Τα Robot. Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot. Γεωργιάδου Κατερίνα. Μαθήτρια Γ4 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης

Transcript

1 Τα Robot Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot Γεωργιάδου Κατερίνα Μαθήτρια Γ4 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης Επιβλέπων Καθηγητής: Κωνσταντίνος Παρασκευόπουλος Καθηγητής Πληροφορικής Ελληνικού Κολλεγίου Θεσσαλονίκης Λέξεις κλειδιά: ρομπότ, τεχνολογία, εξέλιξη Στην εργασία αυτή θα παρουσιάσουμε τα σύγχρονα προγραμματισμένα robot αλλά και τον Τάλω, ένα robot της αρχαιότητας. Θα περιγράψουμε τα γενικά χαρακτηριστικά των Robot αλλά και τις αιτίες που ώθησαν τον άνθρωπο στη δημιουργία και στη συνεχή εξέλιξη των Robot. Στη συνέχεια θα παρουσιάσουμε τα μέρη από τα οποία αποτελείται ένα Robot, αλλά και αναφερθούμε στις διάφορες λειτουργίες τους. Επιπλέον θα αναφερθούμε στη χρησιμότητα των Robot για τον άνθρωπο, τις θετικές και τις αρνητικές επιπτώσεις τους σε διάφορους τομείς όπως για παράδειγμα ο πολιτικός, ο περιβαλλοντικός κ.α. Με βάση τις επιπτώσεις που θα παρουσιάσουμε, θα συμπεραίνουμε αν τελικά είναι χρήσιμα τα Robot ή όχι. Ανάλογα με τα συμπεράσματα μας, στη συνέχεια θα κληθούμε να αναφερθούμε στις διάφορες βελτιώσεις που είναι αναγκαίες για να μειωθούν οι αρνητικές επιπτώσεις. Ολοκληρώνοντας, στην εργασία θα υπάρχουν φωτογραφίες που θα παρουσιάζουν την τεχνολογία των Robot, τα μέρη από τα οποία αποτελούνται αλλά και την εξέλιξη τους με το πέρασμα των χρόνων. Η λέξη ρομπότ προέρχεται από το σλαβικό robota που σημαίνει εργασία. Καθιερώθηκε ως όρος με την σημερινή του έννοια το 1920 από τον Τσέχο θεατρικό συγγραφέα Karel Čapek στο έργο του "R.U.R." (Rossum's Universal Robots). Ένα ρομπότ είναι μια μηχανική συσκευή η οποία

2 μπορεί να υποκαθιστά τον άνθρωπο σε διάφορες εργασίες και μπορεί να δράσει κάτω από τον απευθείας έλεγχο ενός ανθρώπου ή αυτόνομα κάτω από τον έλεγχο ενός προγραμματισμένου υπολογιστή. Τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να κάνουν εργασίες οι οποίες είτε είναι δύσκολες ή επικίνδυνες για να γίνουν απευθείας από έναν άνθρωπο. Σε άλλες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται για να εκτελέσουν εργασίες ταχύτερα ή φθηνότερα απ' ότι ο άνθρωπος. Με την ανάπτυξη της τεχνικής των ρομπότ χωρίστηκαν σε δύο βασικές κατηγορίες: Τα ρομπότ που κατευθύνονται από τον άνθρωπο Τα ρομπότ με τεχνητή νοημοσύνη (ολοκληρωτικά), τα οποία δρουν κατά κάποιο τρόπο «λογικά» χωρίς την ανάμειξη του ανθρώπου. Οι διάφορες αιτίες που ώθησαν τον άνθρωπο αρχικά στη δημιουργία και στη συνέχεια στην εξέλιξη των Robot είναι : α) με τα Robot επιτυγχάνονται πολλές λειτουργίες που είναι δύσκολες και επικίνδυνες για τους ανθρώπους β) η ζωή των ανθρώπων γίνεται πιο εύκολη με την κατασκευή των Robot, και γ) αφού, με το πέρασμα των χρόνων οι άνθρωποι, μάθαιναν τις δυνατότητες ενός Robot, αποφάσισαν να το εκμεταλλευτούν και να συνεχίσουν τη δημιουργία των Robot και ας μην ξεχνάμε ότι τα Robot βοηθάνε και στον καθαρισμό των σπιτιών. Τα βασικά μέρη ενός Robot είναi : Ένα μηχανολογικό υποσύστημα, το οποίο ενσωματώνει τη δυνατότητα του Robot για εκτέλεση έργου. Το υποσύστημα αυτό αποτελείται από μηχανισμούς που επιτρέπουν στο Robot να κινείται όπως αρθρώσεις, συστήματα μετάδοσης κίνησης, επενεργητές-κινητήρες, οδηγούς κλπ.. Ένα υποσύστημα αίσθησης, μέσω του οποίου το Robot συγκεντρώνει πληροφορίες για την κατάσταση στην οποία βρίσκονται τόσο το ίδιο όσο και το περιβάλλον. Το υποσύστημα αυτό εκτός των άλλων είναι υπεύθυνο για την αποδοχή των εξωτερικών εντολών, την επεξεργασία τους, τη μετάφρασή τους σε ηλεκτρική ισχύ που θα δοθεί στους κινητήρες του Robot, καθώς επίσης και για την παραγωγή σημάτων εξόδου που θα πληροφορούν για την κατάσταση του συστήματος. Στο υποσύστημα αίσθησης περιλαμβάνονται όργανα μετρήσεως, αισθητήρες, ηλεκτρονικά στοιχεία κλπ..

