Заявка
на участие в II Республиканском конкурсе научно-исследовательских работ
«Роль молодёжи в развитии науки и инновации в современном мире»
Фамилия, имя, отчество (полностью) участника |
Темірғали Ақылжан Абзалұлы |
Полное наименование места учёбы |
ОШГ № 17 имени Ивана Трубицына |
Класс, курс |
2 «Д» класс |
Вид работы (исследовательская, проект и т. д) |
Исследовательская работа |
Название, тема работы |
Роботы и робототехника. |
Фамилия, имя, отчество научного руководителя (полностью) |
Зеленецкая Ирина Григорьевна |
Название области и района |
Жамбылская область, Меркенский район |
Телефон мобильный (Whatsapp) |
+77782531150 |
E-mail для рассылки диплома |
Khamzin_k@mail.ru |
Жамбылская область, Меркенский район, село Мерке
общеобразовательная школа – гимназия № 17 имени Ивана Трубицына
Секция : ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ
НАУЧНО - ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
РОБОТЫ и РОБОТОТЕХНИКА
2 класс
Выполнил работу:
ученик 2 «Д» класса
Темірғали Ақылжан Абзалұлы
Руководитель:
учитель начальных классов
Зеленецкая Ирина Григорьевна
2019 год
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………… с. 3
ОСНАВНАЯ ЧАСТЬ…………………………………………… с. 5
1. Анкетирование ………………………………………………. с. 5
2. Исторический экскурс………………………………………… с. 5
|
|
3. Знакомство с разновидностью роботов.................………….. с. 7
|
|
4. Место робота и робототехники в жизни человека…………. с. 8
5. Практическая работа…………………………………………. с. 6
|
|
6. Правила по за роботом и робототехникой………………… с. 8
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………… с. 10
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………….. с. 11
|
|
Приложение………………………………………………………. с. 12
ВВЕДЕНИЕ
В мире электроники и компьютеризации, важно
мотивироваться через интересующие виды занятий и предметов. Одним их которых,
является робототехника и роботы. Робот (чеш. robot, от robota - подневольный труд,
rob - раб), машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая
частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при
взаимодействии с окружающим миром. [1, с. 49]
С развитием робототехники определились 3 разновидности
роботов: с жёсткой программой действий; управляемые человеком-оператором; с
искусственным интеллектом (иногда называемые интегральными), действующие
целенаправленно ("разумно") без вмешательства человека. Большинство
современных роботов (всех трёх разновидностей) - роботы-манипуляторы, хотя существуют
и другие виды роботов (например, информационные, шагающие и т. п.) [2, с. 65]. Возможно объединение роботов первой и второй
разновидностей в одной машине с разделением времени их функционирования.
Допустима также совместная работа человека с роботом третьего вида (в так
называемом супервизорном режиме).
Робот - машина-автомат, моделирующая свойства и функции живых организмов и, в частности, имитирующая действия человека при перемещении в пространстве орудий и объектов труда [3, с. 7].
Робот - электронно-механическое устройство: - способное к целесообразному поведению в условиях изменяющейся внешней обстановки; - выполняющее рабочие операции со сложными пространственными перемещениями.
Главную часть робота составляет вычислительная система, управляющая перемещением самого робота или сторонних предметов с помощью устройств-манипуляторов. Для выполнения своих функций робот обрабатывает информацию, поступающую от его датчиков.
Актуальность
Каждый человек с детства мечтает в будущем заняться любимым делом. Например, стать: ученым, музыкантом, космонавтом, врачом, художником, учителем, писателем; словом, выбрать профессию по душе. Но бывает так, что в силу сложившихся жизненных обстоятельств, у него нет возможности осуществить данную мечту и приходится идти работать туда, где каждый день кажется рутиной – скучной и однообразной.
Может, вы никогда не задумывались, но ученые-робототехники с каждым днем дают вам все больше и больше шансов осуществить свою мечту. Каким образом? Созданные роботы могут сами выполнять, неинтересную вам работу, как вы в то время займетесь любимым делом.
Обозначив тему, мы задумались над вопросами:
• Какими бывают роботы?
• Есть ли у нас в Казахстане роботы?
• Воможно ли у нас в селе создававть роботов?
Чтобы найти ответы на эти вопросы, мы решили провести исследование, выбрав для этого объект: робот
Цель: Увидеть и подержать в руках робота .
Задачи:
1. Изучить и проанализировать имеющуюся литературу о роботах и робототехнике.
2. Убедиться в том, что действительно можно создавать роботы и у нас.
3. Проанализировать пользу и вред роботов.
4. Подтвердить теоретический материал своими наблюдениями.
Гипотеза – предположим, если изучить робототехнику, приобрести материалы необходимые для создания робота, то результаты полученного исследования можно использовать для успешного применения в нашей школе.
Методы исследования:
1. Анкетирование.
2. Изучение литературы.
3. Наблюдение.
4. Опыт
5. Фотографирование.
6. Видеозапись
Результат работы: пополнить свои знания по естествознанию. Попасть в кружок где учат ІТ технологиям и робототехнике. Осуществить свою мечту создавать роботы.
База исследования: ОШГ № 17 имени Ивана Трубицына, учащиеся 2 «д» класса, место проживания учащихся.
Время исследования: с 23 сентября 2019г по 18 ноября 2019 г.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1. Анкетирование
Чтобы узнать, что знают ученики нашего класса о роботах, мы провели анкетирование. Для этого мы сначала составили анкету, которая включает в себя 8 вопросов (Приложение 1). На вопросы анкеты отвечали 20 учеников.
Анализ результатов.
У нас все ребята знают что такое роботы. Большинство детей знают что роботы уже успешно используются в современном мире. 7 учеников назвали причину в пользу роботов - облегчение человеческого труда. 3 ученика, что они нужны нам в использовании в медицине. 5 учеников хотели бы иметь роботов для развлечения. 3 думают, что их используют только в кино. Большая часть опрошенных учащихся знают о пользе роботов. Половина учащихся – не знает, что роботы тоже могут приносить вред. 10 учащихся знают, что роботы используются не только за границей. 10 учащихся убеждены, что роботехникой в Казахстане еще не занимаются ученики, а 15 учеников даже не знают, что у нас в селе появился кружок по робототехнике. Я так рад что заинтересовал своей темой весь класс.
Выводы: многие учащиеся нашего класса не знают о развитии робототехники в сельской местности, о пользе и вреде роботов.
Продолжая свою работу дальше, мы начали изучать специальную литературу и источники из интернета.
2. Немного истории
Слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом и впервые использовано в пьесе Чапека «Россумские универсальные роботы», 1920. Вот как сам Карел Чапек это описывает: «…в один прекрасный день …автору пришёл в голову сюжет …пьесы. И пока железо было горячо, он прибежал с новой идеей к своему брату Йозефу, художнику, который в это время стоял у мольберта… Автор изложил сюжет так коротко, как только мог… „Но я не знаю, — сказал автор, — как мне этих искусственных рабочих назвать. Я бы назвал их лаборжи но мне кажется, что это слишком книжно». «Так назови их роботами», пробормотал художник, …продолжая грунтовать холст…» В ранних русских переводах использовалось слово «работарь». [4, с. 58]
Мифические искусственные существа.
Идея искусственных созданий впервые упоминается в древнегреческом мифе о Кадме, который, убив дракона, разбросал его зубы по земле и закопал их, из зубов выросли солдаты, и в другом древнегреческом мифе о Пигмалионе, который вдохнул жизнь в созданную им статую — