Информационные робототехнические объекты в современном городе

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИНФОРМАЦИОННЫЕ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ В СОВРЕМЕННОМ ГОРОДЕ

Лаврентьев Борис Федорович

Работа посвящена созданию информационных робототехнических объектов для дошкольных, лечебных, культурных и развлекательных центров.

Известно, что роботы в настоящее время становятся реальностью, в которой живет человек, и оказывают огромное влияние на психоэмоциональное состояние людей. В этом случае роботы принимают совсем иной, отличный от промышленных роботов, внешний вид, становятся близкими к окружающей реальности и занимают место рядом с человеком, в его мире и пространстве. Однако вызывает удивление недостаток информации по робототехническим конструкциям различного назначения и их влиянию на психоэмоциональную сферу людей. Отчасти это объясняется отсутствием исследований по использованию информационных робототехнических конструкций в воспитании и разностороннем развитии детей. Поэтому становится важной задача классификации робототехнических объектов, разработки требований к данному классу роботов, разработки методики их использования. Одновременно возникает вопрос о необходимости проведения серьезных исследований по воздействию информационных робототехнических конструкций на всестороннее развитие и воспитание детей. В проведенном исследовании такие виды робототехнических конструкций выделены в отдельную группу - информационные робототехнические конструкции.

В зависимости от назначения и области применения информационные робототехнические конструкции подразделяются на следующие виды:

? для дошкольных детских учреждений;

? для лечебных детских учреждений;

? для выставочных и музейных центров;

? для культурных и развлекательных центров; ? для «сказочных» кукольных театров.

Наиболее простыми и дешевыми являются робототехнические конструкции для дошкольных детских учреждений, которые имеют, в основном, только внутреннее управление, отличаются низкой стоимостью и доступны для использования в детских садах и яслях в качестве помощников воспитателей. Такие роботы обладают большими объемами информации, отличаются простотой, безопасностью и могут, по желанию детей, рассказывать им сказки, легенды, рассказы, обучать правилам хорошего поведения, помогая воспитателям.

Робототехнические конструкции для детских лечебных учреждений отличаются, в основном, только информационным содержанием и внешними датчиками. Они помогают детям в лечении в больницах, облегчают их жизнь, способствуют выздоровлению.

Выставочные и музейные робототехнические конструкции предназначены для проведения экскурсий, имеют, в основном, внутреннее программное управление. Для внешнего управления используется специально разработанный пульт, которым управляет работник музея во время проведения экскурсий.

Наиболее сложными являются робототехнические конструкции для культурных и развлекательных центров, в том числе для «сказочных» кукольных театров. В таких устройствах используются внутреннее управление и внешнее управление по радиоканалу с использованием двухчастотного кода с пульта, удаленного от робота на значительное расстояние, и видеонаблюдение с использованием типовой видеоаппаратуры.

Робототехнические герои «работают» по заданному сценарию, включая движение головы, рук, глаз, рта; ведут в диалоге беседу с окружающими, дают пояснения к мероприятиям, на которых присутствуют. Управление роботами может быть по внутренней компьютерной программе или внешнее по радиоканалу.

По принципу работы информационные робототехнические конструкции можно подразделить на три группы:

? робототехнические конструкции с внутренним управлением;

? робототехнические конструкции с внутренним и внешним управлением; ? робототехнические конструкции с комбинированным управлением.

В первой группе функционирование робототехнической конструкции производится по компьютерной программе, заложенной в памяти робота с использованием внешних датчиков, например, датчиков присутствия. Робот приветствует присутствующих, встречает гостей, снимает шляпу, говорит комплименты, работает гидом, рассказывает сказки детям, проводит воспитательную работу и т.д. При этом он двигается, поворачивает голову к собеседнику, моргает глазами, имитирует разговор, выражает эмоции и пр.

Во второй группе управление робототехнической конструкцией происходит с помощью оператора, который находится в отдельном помещении на расстоянии 15-20 метров и видит обстановку вблизи робота. Управление происходит по радиоканалу. В качестве радиоканала используется обычный радиотелефон. Таким образом «робот» как бы оживает и вступает в диалог с окружающими с помощью оператора. Данная группа вызывает особый интерес у детей, так как позволяет реализовывать интерактивный режим работы роботов.

Третья группа роботов предусматривает первый и второй режимы одновременно и является наиболее перспективной. Для организации работы робототехнических конструкций с комбинированным управлением необходимо создание оптимальной компьютерной программы.

Созданные в рамках настоящего проекта информационные робототехнические конструкции имеют явные преимущества перед существующими робототехническими конструкциями с элементами искусственного интеллекта, а именно:

-их стоимость в 50-100 раз меньше;

-их можно изготовить из существующих комплектующих: радиотелефонов, стеклоподъемников, контроллеров;

-они имеют хорошие эксплуатационные характеристики, просты в эксплуатации и безопасны для детей; - можно легко организовать их серийное производство и реализацию с большим экономическим эффектом.

