Робот құрамдастары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ
Кіріспе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1. Этимологиясы және шығу тарихы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Роботтардың ең басты таптары . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Робот құрамдастары . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2. Роботты іске қосу және сенсор өлшемелері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1 Манипуляция және жылжу түрлері . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Жылжудың басқа да түрлері және адам сөзін тану . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Қорытынды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Қолданылған әдебиеттер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

КІРІСПЕ

Робототехника (робот және техника; ағылш. robotics -- роботика) - роботтардың құрылысымен, жұмысы мен қолдануымен айналысатын, оған қоса олардың басқару, сезіну мен мәлімет өңдеумен айналысатын механикалық, электр және электронды инженерия мен компьютер ғылымдарының біріккен саласы.
Робототехника роботтардан басқа автоматтандырылған техникалық жүйелер мен өндірістік үдерістердің ең жаңа техникалық жиынтықталуын әзірлеу мен қолдану жолдарын зерттейтін ғылым.
Автоматтандырылған машиналар, басқа сөзбен айтқанда роботтар, адамдардың орнына қауіпті жерлерде, немесе зауыттағы құрастыру үдерістерінде жұмыс істей алады. Роботтар сыртқы келбеті бойынша, жүріс-тырысы мен танымы бойынша адамдарға өте ұқсас болуы әбден мүмкін. Қазіргі таңда ғалымдар гуманоид роботтарды барынша адамдарға ұқсас қылуға тырысып жатыр.
Автономды түрде жұмыс істейтін роботтар туралы мәлімет көне кезден бастап ойлана бастаған, алайда сол тақырыптағы зерттеулер XX ғасырға дейін басталмаған. Ертегі кезеңнен бастап, роботтар бір күні адамдардың жүріс-тұрысына еліктейді және де адамдар сияқты адамдардың жұмыстарын істей алады деп болжалған. Қазіргі таңда робототехника тез дамып келе жатқан сала. Технология қалай тез дамыса, робототехника да солай тез дамиды, өйткені робототехника технологиямен тығыз байланыста. Технология дамыған сайын зерттеулер, әрлендер өзгеріп дамиды, соның арқасында роботтардың қолдану аймағы да ұлғаяды. Қазіргі таңда роботтар үйде, кәсіпорындар мен әскери салада қолданылады. Көптеген роботтар миналар мен бомбаларды залалсыздандыру сынды адамдарға тікелей зардап алып келетін жағдайларда қолданылады.
Робототехника қандай да роботтарды зерттеп әзірлемесе да, ол роботтар Айзек Азимовтың үш заңына бағынуы тиіс. Ол заңдарды 1942 жылы жазылған Хоровод атты әңгімесінде баяндаған. Ол заңдар мынадай оймен жазылған:
1. Бір де бір робот адамға залал келтіре алмайды, немесе әрекетсіздігімен залал келуіне жол бермейді.
2. Бірінші заңға қарсы келмесе, робот адамның барлық бұйрықтарын орындауға тиіс.
3. Бірінші және екінші заңдарға қайшы келмесе, робот өз қауіпсіздігін қамтамасыз ету керек, роботехника.