3 Ένα σύστημα ελέγχου, το οποίο συνδυάζει κατάλληλα την αίσθηση με τη δράση, έτσι ώστε το Robot να λειτουργεί αποτελεσματικά και με τον επιθυμητό τρόπο. Ο ελεγκτής του Robot επιβλέπει και συντονίζει ολόκληρο το σύστημα, για τη σχεδίαση και υλοποίησή του δε απαιτείται ο συνδυασμός γνώσεων από πολλές γνωστικές περιοχές, όπως είναι ο αυτόματος έλεγχος, η τεχνητή νοημοσύνη, η επιστήμη των υπολογιστών κλπ. Το μηχανικό μέρος ενός Robot εκτός από την στήριξη όλων των υπόλοιπων μερών, ενσωματώνει και τους κινητήρες που του επιτρέπουν να μετακινηθεί στον χώρο. Οι κινητήρες μπορούν να περιστρέφουν: Ρόδες (τροχοφόρα ρομπότ) Έλικες - Προπέλες (ελικοφόρa ρομπότ) Αρθρώσεις (βραχίονες, πόδια κτλ) Οι αισθητήρες και οι μονάδες εξόδου είναι τα εξαρτήματα που επιτρέπουν στο Robot να επικοινωνεί και να αλληλεπιδρά με το περιβάλλον. Είδη αισθητήρων: Επαφής Υπερύθρων Υπερήχων Φωτός - Χρωμάτων Θερμοκρασίας Ήχου (μικρόφωνα) Άλλοι αισθητήρες: πίεσης, επιταχυνσιόμετρα, γυροσκόπια, πυξίδες κτλ. Είδη μονάδων εξόδου:

4 Φωτεινές λυχνίες - οθόνες. Βομβητές. Μεγάφωνα. Εξειδικευμένοι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται σε ρομπότ: 1. Γυροσκόπια 2. Επιταχυνσιόμετρα 3. Ηλεκτρονικές πυξίδες κτλ.

5

6 Τα Robot στην αρχαιότητα και συγκεκριμένα στην Αρχαία Ελλάδα: Ο Τάλως ήταν μυθικός φύλακας της Κρήτης. Ήταν γιγάντιος, ανθρωπόμορφος και με σώμα από χαλκό. Σχετικά με την προέλευσή του, υπάρχουν διαφορετικές εκδοχές. Η πιο γνωστή, από τον Απολλόδωρο, λέει πως τον κατασκεύασε ο θεός Ήφαιστος και τον χάρισε στο βασιλιά Μίνωα για να φυλάει την Κρήτη. Ο Τάλως κατά τον Πλάτωνα ήταν επιφορτισμένος με το καθήκον να επιτηρεί την εφαρμογή των νόμων στην Κρήτη, κουβαλώντας τους μαζί του γραμμένους σε χάλκινες πλάκες. Οι περισσότερες πηγές αναφέρουν ότι ήταν άγρυπνος φύλακας της Κρήτης που γύριζε τις ακτές του νησιού τρεις φορές τη μέρα. Κατά άλλους ήταν φτερωτός και το καθήκον αυτό το εκτελούσε πετώντας. Κρατούσε σε απόσταση τα άγνωστα πλοία που πλησίαζαν την Κρήτη πετώντας τους τεράστιες πέτρες. Αν οι άγνωστοι είχαν ήδη αποβιβαστεί, τους έκαιγε με την ανάσα του ή πυράκτωνε το χάλκινο σώμα του σε κάποια φωτιά, τους αγκάλιαζε σφιχτά πάνω του κι έτσι τους έκαιγε. Το τέλος του Τάλω ήρθε όταν συναντήθηκε με τους Αργοναύτες που γύριζαν από την Κολχίδα. Θέλοντας να δέσουν οι Αργοναύτες στο νησί αντιμετώπισαν τον γίγαντα που τους κρατούσε σε απόσταση. Τότε η Μήδεια, που ταξίδευε μαζί τους, μάγεψε με τα λόγια της τον Τάλω, υποσχόμενή του αθανασία, κι έτσι μπόρεσε ο Ιάσονας να του αφαιρέσει το καρφί στη φτέρνα του που έκλεινε τη μια και μοναδική φλέβα που διέτρεχε όλο το κορμί του και περιείχε ιχώρ, θανατώνοντάς τον. Άλλη εκδοχή αναφέρει ότι τον σκότωσε ο πατέρας του Φιλοκτήτη Ποίας, χτυπώντας τον με βέλος στο ίδιο μοναδικό αδύνατο σημείο του.

