программу работы исполнительных механизмов, устройств, систем робота. Правильно ли после изложенного называть роботом такое устройство? Наверное, точнее будет определение - сложная самоуправляемая система.
Где и для чего могут применяться такие сложные системы? Вероятно, в таких условиях, где нужен разум, близкий к человеческому, и действия, которые не под силу человеку по скорости и прилагаемым усилиям, где нужна восприимчивость к окружающей среде большая той, которой обладает человек. Подумайте и постарайтесь дать ответ на это, возможно именно вам придется решать этот вопрос в будущем.
Автор: Артамкин Е.Ю.
Опубликовано: doctus, 14-06-2007
Раздел: Робототехника.