Самый развитый робот в мире. Самые продвинутые современные роботы

Обучающая презентация «Что умеют роботы» для детей старшего дошкольного возраста

Цель: познакомить детей с областями применения робототехники.

Задачи презентации

1. Стимулировать мотивацию детей к получению знаний, помогать формировать творческую личность ребенка;
2. Способствовать развитию интереса к технике, конструированию, программированию, высоким технологиям, развитию конструкторских, инженерных и вычислительных навыков;
3. Развивать научно-технический и творческий потенциал личности дошкольника.

Ход презентации

Слайд 2.

Человек всегда стремился к новым открытиям и изобретениям. Раньше у людей не было одежды, они не умели строить дома, не было электричества и разного транспорта. Пищу готовили на огне и камнях, потому что не было посуды. Представьте, как бы сейчас жили люди, если бы не изобрели компьютеры и телефоны?

Слайд 3.

Каждый день учёные во всём мире совершают открытия, изобретают космические корабли, лекарства и роботов. А кто из вас знает, что умеют делать роботы? Первые роботы появились в конце XIX века — русский инженер Пафнутий Чебышёв придумал механизм — стопоход, обладающий высокой проходимостью.

Слайд 4.

Первую стопоходящую машину, созданную самим Чебышёвым, сегодня можно увидеть в Политехническом музее в Москве.

Слайд 5.

Современные роботы используются во всех отраслях — в освоении космоса, здравоохранении, общественной безопасности, развлекательных целях, обороне и многом другом. В некоторых областях роботы полностью заменили людей. Давайте познакомимся с ними поближе.

Слайд 6.

Роботы помогают людям с ограниченными возможностями здоровья вести обычный образ жизни. Учёные разработали бионические протезы (конечности, которыми можно управлять с помощью мышц и мозга.

Слайд 7.

Для одиноких пожилых людей учёные придумали роботов — внуков, с которыми можно поговорить, поиграть и даже сходить на прогулку.

Слайд 8.

В Японии роботы работаю официантами в кафе. Они принимают заказы, подают блюда и улыбаются клиентам.

Слайд 9.

Роботов используют для развлечения людей, создания лазерных шоу.

Слайд 10.

Робот — огнедышащий дракон развлекает детей и взрослых в национальном парке.

Слайд 11.

Но их основная задача — прийти на помощь в трудной ситауции. Роботов используют в местах повышенной опасности, чтобы избежать человеческих жертв. Вот, например робот-щит для полицейских.

Слайд 12.

Робот, который умеет тушить пожары управляется человеком, который находится далеко от опасного места и не пострадает от огня.

Слайд 13.

Роботов используют при расчистке завалов, в тех местах, куда человек не может попасть.

Слайд 14.

Роботы помогают вести видеосъёмку с высоты, из космоса.

Слайд 15.

На помощь военным так же приходят роботы. С ними можно тренироваться, отрабатывать боевые приёмы.

Слайд 16.

Роботы помогают людям совершать новые научные открытия. Их можно отправить даже на другую планету. Робот-рука помогает при стыковке космических аппаратов.

Слайд 17.

А такой робот на дне океана анализирует уровень загрязнения воды, количество кислорода и других элементов. Свою информацию он передаёт на поверхность и учёные планируют свою работу.

Слайд 18.

Роботы не боятся сильных морозов и могут работать там, где человек замёрзнет. Этот робот исследует поверхность в самых труднодоступных местах.

Слайд 19.

Роботы умеют делать почти всё, что и человек: перекладывать предметы, различать эмоции, дружить…

Слайд 20.

И даже выглядеть, как человек.

Слайд 21.

Роботы уже давно соседствуют с нами и делают жизнь человека интересной, полной новых знаний и открытий.

Роботы еще не вошли в нашу жизнь, как это показывают во многих фантастических блокбастерах, но и такое время не за горами. Технологии развиваются быстрыми темпами, из робота можно слепить как боевой агрегат, так и машину с человеческим обликом и мышлением. Какие же изобретения можно считать самыми продвинутыми?