1. Этимологиясы және шығу тарихы

Робототехника (немесе роботика, robotics) сөзі ең бірінші рет Айзек Азимовтың 1941 жылы жарық көрген ғылыми-фантастикалық Жалғаншы (Лжец) атты әңгімесінде қолданылған.
Робототехника сөзінің негізін қалайтын робот сөзін 1920 жылы Карел Чапек деген чехиялық жазушы алғаш болып ойлап тауып, өзінің 1921 жылы қойылып, көрермендердің ілтипатына ие болған ғылыми-фантастикалық Р. У. Р. (Россумские универсальные роботы) атты пьесында қолданған.[3] Сол пьесада зауыт бастығы адамдарға ұқсас роботтарды ойлап табады да, тоқтатпай жұмыс істетеді. Басында андроидтар адамды мінсіз тыңдап, жұмыс істейді, алайда кейіннен қарсы шығып, өз жаратушыларын жояды.
Робототехника саласына кейіннен кірген идеялар көне заманда пайда болған. Мысалы, Гомердің Илиадасында Гефест деген құдай үй қызметкерлерін атлыннан жасап, сөйлеу қабілетімен қоса оларға күш пен ақыл берген (қазіргі тілмен айтқанда - жасанды ақыл). Кейбір әңгімелер бойынша, ежелгі Грекия елінің инженер-механигі Архит Тарентский ұшу қабілеті бар механикалық көгершінді құрастырған (б.ғ. 400 ж.). Оған қоса, ұқсас мәліметтер И. М. Макарова мен Ю. И. Топчееваның әйгілі Робототехника: Тарихы мен перспективасы атты кітабында роботтардың әлемнің дамуындағы атқарған (немесе атқаратын) рөлі туралы баяндалады.
1942 жылы ғылыми-фантастикалық мәнерде жазатын жазушы Айзек Азимов робототехниканың үш заңын ойлап табады. 1948 жылы Норберт Винер тәжірибелік робототехниканың негізін құрайтын кибернетиканың қағидаларын тұжырымдаған. Толығымен автономды роботтар XX ғасырдың екінші жартысында ғана пайда болды. Ең бірінші сандық басқаруы бар бағдарламанатын робот Unimate болған. Ол робот ыстық темір бөлшектерді балқыту машинасынан көтеріп, жинауға арналған. Қазіргі таңда коммерциялық және индустриалдық роботтар кеңінен тараған. Ол роботтар адамдарға қарағанда жұмысты арзанырақ, жинақы және нық орындайды. Сол салада қолданылатын роботтардың кейбір жұмыстары адам үшін лас, қауіпті және жалықтыратын болып табылады. Роботтар кеңінен құрастыру, жинақтау, жеткізу, жер және ғарыш зерттеулері үшін, медициналық оталар, жарақ ретінде, зертханалық зерттеулер, қауіпсіздік үшін қолданылады.

0.1 Роботтардың ең басты таптары

Қазіргі кезде роботтардың көптеген түрлері бар, әртүрлі орталарда әртүрлі жолмен қолданылады. Қолдану мақсаты мен сыртқы келбеті әртүрлі болғанымен, құрылымына келгенде баршасында 3 бірдей жерлері бар:
Бірінші табы - әр робот механикалық негізі - құрылғы, рамадан тұрады. Сол раманың түрі қолданылатын мақсатына қарай өзгереді. Мысалы, робот лай мен құмның үстімен жүретін болса, шынжыр тракторлар қолданылуы мүмкін. Механикалық жағы ойлап табушының бір бөлек мәселенің шешімі, робот жүретін жердің қоршаған ортасына байланысты. Роботтың формасы атқаратын функциясымен тікелей байланысты.
Екінші табы - әр робот электр бөлшектерден тұрады. Сол бөлшектер робот жүйелерін толығымен бақылайды. Мысал ретінде шынжыр арқылы жүретін роботты алсақ, сол шынжырларды жүргізу үшін күш керек. Сол күш электр қуаты ретінде келіп, сымдар арқылы өтіп, батареяда сақталады; осы негізгі схема. Газбен істейтін машиналар да газды қолдану үдерісі үшін токты керек етеді. Сол себептен, газбен жүретін көлік сынды машиналарда да батареялар бар. Электр жүйесі роботтың қозғалуында (мотор) қолданылады, өлшеу үшін (электр сигналдар жылу, дауыс, тұрған жері мен энергия мөлшерін анықтау үшін) және жалпы қолдану үшін (робот жалпы негізгі операцияларды жасау үшін өз мотор мен сенсорларына біраз энергия жолдауы керек).
Үшінші табы - барлық роботтар кішкене болса да компьютер кодын керек етеді. Сол алгоритмде робот қалай жұмыс істейтіні көрсетіледі. Код жазған адам программаның ішінде робот шешімін қалай және қашан қабылдап, әрекет ететінін жазады. Сол шынжыр арқылы жүретін робот өзінің механикалық дизайны мен құрылысының арқасында лайды керемет етіп, өзінің батареясынан сымдар арқылы керек мөлшерде энегия алса да, компьютер программасынсыз орнынан жылжымайды; өйткені программа роботқа қашан, қайда жылжу керек екендігін айтады. Программа роботтың негізгі мәнін құрады. Роботтың механикалық және электр бөлшектері керемет әрленіп, бірақ жазылған программасы нашар болса, роботтың жұмыс істеуі екі талай, істесе де, қозғалуы мен жұмыс істеуі ретсіз болады. Негізгі үш түрлі алгоритмдер бар: қашықтан басқару, жасанды интеллект және гибрид. Қашықтан басқарылатын роботтарда бұйрықтар жиынтығы бар. Ол бұйрықтарды тек қашықтан басқаратын құрылғының сигналын алғаннан кейін ғана орындайды. Жалпы айтқанда, адам сол құрылғы арқылы бір қашықтықта орналасқан роботты басқарады. Жасанды интеллект қолданылатын роботтар қоршаған ортаға байланысты шешімдерді өздері қабылдайды. Роботтың жүйесіне қоршаған ортаның факторларына, объектілеріне әртүрлі реакция жазылған. Жасанды интеллект сол реакцияларды ескере тұрып, қоршаған ортаның факторларына өзі әсер береді. Негізінен, жасанды интеллект адамның ойлау қабілетіне ұқсас болуы керек, немесе ұқсастыруды көздейді. Ал гибрид қашықтан басқару мен жасанды интеллектілердің біріккен кезі.

