Επιμέλεια παρουσίασης: Αριστείδης Παλιούρας ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΡΟΜΠΟΤ (ROBOT)?

Transcript

1 1 ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΡΟΜΠΟΤ (ROBOT)?

2 Τι είναι το ρομπότ (robot)? 1. Περιγράψτε με μια πρόταση την έννοια της λέξης ρομπότ (robot) Το ρομπότ είναι μια μηχανή που συλλέγει δεδομένα από το περιβάλλον του (αισθάνεται), επεξεργάζεται τα δεδομένα και παίρνει αποφάσεις (σκέφτεται) και εκτελεί τις αποφάσεις έχοντας μια συμπεριφορά. 2. Ποια είναι τα κύρια μέρη ενός ρομπότ? Ένας επεξεργαστής (για να λαμβάνει αποφάσεις), Οι θύρες εισόδου (στις οποίες συνδέουμε τους αισθητήρες) Οι θύρες εξόδου (στις οποίες συνδέουμε τους κινητήρες) 3. Τι κάνουν οι άνθρωποι για να κάνουν ένα ρομπότ να κινηθεί? Το προγραμματίζουν, χρησιμοποιώντας μια γλώσσα προγραμματισμού, και του λένε ακριβώς τι να κάνει βήμα - βήμα. 2

3 ΤΑ ΡΟΜΠΟΤ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ Συνήθως σκεπτόμαστε τα ρομπότ στις ταινίες Ανθρώπινα χαρακτηριστικά Μαθαίνουν Έχουν συναισθήματα Υπάρχει μεγάλη πρόοδος στην Τεχνητή Νοημοσύνη (AI). 3

4 ΤΑ ΡΟΜΠΟΤ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ τα περισσότερα ρομπότ δεν είναι όπως τα έχουμε δει στις ταινίες. Στην πραγματικότητα, πολλά αντικείμενα της καθημερινής μας ζωής είναι ρομπότ, και δεν τα έχουμε παρατηρήσει. Αυτό δε σημαίνει ότι αυτό που κάνουν δεν είναι συναρπαστικό! 4

5 ΠΩΣ ΟΡΙΖΟΥΜΕ ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΡΟΜΠΟΤ? Ορισμός: Ένα ρομπότ είναι μια μηχανή που συλλέγει πληροφορίες για το περιβάλλον του (αισθήσεις) και χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες (σκέπτεται) για να ακολουθήσει συγκεκριμένες οδηγίες και να κάνει κάποια εργασία (συμπεριφορά). Αισθήσεις χρησιμοποιεί ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ; Σκέπτεται χρησιμοποιεί ένα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗ; Συμπεριφορά χρησιμοποιεί του κινητήρες, για παράδειγμα. Οι μηχανικοί σχεδιάζουν ρομπότ για να εκτελούν πολύπλοκες εργασίες πιο εύκολα και με μεγάλη ακρίβεια. Μερικά παραδείγματα ρομπότ: αυτόματα πλυντήρια αυτοκινήτων, μηχανές πωλήσεων αναψυκτικών, αυτόματες πόρτες, ρομποτικοί βραχίονες που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή αυτοκινήτων, αυτόματα μηχανήματα συναλλαγών τραπεζών (ATMs) Μπορείτε να βρείτε μερικά παραδείγματα μηχανών που είναι ρομπότ? και μερικά που δεν είναι ρομπότ? 5

6 ΤΟ EV3 Το ρομπότ που θα χρησιμοποιήσουμε είναι το LEGO EV3. 6

7 ΤΙ ΚΆΝΕΙ ΚΆΤΙ ΝΑ ΕΊΝΑΙ ΡΟΜΠΟΤ? #1: Ο ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ (ΓΙΑ ΝΑ ΤΟ ΒΟΗΘΗΣΕΙ ΝΑ ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ) Υπάρχει ένα χαρακτηριστικό που έχουν όλα τα ρομπότ: Ελέγχονται από έναν επεξεργαστή 7