Робот-девушка HRP 4C

Да, внешне робот выглядит как милая японская девушка, но что же внутри? Рост этой модели всего 159 см, а вес вместе с аккумуляторной батареей составляет 43 кг. Движение робота осуществляется с помощью 30-ти электромоторов, а еще 8 таких штук отвечают за мимику лица. Девушку часто называют просто Миим, она умеет танцевать и может петь благодаря программному синтезатору вокала. Также Миим может распознавать обращенные к ней слова и интерпретировать звуки. Первая версия робота была продемонстрирована японцами еще в 2009 году, а используется она чаще всего в сфере развлечений, где бывают необходимы реалистичные аналоги человека.

Робот Atlas

Модель обладает ростом в 188 см, а вес составляет почти 150 кг. В движение робота приводят 28 механических, гидравлических и тепловых приводов. Самое интересное, что внутри этой машины отсутствует аккумулятор, как и любые другие источники энергии. Робот питается от специального преобразователя энергии мощностью 15 кВт, который работает через стандартную электрическую сеть напряжением 480 Вольт. Изначально робот был создан в целях ликвидации чрезвычайных ситуаций и даже техногенных катастроф. Atlas легко передвигается по пересеченной местности и может ходить по валунам, а с помощью рук карабкаться по вертикальным препятствиям.

Робот-гуманоид ASIMO

Маленький робот, легко повторяющий человеческую походку, был изобретен компанией «Honda». Малыш ASIMO обладает ростом в 130 см и весит 54 кг. Помимо идеальной копии человеческой походки со скоростью 6 км в час, робот феноменально взаимодействует с людьми. Благодаря вмонтированной в голову видеокамере ASIMO собирает всю зрительную информацию, он распознает множество объектов, оценивая при этом их направление и расстояние. Таким образом, робот легко следует за человеком, а при сближении может поприветствовать его. Он может подняться и спуститься по лестнице, а также распознает любые препятствия, например, без особого труда обходит встречающихся на пути людей.

Не забыли производители поработать и со звуком. Робот не просто распознает звуки, но и отличает их от человеческого голоса. В память ASIMO можно внести 10 человеческих лиц, робот будет их распознавать и обращаться по имени.

Робот-помощник HRP-2 Промет

Заменить няню такой робот, конечно, не сможет, а вот выступит в роли дворецкого без проблем. Такой аппарат откроет вам холодильник, подвинет мебель и будет управлять телевизором. Все эти приятные вещи робот выполняет после голосовых команд. В голове у робота сразу несколько камер, они то и создают для него трехмерные проекции.

Двойник человека из Дании Geminoid DK

Автором разработки является ученый из Аалборгского университета в Дании Хенрик Шарфе. Датчанин изготовил робота по своему образу и подобию. Двойник Хенрика Шарфе уверенно двигается, улыбается и дышит. Конечно, Geminoid DK пока еще легко отличить от человека, но выглядит действительно впечатляюще. Машина отлично имитирует выражения лица и точно повторяет движения. Управлять роботом можно дистанционно.

То, что для нас сейчас привычные элементы быта, когда-то было удивительным фантастическим будущим. Да, у нас пока нет летающих машин, и мы не живем на других планетах. Но с другой стороны, многие идеи и устройства, описанные фантастами XX века, сейчас являются частью повседневной реальности. Издание Vector рассказало, что роботы умеют делать уже сегодня.

Дать «пять» и вызвать скорую помощь

Роботы-питомцы – уже почти тренд. Возможно, в будущем они станут такими же незаменимыми, как Wi-Fi. Или станут альтернативой домашним животным. Компания Anki недавно выпустила домашнего помощника по имени Vector. Он реагирует на обращения и просто звуки, на движения и прикосновения. Его можно погладить и дать «пять». Ну а ещё он постоянно подключен к интернету и работает как голосовой помощник.

Если Vector – аналог мультяшного WALL-E, то Kuri – настоящий R2-D2. У него тоже есть подобие «личности», которая может прочитать вашему ребенку историю на ночь или напомнить о встрече вовремя. Так же, как Vector, Kuri заряжается самостоятельно.

Водить грузовик

Американский Uber запустил сервис доставки на самоуправляемых грузовиках. В качестве теста машина без водителя проехала около 550 км через Аризону. Конечно, оператор все время находился в кабине и контролировал процесс. Их конкурент, стартап под названием Starsky Robotics запускал машину без водителя на 11 км во Флориде. В отличие от Uber, Starsky хотят к концу 2018 полностью избавиться от людей в кабине управления.