0.2 Робот құрамдастары

Қуат көзі
Қазіргі кезде ең көп қолданылатын (қорғасын-қышқылды) батареялар қуат көзі ретінде қолданылады. Батареялардың көптеген түрлері роботтың қуат көзі ретінде қолданыла алады. Қорғасын-қышқылдан жасалған ауыр, бірақ қауіпсіз, ұзаққа шыдайтын батареялардан бастап, күміс-кадмийден жасалған кішкентай ғана, бірақ қымбат батареяларға дейін қолданыста. Батареяны қолданатын роботты әзірлеу кезінде батареяның қауіпсіздік факторын, қолдану циклы мен салмағын есепке алу керек. Ішкі жану қозғалтқышы сынды генераторлар қолданыла алады. Алайда, ондай жобалардың салмағы ауыр, механикалық тұрғыдан күрделі, және оған отын мен жылуды жою жолдары керек. Роботты қуат көзімен байланыстыратын шектей қуат көзін толығымен алып тастар еді. Оның бір жақсы жағы электр энергиясын өндіру мен энергияны сақтау бөлшектерін роботтан басқа жерге қойып, салмағы азайып, орын көбейтеді. Алайда, бұл жолдың кері жақтары да бар. Оның бірі -- үнемі роботқа жалғанған сымдар робот басқаруын және жылжуын қиындатады. Әлеуетті қуат көзі:
* Пневматикалық (сығылған газдар)
* Күн энергиясы (күн энергиясын қолданып, оны электр энергиясына түрлендіру)
* Гидравликалық (сұйықтық)
* Маховик энергиясын сақтау
* Органикалық қоқыс (анаэробты ас қорыту арқылы)
* Қалдықтар (адам, жануарлардың фекалиялары); әскери тұрғыдан қарағанда кішкентай жауынгерлердік топтардың фекалиялары энергия ретінде қайтадан қолданыла алады DEKA жобасының Slingshot Stirling моторы қалай жұмыс істейтінін қараңыз).

1. Роботты іске қосу және сенсор өлшемелері

Роботтың қозғалуға арналған бөлшектері адамның бұлшық еті сынды. Сол роботтың "бұлшық еті" сақталып тұрған энергияны жылжуға қолданады. Қазіргі кезге дейін ең көп қолданылатын түрі ол дөңгелекті, немесе редукторды қозғалысқа келтіретін электр мотор мен зауыттардағы индустриалды роботтарды қозғалысқа алып келетін желілік жетек. Алайда, қазіргі кезде роботтың "бұлшық еттерін" қозғалтудың баламалы түрлері пайда болды, соның арасында электр қуатмен, химиялық қоспалармен, немесе сығылған ауа арқылы.
Электр моторлар - роботтардың көп бөлігі электр моторларын қолданады. Портативті роботтарда көбінесе тікелей тоқпен жұмыс істейтін brushed және brushless моторлары, немесе айнамалы тоқпен жұмыс істейтін индустриалды роботтар және CNC машиналары. Сондай моторлар көбінесе жүгі жеңіл және басым жылжымы айналмалы жүйелерде қолданылады.

Протез аяқ - роботтың "бұлшық еттері"

Желілік жетек - желілік жетектердің көптеген түрлері айналудың орнына алға-артқа жылжиды, бағыты тез және көп өзгереді. Көбінесе индустриалды роботтар сынды үлкен күш қуат керек кезінде қолданылады. Басты түрлері сығылған ауа (пневматикалық), немесе сұйықтық (гидравликалық) қолданады.
Қатарлап келген серпімді жетектер - серіппелер мотор жетегінің бір бөлігі ретінде жобаланады. Серіппе көптеген роботтарда қолданылған, мысалға гуманоид робот.
Ауа бұлшықеттері - пневматикалық жасанды бұлшықеттер, басқаша айтқанда ауа бұлшықеттер, дегеніміз желді күштеп үрлеген кезде созылатын (40% дейін) құбырдың ерекше түрі сынды. Олар кейбір ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.