Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Przygotuj się do egzaminów
Studiuj dzięki licznym zasobom udostępnionym na Docsity
Otrzymaj punkty, aby pobrać
Zdobywaj punkty, pomagając innym studentom lub wykup je w ramach planu Premium
Społeczność
Odkryj najlepsze uniwersytety w twoim kraju, według użytkowników Docsity
Bezpłatne poradniki
Pobierz bezpłatnie nasze przewodniki na temat technik studiowania, metod panowania nad stresem, wskazówki do przygotowania do prac magisterskich opracowane przez wykładowców Docsity
Roboty budowane na zawody a ich zastosowanie w życiu codziennym. 1. Wstęp - czyli co prowadzi ludzkość do postępu. Nie od dziś wiadomo, że dwa czynniki ...
Typologia: Ćwiczenia
1 / 6
Ta strona nie jest widoczna w podglądzie
Nie przegap ważnych części!
Tomasz Sudoł
W ramach realizacji projektu:
Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego
1. Wstęp - czyli co prowadzi ludzkość do postępu
Nie od dziś wiadomo, że dwa czynniki popychały ludzkość do ciągłego postępu technologicznego. Jednym z nich były wojny (choć oczywiście w żaden sposób nie należy ich popierać), drugim - lenistwo. Na szczęście aktualnie "wojna technologiczna" następuje w także dużo bardziej pokojowy sposób - chociażby we współczesnym sporcie. Ten postęp dotyczy właściwie każdego aspektu rywalizacji - począwszy od rozwoju medycyny zmagającej się z różnego rodzaju kontuzjami i urazami, do kwestii czysto technicznych - przez wymyślanie coraz to lepszych metod treningowych, gadżetów (specjalne ubrania, buty) czy urządzeń zwiększających efektywność treningu. Choć oglądanie sportu stanowi przede wszystkim rozrywkę, to w wielu przypadkach można wyszukać wymiar praktyczny takiej rywalizacji - np. konkurujące ekipy Formuły 1 wymyślają coraz to nowsze rozwiązania, które choć stosowane przede wszystkim do osiągania wyższych prędkości, mogą znaleźć zastosowanie w "normalnych samochodach (np. system KERS, który ma na celu wykorzystywanie energii, którą uzyskuje się w wyniku hamowania).
2. Wojna robotów
Podobną rywalizacją technologiczną jest rozwój m.in. takich urządzeń jak roboty, choć trzeba przyznać, że przy ich powstaniu jeszcze większą rolę odegrał drugi czynnik, czyli lenistwo. Widać to między innymi patrząc na genezę słowa "robot" - które pochodzi od czeskiego słowa "robota", oznaczającego ciężką pracę. Pierwotnym zastosowaniem robotów miało być właśnie wyręczanie ludzi w nudnych, monotonnych zajęciach, a także praca w warunkach niebezpiecznych. Z biegiem lat nieco zmieniły się priorytety w zastosowaniach robotów, których budowa stała się domeną nie tylko najbogatszych światowych firm czy uczelni, a także hobbystów, którzy mogli zbudować takie roboty w warunkach domowych. Powstały też pierwsze zawody sportowe dla robotów. Wśród nich są zarówno imprezy, w których biorą udział specjaliści z wiodących uczelni (jak MIT) i firm technologicznych (m.in. Google) mające wykonywać różne skomplikowane działania, jak swoiste „olimpiady robotów”, które stały się bardzo popularne wśród amatorów, gdyż zadania są mniej skomplikowane (zbliżone do tradycyjnych, ludzkich dyscyplin sportowych), a roboty można wykonać niższym kosztem. Pierwsze tego typu imprezy zaczęły się odbywać w latach 70. XX wieku w Japonii,
Jedną z nowych kategoriach na zawodach robotów jest także konkurencja Bear Rescue, która w swoich założeniach wykorzystuje elementy wszystkich wymienionych wyżej konkurencji, dodając do tego konkretne zadanie do wykonania. Celem jest „uratowanie” małego misia- maskotki, który znajduje się w losowym miejscu planszy. Plansza jest podzielona na kilka elementów – pierwszym jest swego rodzaju labirynt, w którym roboty muszą odpowiednia manewrować, punktem końcowym jest większe, otwarte pole, na którym znajduje się misiek. Zadaniem jest odnalezienie miśka i przetransportowanie go do punktu początkowego (który jest również „metą” dla robotów). Zadanie można wykonać zarówno przez zdalne sterowanie jak w sposób autonomiczny (który przez to, że jest trudniejszy w realizacji w końcowej klasyfikacji uwzględnia premię za wykonanie zadania w ten sposób).