Чинить самолеты и делать операции

Отдельный тип помощников – маленькие роботы, которые заимствуют анатомию насекомых и могут пробраться в труднодоступные места. Например, самый маленький хирург Versius, который разработан британской компанией CMR Surgical. Он используется в новейшем методе хирургии – лапароскопии. Лапароскопия позволяет проводить операции на внутренних органах без разрезов кожи. Вместо этого делаются лишь небольшие отверстия (0,5-1,5 см), через которые внутрь помещаются микрокамера и «руки» с инструментами. По сути, Versius и есть эти «руки». Они имеют гибкую механику и могут совершить революцию в хирургии.

Rolls Royce тоже работает над своим «жуком». Сейчас разрабатывается микроробот для починки двигателей самолетов. Это значительно облегчит процесс устранения неполадок. Инженерам не придется вынимать двигатель и разбирать его часами. Робот может все исправить за считанные минуты.

Роботы-насекомые могут даже предотвратить вымирание целой популяции. Как, например, механические пчёлы от исследовательского проекта FOCAS. Они должны внедриться в пчелиный рой и исследовать его. Новое знание поможет выстроить стратегию выживания пчелиной популяции. Правда, для этого нужно сначала создать синхронизированную сеть из пчёл-роботов.

Ходить через огонь и прыгать как люди

Робот DyRET из Университета Осло самостоятельно тренируется ходить по разным поверхностям и даже учится на своих ошибках. А в Мичиганском университете разработали более крепкого робота – Cassie. Он ходит более уверенно, в том числе легко проходит через огонь. А еще он ездит на Segway!

Делать сальто назад

В Amber Lab учат робота прыгать. А пока они учат, Boston Dynamics уже научили. Их разработку зовут Atlas. Он уже уверенно ходит по снегу, бегает, и не только прыгает, но и делает сальто назад! Также он умеет открывать двери и поднимать тяжести. Работники компании постоянно вставляют ему палки в колеса, но робот не сдается и каждый раз встает на ноги с гордостью.

У Disney же есть разработка для облегчения работы каскадеров. Stickman – робот-палка, которого инженеры из Disney Research тоже научили делать сальто назад, правда с помощью троса.

Потеть от отжиманий

В университете Токио создали робота, который внешне наиболее похож на человека. Kenshiro делает упражнения: приседает, отжимается, пытается подтягиваться и качает железный пресс. Самое интересное, что у него есть система охлаждения, которая приводит к тому, что тело потеет!

Сопротивляться человеку

То, что пользователи YouTube уже окрестили «robot abuse» в среде разработчиков называется «disturbance testing» («тест на устойчивость»). Это касается как физической устойчивости тела робота, так и его задачи. В Boston Dynamics не только толкают и бьют роботов, но и мешают им выполнять свои функции. Но четырехногий SpotMini не сдается. Если надо, он откроет дверь во что бы то ни стало.

Лечить аутизм и глухоту

Стартап LuxAI создал QTrobot’а, чтобы помогать детям с аутизмом. Разработчики считают, что робот поможет аутистам приобрести базовые социальные навыки. Оказалось, что подопытные реагируют на роботов точно так же, как на людей. По крайней мере, смотрят на них так же долго. К тому же, у них уменьшается уровень повторяемых действий (симптом аутизма) в интеракциях с робо-помощниками. В общем, достаточно сомнительные результаты, как говорят сами инженеры LuxAI.

Более полезным кажется использование робота-аватара для помощи детям с нарушениями слуха. Его большие глаза – тепловая камера. Она следит за малейшими изменениями температуры лица ребенка, вызываемых вовлечением в процесс. Это помогает эффективнее развивать языковые и коммуникативные навыки глухих детей.

Заниматься сексом

Секс-роботы уже создали нишу на рынке интимных услуг. Самая известная секс-работница с роботическим телом – Harmony от компании Realbotix. Третья версия куклы была разработана к Рождеству этого года. Она снабжена внутренним подогревом, автоматической лубрикацией и сенсорами касаний. За куклой, уж простите за прямоту, удобно ухаживать. Например, её гениталии можно снять и помыть в посудомойке. А можно заменить, как и грудь, и волосы.

