РОБОТОТЕХНИКА

Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем.

Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, информатика,

а также физика и математика




набор LEGO® MINDSTORMS® EV3

https://www.lego.com/ru-ru/mindstorms


LEGO Mindstorms NXT

Используется для сборки движущихся, программируемых на выполнение различных миссий роботов, на основе деталей LEGO Technic. Полученные модели управляются с помощью компьютерного микроконтроллера и большого набора периферийного оборудования, в том числе беспроводного Bluetooth модуля.

Во время занятий с набором, учащиеся приобретают инженерные навыки, учатся решать логические задачи, постигают основы программирования, кибернетики и других наук. Так, в курсе физики конструктор NXT помогает ставить автоматизированные опыты, на уроках информатики – изучать алгоритмы. Это наглядный и, несомненно, увлекательный образовательный инструмент

Lego Mindstorms: робототехника для всех

Идея добавить к стандартным деталям Lego электронный программируемый блок, датчики и электродвигатели, сделать программирование простым и понятным детям и разработать специальный конструктор для создания роботов оживила не только Lego-конструкции, но и всю компанию. 

Впервые робототехнический конструктор Lego Mindstorms был представлен в 1998 году. B 2006 году вышла вторая версия конструктора — NXT, и в начале 2013 года появился EV3.

Сердцем конструктора является микрокомпьютер (микроконтроллер), он же P-brick, или Р-кирпич (от Programmable brick — программируемый кирпич). Стандартные детали Lego (балки, шестерни, оси, колеса) мало изменяются с развитием конструктора, наибольшие изменения претерпевает именно микрокомпьютер.

С развитием конструктора производитель придерживается политики обратной совместимости, т.е. детали от старых версий могут использоваться совместно с новым конструктором. Так, например, датчики от NXT-версии могут использоваться с EV3. Развитие конструктора в ногу со временем — это прежде всего развитие микрокомпьютера и среды программирования



LEGO Digital Designer

LEGO Digital Designer - это программа для создания любых моделей из деталей LEGO на компьютере.

Мы можем выбрать один из трех режимов строительства:

Lego Digital Designer – этот режим предоставляет для строительства большинство видов деталей с теми цветами и принтами, которые встречались в наборах LEGO.

LEGO Mindstorms – этот режим предоставляет для строительства детали набора LEGO Mindstorms. Здесь, в этом окне, можно открыть готового робота Mindstorms.

Lego Digital Designer Extended – это режим свободного строительства. Пользователю предоставляется весь ассортимент деталей и расширенная заливка.




Вводное занятие

Робототехника - прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем

Робототехника опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, кибернетика, информатика, а также физика и математика

История

Робот: 1920г – Карел Чапек в пьессе «Россумские универсальные роботы»

 

Робототехника: 1941г – Айзек Азимов в рассказе «Лжец»

3 закона робототехники: 1942г - Айзек Азимов в рассказе «Хоровод»

эти законы гласят:

·         Никогда робот не сможет нанести вред человечеству. Но есть и альтернативная вариация: робот не способен принести плохое человеку, при этом бездействуя.

·         Робот, просто не может не исполнять те приказы, которые отдает человек. Но и здесь, есть свои исключения: если приказы будут противоречить Первому закону, то они невыполнимы.

·         Также робот не может не заботиться о собственной безопасности в том объеме, в котором это не противодействует законом первой и второй категории.

 

Первые попытки создания роботов: 400г. до н.э.

Первый советский робот был создан не ученым или инженером,

а школьником Вадимом Мацкевичем в 1936 году

Робот был радиоуправляемым и выполнял 10 команд:

двигался вперед и назад, поворачивался, реагировал на свет и мог даже стрелять из пистолета

Робот был отправлен в Париж на Всемирную выставку,

и 16-летний московский школьник получил диплом

Виды роботов:

Стационарные

Мобильные

Колесные

Гусеничные

Шагающие

Ползающие

Летающие

Плавающие 

Применение роботов:

1. Промышленная робототехника

- манипуляторы

- экстремальная робототехника

2. Военная робототехника

-водные роботы, летательные аппараты, наземные роботы

3. Космическая робототехника

-космические корабли, луноходы, марсоходы, манипуляторы

4. Персональная робототехника

5.  Логиститеческая робототехника

6.  Медицинская робототехника

Искусственный интеллект – аппаратное и программное моделирование интеллектуальных видов человеческой деятельности

 

Области применения ИИ:

Экспертные системы

Базы знаний

Машинное обучение

Техническое зрение

Распознавание речи, перевод

Моделирование речи с эмоциональной окраской

Стратегическое планирование в больших масштабах

Системы с адаптивным управлением

 

Механизм

внутреннее устройство машины, обеспечивающее её работу

 

Автомат

устройство, самостоятельно выполняющее работу по заложенной в него программе

 

Робот

это автомат с обратной связью и элементами искусственного интеллекта

Робототехнический конструктор Lego Mindstorms NXT

9797 LEGO MINDSTORMS Education NXT – образовательный набор для обучения

Количество деталей: 431

 

Микропроцессорный модуль NXT с батарейным блоком

Датчики: касания, расстояний, освещенности, микрофон

3 Сервопривода со встроенными датчиками поворота

Соединительные кабеля

Шестеренки колеса и оси

Cоединительные элементы

Конструкционные элементы - балки, блоки, пластины

Специальные детали - цветные шары и фигурки человечков

 



Занятие 1.

Практика: собрать робота "Минутка", без блока управления и без блока питания


Полезные ссылки