4. Praktyczny wymiar robotów budowanych na zawody
Jednym z najczęstszych pytań zadawanych organizatorom takich imprez przez ludzi nie związanych z robotyką jest zastosowanie takich robotów w życiu codziennym. Trzeba zaznaczyć, że podstawowe założenie takich imprez z punktu widzenia organizacji jest podobne jak dla prawdziwego sportu zawodowego - czyli po prostu rozrywka i emocjonująca sportowa rywalizacja. Pomijając jednak samą otoczkę widowiska, to - podobnie jak w sporcie
W wielu aspektach roboty konstruowane na zawody przypominają te stosowane w przemyśle i pomagające w życiu codziennym. Odbywa się to zarówno w zakresie podstawowych cech (wykorzystanie podobnych elementów jak czujniki) jak sposobów działania, które niejednokrotnie są bardzo wyszukane. Najbardziej oczywistą analogią do zastosowań przemysłowych są roboty transportujące stosowane w wielu fabrykach. Zadaniem takich robotów jest przewiezienie ciężkich ładunków (najczęściej ładowanych i zdejmowanych
z wykorzystaniem innych robotów przemysłowych – tzw. manipulatorów). Transport odbywa się najczęściej z punktu A do punktu B po ściśle wyznaczonej trasie, określonej przez linię. W zależności od fabryki i modelu robota może to się odbywać identycznie jak w przypadku robotów line follower poprzez wykrycie linii czujnikiem koloru lub – w bardziej zaawansowanych zastosowaniach – z wykorzystaniem szyny magnetycznej. Dodatkowo, w kategorii line follower wraz z modyfikacjami można dostrzec wiele analogii do ruchu samochodowego – począwszy od szybkiej i dokładnej jazdy między punktem początkowym i końcowym, poprzez radzenie sobie z utrudnieniami (omijanie przeszkód, radzenie sobie z przerwami w linii, jazda po pochyłym terenie) czy wykrywanie innych pojazdów oraz w miarę możliwości wyprzedzanie ich. Jeszcze więcej analogii do ruchu samochodowego może rodzić kategoria micromouse – poprzez prostą analogię labiryntu do dużego miasta, a wykrywania odpowiedniej trasy do stosowania nawigacji satelitarnej. Choć te typowe turniejowe roboty nie są tak zaawansowane by – po dostosowaniu do „ludzkiej” skali – mogły działać na zasadzie autopilota, to podobne rozwiązania stosowane są również w prawdziwych autonomicznych samochodach, nad których wprowadzeniem od kilku lat pracują największe światowe koncerny i ośrodki naukowe. Na mapie europejskich zawodów robotów są także zawody Robotour, czyli autonomiczna jazda robotów po parku, których zadaniem jest wyznaczenie trasy tylko z wykorzystaniem danych satelitarnych oraz wykrywanie wszystkich niespodziewanych utrudnień za pomocą czujników i m.in. kamer rozpoznających obraz. Dodatkowo, w wyniku chęci osiągania jak najlepszych prędkości w robotach line follower zaczęto stosować m.in. turbiny zwiększające docisk do podłoża, przypominających działanie słynnych dyfuzory z wyścigów Formuły 1. Ich celem jest zwiększenie przyczepności do podłoża, zniwelowanie możliwych poślizgów oraz umożliwienie hamowania właściwie w miejscu.
W przypadku robotów sumo analogie nie są już tak oczywiste, aczkolwiek wykrywanie wadliwych detali i wypychanie poza linię produkcyjną to rozwiązanie stosowane od wielu lat w wielu różnego rodzaju zautomatyzowanych procesach produkcyjnych. Zważywszy, że walki są kategorią „siłową”, ogromną rolę odgrywa mechaniczne dopracowanie konstrukcji, które w przeciwieństwie do lekkich i prostych robotów line follower, posiadają zwartą budowę i są odpowiednio zabezpieczone. Choć to właściwie niewidoczne dla laików ogromną rolę w tej kategorii – oprócz oczywiście mocy silników – odgrywa taktyka. Roboty niejednokrotnie próbują zmylić przeciwnika lub zajechać go z boku lub tyłu, tak by wyrobić sobie przewagę.