Быть гражданином

По понятным причинам, секс-куклы самые антропоморфные из всех роботов. Но есть и еще больше похожая на человека модель. Яркий пример развития технологий и реализации утопических идей прошлого века – андроид по имени София. В прошлом году она стала подданной Саудовской Аравии. Она – первый робот в истории, получивший гражданство. Правда, это больше похоже на политическую акцию.

София разработана гонконгской компанией Hanson Robotics. Причём разработана очень детально. София владеет более чем 50 мимическими реакциями и некоторыми жестами. Может поддержать простой разговор и внятно ответить на конкретный вопрос. Она имитирует наличие мнения, так как может озвучивать свои «мысли» от первого лица. Впрочем, критики говорят, что София – просто чат-бот с развитым телом.

Несколько лет тому назад, создание «полноценных» роботов, способных выполнять сложнейшие задачи, казалось чем-то невероятным. Сегодня, почти все ведущие мировые корпорации уже занимаются разработками в области искусственного интеллекта. И именно поэтому о том где и как созданы мягкие мышцы для роботов, какие роботы могут самоисцеляться, в каком российском городе роботы принимают участие в марафоне вы узнаете на просветительском сайте "Росатом" - "Реактор" (https://reactor.space/tech/). А вот каких роботов люди уже смогли создать, и каким нашли широкое применение в последнее время – об этом сейчас и пойдет наша речь.

1. Autonomous Tractor


Не самый изящный, но от того не менее полезный робот. Машина Autonomous Tractor – это полностью автоматизированный трактор, который может выполнять широкий перечень сельскохозяйственных работ, почти без вмешательства человека. Такой пахарь, сеятель и уборщик может трудиться сутками напролет, в любую погоду. Создаются эти трактора (а ныне и не только трактора!) компанией CNH Industrial, специализирующейся на сельскохозяйственной технике.

2. T-pod


В последние три года, все больше машиностроительных компаний пытается создать полностью автоматизированный, беспилотный грузовик. Проект T-pod – лишь один из многих, и в тоже время, один из самых перспективных. Конкретно грузовик T-pod уже без проблем ездит. Все, что отделяет его от захвата дорог и магистралей – необходимость удостоверить экспертов и бюрократов в своей абсолютной безопасности для водителей-людей и пешеходов.

3. Regi-Robo


Львиная доля современных роботов приходится на вполне привычные вещи, которые инженеры превращают в «роботов». Интереснейшим решением стало детище компании Panasonic – корзинка, которая способна заменить кассиров в магазинах. На сегодняшний день, уже успешно используется в нескольких заведениях, впрочем, кассиров-людей эта корзина так и не уволила.

4. Semi-Automated Mason


Робот SAM был создан американской компанией Construction Robotics и стал причиной серии забастовок строителей. Все дело в том, что этот робот-каменщик справляется с укладкой кирпича значительно лучше, чем любой человек. Машина работает без вмешательства людей, трудится судками и не нуждается в прямом обслуживании.

5. Робот-унитаз


Япония удивительная страна, вот и фирма Panasonic специально для местного рынка решила выпустить «умный» унитаз. У этого необычного робота столько разнообразных функций, что невольно задаешься вопросом, как ты раньше посещал туалет и не додумался до того, что можно делать такие вещи!

6. Робот-ограждение


Еще дальше пошли в Поднебесной. Тамошние инженеры создали первое «умное» дорожное ограждение, которое передвигается по шоссе, меняя тем самым расположение полос. Для чего это нужно? Как минимум, для оптимизации транспортного трафика. Работает машина без участия человека и лишь иногда инспектируется оператором.

7. Домашние роботы


Конечно же, больше всего сегодня разрабатывается и выпускается «домашних» роботов. Чаще всего это уборщики, однако, в последнее время на рынке можно найти также роботов способных готовить, охранять дом, развлекать своего хозяина и управлять всеми бытовыми приборами, выпущенными после XX века!