Сказочных героев можно установить в яслях, садиках, детских больницах, в культурных и оздоровительных центрах, где они будут рассказывать сказки, учить детей правилам хорошего тона, способствуя их всестороннему развитию. В яслях и датских садах это могут быть «сказочники», «смехошарики», в детских больницах - «Айболиты», «Медицинские сестры» и т.д.

Робототехнические конструкции типа «Кот в сапогах», «Медведь», «Снегурочка» можно установить в вестибюле культурных центров, где они будут приветствовать входящих, снимать шляпу, рассказывать о проводимых мероприятиях, говорить комплименты.

Информационные робототехнические конструкции могут быть гидами и экскурсоводами на выставках и презентациях.

Сказочные герои большого размера в праздничные дни могут устанавливаться на площадях, в парках на концертных площадках и участвовать в праздничных мероприятиях - это значительно снизит расходы на проведение таких мероприятий и повысит эмоциональное воздействие на зрителей.

На сегодняшний день в рамках госбюджетных НИР Поволжского государственного технологического университета и гранта РГНФ разработаны эскизные проекты для пяти изделий: «Попугай», «Кот в сапогах», «Крокодил Гена и Чебурашка», «Схемошарик», «Буратино»; разработаны и отмакетированы электрические схемы на устройство управления объектами, определены принципы создания радиоканала и канала видеонаблюдения, выбраны технологические принципы изготовления корпусов роботов с минимальной стоимостью изготовления, разработаны программы функционирования объектов и мн. др. Значительное внимание было уделено вопросам безопасности детей [2-6].

Конструктивно робототехническая конструкция представляет собой постамент, на котором крепится фигура робота. Внутри постамента устанавливаются блок управления и аккумулятор с блоком питания. Блок управления через разъём соединяется с механизмами, расположенными внутри фигуры. В качестве двигателей использованы двигатели постоянного тока. Типовая видеосистема позволяет оператору, который находится в соседнем кабинете на расстоянии более 20 метров, следить за обстановкой вблизи робота и активно участвовать в «спектакле». Для контроля движений робота при внешнем управлении спроектирован пульт на базе обычного радиотелефона.

В блоке управления роботом использованы современные элементная база и технологии изготовления. В состав блока входят шесть модулей на печатных платах, схема питания и аккумулятор с преобразователем напряжения.

Зарядка аккумулятора производится с помощью внешнего адаптера от сети ~220 В, что обеспечивает полную безопасность при работе с роботом.

В качестве источника звука могут использоваться магнитофон, плеер, флэш-память и другие носители информации.

Создание нового класса информационных робототехнических конструкций и их использование в различных культурных, образовательных и лечебных учреждениях позволят организовать высокий информативный воспитательный уровень и будут способствовать разностороннему развитию и воспитанию детей, привитию им навыков правильного поведения и общения со сверстниками, а также оказывать положительное воздействие на развитие эмоциональной сферы детей. Вступая в диалог с персонажем, ребенок получает ощущение дружбы и поддержки, взаимопонимания и единения. Такая поддержка работы учреждений культуры, их сопровождение робототехническими конструкциями, способствует повышению интереса детей к знакомству с историей, искусством, культурой; реализации способностей и склонностей ребенка в определенной области; формированию устойчивой мотивации к получению новых знаний; возникновению желания посещения театра, музея, развлекательного центра, приносящих новые положительные эмоции [1; 7].

воспитание дети информационный робототехнический

Список литературы

1.Абраменкова В. В. Социальная психология детства в контексте развития отношений ребенка в мире // Вопросы психологии. 2001. № 1. С. 3-16.

2.Лаврентьев Б. Ф. Детские информационные робототехнические конструкции // Кибернетика и программирование. 2015. № 4. С. 78-88.

3.Лаврентьев Б. Ф. Информационные робототехнические конструкции для культурных и выставочных центров // Научный альманах. 2015. № 7. С. 1466-1468.

4.Лаврентьев Б. Ф., Васильева Я. М. Детские информационные робототехнические конструкции для лечебных и культурных центров // Вестник современной науки. 2015. № 1. С. 111-113.

5.Лаврентьев Б. Ф., Васильева Я. М. Робототехническая конструкция с внутренним и внешним управлением: Патент на полезную модель RU № 142839 U1. Опубликовано 10.07.2014.

6.Лаврентьев Б. Ф., Васильева Я. М. Создание информационных робототехнических конструкций для всестороннего развития и воспитания детей // Теоретические и прикладные вопросы науки и образования: сборник научных трудов. Тамбов, 2015. Ч. 4. С. 119-121. 7. Урунтаева Г. А. Детская психология. М.: Академия, 2006. 386 с.

Размещено на Allbest.ru