7 Όπως γνωρίζουμε όλα τα πράγματα έχουν και τη θετική και την αρνητική πλευρά τους. Έτσι και τα Robot έχουν και τις θετικές και τις αρνητικές τους επιπτώσεις. Τα ρομπότ στη βιομηχανία και κατ' επέκταση στον οικονομικό τομέα, έχουν πολλά πλεονεκτήματα : α) Η αύξηση της παραγωγής β)η καλυτέρευση της ποιότητας παραγωγής γ)η συνεχής παραγωγή δ)ο κεντρικός έλεγχος της παραγωγής ε)η μείωση των κόστων παραγωγής Επιπλέον, σε αυτή την περίπτωση τα ρομπότ μπορόυν να αντικαταστήσουν τον άνθρωπο στις ανθυγειινές εργασίες όπως σε χώρους που υπάρχουν σκόνες και δηλητηριώδη αέρια, στη μεταφορά μεγάλων φορτίων αλλά και σε χώρους υψηλής θερμοκρασίας. Συμπληρώνοντας, η ανάπτυξη της ρομποτικής έχει καταστήσει δυνατή τα τελευταία χρόνια τη συνεχώς αυξανόμενη χρήση των ρομπότ σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανικών δραστηριοτήτων σε πολλούς παραγωγικούς κλάδους, όπως η αυτοκινητοβιομηχανία, η βιομηχανία τσιμέντου, η βιομηχανία τροφίμων, καθώς και σε πυρηνικά εργοστάσια.

8 Το ρομπότ βοηθά το περιβάλλον. Είναι ο μηχανικός σωτήρας των θαλασσών και καθαρίζει τη θάλασσα από το πετρέλαιο. Επιπλέον, το ρομπότ προτείνει την ανακύκλωση. Το Ρομπότ που ονομάζεται ΜΑΞ, από τα αρχικά των λέξεων Μειώνω, Ανακυκλώνω, Ξαναχρησιμοποιώ και έχει ανθρώπινα χαρακτηριστικά και σύμβολα πάνω του που παραπέμπουν σε ανακύκλωση. Η χρήση Robot στην εκπαίδευση βρίσκεται παντού, αλλά κυρίως στην ιατρική και στην εξερεύνηση του διαστήματος. Τα Robot στην Ιατρική : Όλο και περισσότεροι ασθενείς στο μέλλον θα μπορούν να χειρουργούνται από γιατρούς πουθα βρίσκονται σε άλλους χώρους, σε άλλες πόλεις, ακόμα και σε άλλες χώρες. Απλώς ο γιατρός θα κατευθύνει από μακριά το Robot που θα χειρουργεί τον ασθενή.

9 Robot στο Διάστημα: Η επιστήμη της ρομποτικής βοηθά σημαντικά την εύρεση πληροφοριών για τους ξένους πλανήτες ένα παράδειγμα είναι το πυρηνοκίνητο Curiosity,το μεγαλύτερο και ακριβότερο τροχοφόρο Robot που ανέπτυξε ποτέ η NASA. Σύμφωνα με τα παραπάνω συμπεράσματα, δεν υπάρχουν κάποιες σοβαρές αρνητικές επιπτώσεις, σε διάφορους τομείς, για τη χρήση των Robot, αντιθέτως έχουν σημαντικά θετικές επιπτώσεις στο περιβάλλον, στις επιστήμες, στην οικονομία, στη βιομηχανία, αλλά και στην κοινωνία. Πηγές: %85%CE%B8%CE%BF%CE%BB%CE%BF%CE%B3%CE%AF%CE%B1)

10 CF%85%CF%83%CE%B9%CC%81%CE%B1%CF%83%CE%B7-%CE%A1%CE%BF%CE% BC%CF%80%CE%BF%CF%84%CE%B9%CE%BA%CE%B7%CC%81-%CE%B3%CE%B9% CE%B1-%CE%B1%CF%81%CF%87%CE%B1%CC%81%CF%81%CE%B9%CE%BF%CF%8 5%CF%82.pdf /11/2013