Роботы. Пока еще это экзотика, но тем не менее, они все увереннее входят в нашу жизнь. Три закона роботехники Айзека Айзимова скоро перестанут быть только развлекательной литературой. Роботы – существа, которые одновременно завораживают и пугают своей человечностью и одновременно машинностью. Производство роботов развивается постоянно. Посмотрите на десятку самых интересных экземпляров на сегодняшний день.

ASIMO: Робот-гуманоид

ASIMO – это робот-гуманоид, созданный компанией Хонда. Ростом в 130 сантиметров и весом в 54 килограмма, робот похож на маленького астронавта, который несет рюкзак. Он умеет ходить на двух ногах, копируя человеческую походку скоростью в 6 км/ч. ASIMO был создан в Японии в «Центре исследований и развития» Хонды. Эта последняя модель в серии, а всего их одиннадцать, первый робот был создан в 1986 году.
Официально имя робота – это сокращение от "Advanced Step in Innovative MObility", то есть буквально «Продвинутый шаг в передовой мобильности».в 2002 году существовало 20 роботов ASIMO. Каждый стоит миллион долларов за производство, и некоторые экземпляры можно взять напрокат за 150 тысяч долларов в месяц.

Распознавание движущихся объектов
Используя зрительную информацию, которую собирает вмонтированная в голову робота видеокамера, ASIMO распознает движения множества объектов, а также оценивает расстояние от них и их направление. С помощью комплекса этих технологий робот может следить за перемещениями людей камерой, следовать за человеком или поприветствовать его, когда он приближается.

Распознавание поз и жестов
ASIMO умеет интерпретировать позиции и движения руки, распознавать позы и жесты. Благодаря чему робот может реагировать не только на голосовые команды, но и на естественные телодвижения людей. Таким образом он, например, понимает, когда ему предлагают рукопожатие или когда человек ему машет, и отвечает взаимностью. Кроме того, он понимает, когда ему указывают направление движения.

Распознавание окружающей среды
ASIMO умеет анализировать окружающие объекты и ландшафт и действовать так, чтобы это было безопасно для него и находящихся рядом людей. Например, он узнает потенциально рискованные объекты, такие, как лестницы, а также останавливается или обходит людей и другие движущиеся объекты, чтобы не столкнуться с ними.

Распознавание звуков
Возможности робота распознавать род звуков углубились, и теперь он знает разницу между голосами и прочими звуками. Он отвечает на свое имя, поворачивается лицом к человеку, с которым разговаривает, реагирует на внезапные необычные звуки вроде упавшего предмета или столкновения, и поворачивает голову в этом направлении.

Распознавание лиц
ASIMO может узнавать человеческие лица, даже когда человек двигается. Он может отдельно различать 10 человеческих лиц. Когда их зарегистрируют в его памяти, он будет обращаться к ним по имени.

Albert Hubo: робот-Эйнштейн

Робот Альберт Хубо (Albert HUBO) – андроидный робот. Его внешний вид составляет голова, которая копирует голову ученого Альберта Эйнштейна, и туловище довольно известного гуманоидного робота Хубо. Период разработки составил три месяца и завершился в ноябре 2005 года. Голова была разработана компанией Hanson-Robotics. Тело сделано из специфического материала, Frubber, который частенько используют в Голливуде.

Голова имеет 35 суставов, благодаря чему может выражать различные эмоции на лице, пользуясь независимыми движениями глаз и губ. Также в голове есть две CCD камеры для визуального распознавания. Кроме того, Альберт умеет вытворять все присущие Хубо представления, поэтому возможно выражать еще больше естественных человеческих движений и манер поведения. В теле спрятаны полимерные литиевые батареи, которые обеспечивают около двух с половиной часов автономной работы робота.

С помощью удаленной сети роботом Альбертом можно управлять из внешнего компьютера. Впервые Альберт Хумо был представлен в 2005 году на саммите АПЕК в Пусане (Корея). Его похвалили многие мировые лидеры: президент США, премьер-министр Японии и т.п.

Stanley: самоуправляемое транспортное средство

Стэнли (Stanley) – это автономное средство передвижения, созданное гоночной командой Стэнфордского университета. Это обычный Фольксваген Туарег, доработанный до возможности управления только бортовыми компьютерами. Он принимал участие и победил в DARPA Grand Challenge в 2005 году и принес Стаэнфордской гоночной команде приз размером в два миллиона долларов, самый большой денежный приз за всю историю роботов.