8 ΤΙ ΚΆΝΕΙ ΚΆΤΙ ΝΑ ΕΊΝΑΙ ΡΟΜΠΟΤ? #1: Ο ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ (ΓΙΑ ΝΑ ΤΟ ΒΟΗΘΗΣΕΙ ΝΑ ΛΑΜΒΑΝΕΙ ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ) Με δεδομένο ότι τα ρομπότ δε μπορούν να σκεφτούν σας εμάς, πρέπει να ακολουθήσουν συγκεκριμένες οδηγίες για να λάβουν αποφάσεις. Αυτές οι οδηγίες δίνονται στον επεξεργαστή του ρομπότ με τη μορφή ενός προγράμματος. Ο επεξεργαστής εκτελεί το πρόγραμμα και συμπεριφέρεται σαν το μυαλό του ρομπότ, ελέγχοντας τα μέρη του ρομπότ με βάση τις εντολές του προγράμματος. 8

9 Ο ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΉΣ ΤΟΥ EV3 Ο επεξεργαστής του EV3 βρίσκεται μέσα στο EV3 τούβλο. Μπορούμε να προγραμματίσουμε το EV3 με το προγραμματιστικό περιβάλλον της LEGO που διατίθεται δωρεάν. 9

10 ΤΙ ΚΆΝΕΙ ΚΆΤΙ ΝΑ ΕΊΝΑΙ ΡΟΜΠΟΤ? #2: ΟΙ ΕΊΣΟΔΟΙ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΙΣΘΗΣΕΙΣ (ΜΕΣΩ ΑΙΣΘΗΤΗΡΩΝ) Τα ρομπότ χρειάζονται εισόδους, οι οποίες τους παρέχουν πληροφορίες για να λαμβάνουν αποφάσεις. Παράδειγμα Το πληκτρολόγιο και το ποντίκι σε ένα υπολογιστή Μια κάμερα σε ένα ρομπότ που παίζει το ρόλο του ματιού Παρατήρηση: Οι είσοδοι από μόνοι τους δεν επηρεάζουν τη συμπεριφορά του ρομπότ. Το πρόγραμμα που εκτελεί ο επεξεργαστής του ρομπότ πρέπει να ελέγχει τις εισόδους και να λαμβάνει αποφάσεις.! 10

11 ΕΙΣΟΔΟΙ ΤΟΥ EV3: (SENSORS) Τέσσερις βασικοί αισθητήρες έρχονται μαζί με το EV3 αφής, απόστασης, φωτός γυροσκόπιο Οι αισθητήρες συνδέονται στις θύρες εισόδου του EV3 1, 2, 3, 4 11

12 ΤΙ ΚΆΝΕΙ ΚΆΤΙ ΝΑ ΕΊΝΑΙ ΡΟΜΠΟΤ? #3: ΟΙ ΕΞΟΔΟΙ ΓΙΑ ΝΑ ΣΥΜΠΕΡΙΦΈΡΕΤΑΙ (Π.Χ. ΜΕΣΩ ΤΩΝ ΚΙΝΗΤΉΡΩΝ) Μια έξοδος είναι μια εντολή που στέλνει ο επεξεργαστής του ρομπότ σε κάποιο μέρος του ρομπότ. Παραδείγματα: Η οθόνη του υπολογιστή Ο υπολογιστής στέλνει μια εικόνα στην οθόνη ώστε να μπορούμε να δούμε τι κάνει Οι κινητήρες ενός ρομπότ Ο επεξεργαστής του ρομπότ στέλνει ένα σήμα στον κινητήρα να κινηθεί. 12

13 ΟΙ ΈΞΟΔΟΙ ΤΟΥ EV3 Οι θύρες εξόδου βρίσκονται στο πάνω μέρος του EV3 τούβλου. Μπορούμε να συνδέσουμε κινητήρες σε αυτές τις θύρες και να προγραμματίσουμε το ρομπότ να τους ενεργοποιεί. 13

14 ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΡΟΜΠΟΤ (ROBOT)? Τα μέρη ενός ρομπότ είναι: Ένας επεξεργαστής που πρέπει να προγραμματιστεί (για τη λήψη αποφάσεων) Είσοδοι ( αισθήσεις μέσω αισθητήρων) Έξοδοι (για να συμπεριφέρεται, π.χ. μέσω των κινητήρων) 14