Сенсоры, использованные в Стэнли, включают в себя пять лазерных лидаров, пару радаров, стереокамеру и однообъективную камеру. Обрабатывают информацию и определяют позицию машины GPS-приемник, GPS-компас, инерционная система управления, а информацию об одометрии колес получает внутренняя CAN шина Туарега. Компьютерная часть – это шесть мощных компьютеров Intel Pentium M с разными конфигурациями и операционными системами Линукс.

Стэнли наделена системой обнаружения приближающихся препятствий. Данные из лидаров скомбинированы с изображениями из визуальной системы, чтобы составить более полную картину обзора. Если приемлимую дорогу невозможно распознать хотя бы на ближайшие 40 метров, скорость снижается, а лидары ищут безопасный путь.

Кстати, вождение Стэнли программировали, пользуясь записью человеческого вождения в пустыне, а затем устанавливая точное значение каждому биту информации, создаваемой его системой сенсоров. После этой модификации машина-робот начала кататься со скоростью 45 миль в час по дорогам, пересеченным тенями деревьев. Пока точные значения для данных не были заданы, машина испуганно сворачивала с дороги, уверенная, что путь пересечен не тенями, а ямами.

BigDog: робот-мул

БогДог (BigDog, буквально – Большой Пес) – это четвероногий робот, созданный компанией Boston Dynamics в 2005 году. Проект БигДог финансировало Агентство защиты передовых исследований в надежде, что это создание сможет служить роботом-мулом для солдат на слишком грубой для транспорта местности.
БигДог весит 75 килограммов, он метровый в длину, а в высоты – 0, 7 метра. На данный момент он может путешествовать по тяжелой для передвижения местности со скоростью 5,3 км/ч, нести вес в 54 килограмма и карабкаться по склонам наклоном в 35 градусов.

RiSE: карабкающийся робот

Райз (RiSE) – это маленький шестилапый робот, который забирается по вертикальным поверхностям: стенам, деревьям, заборам. На пятках Райза имеются когти, микрокогти или липкий материал, в зависимости от поверхности, по которой надо лазать. Робот меняет позы, чтобы приспособиться к наклону поверхности, а зафиксированный хвост помогает балансировать на крутых поверхностях. Малыш весит всего 2 килограмма, в длину составляет 0,25 метра, бегает со скоростью 0,3 м/с.

Каждая из шести лап робота оснащена двумя электромоторами. Бортовой компьютер управляет лапами, определяет способ коммуникации с землей и обсуживает разнообразные сенсоры. В том числе сенсор, рассчитывающий инертность, сенсор позиции сустава для каждой лапы, сенсор натяжения лап и датчик контакта ступней.

Будущие версии Райза будут использовать сухое прилипание, чтобы карабкаться по совершенно гладким отвесным поверхностям, таким как стекло и металл. Райз разработали совместно исследователи Пенсильванского университета, университетов Карнеги Меллон, Беркли, Стэнфорда, а также университета Льюиса и Кларка. Проект спонсировал Офис защиты науки DARPA.

QRIO: танцующий робот

QRIO ("Quest for cuRIOsity" – «Задача для любопытства») – это двуногий гуманоидный робот для развлечения, созданный и проданный Сони, чтобы не затухал успех их игрушки AIBO (робот-собачка). QRIO обладает ростом в 0,6 метра и весит 7,3 килограмма.

Робот умеет распознавать голоса и лица, благодаря чему может запоминать людей и их пристрастия и антипатии. Он умеет бегать со скоростью 23 см в секунду, что зафиксировано в Книге рекордов Гиннеса (2005 года) как первый, самый скоростной, двуногий робот, который бегает. Робот QRIO четвертого поколения работает от батареи час.

Четвертое поколение этих роботов умеет танцевать под Hell Yes, музыкальный клип исполнителя Beck. Эти экземпляры дополнены третьей камерой на лбу, и у них улучшили руки и запястья. Программисты работали три недели, чтобы обучить этих роботов хореографии.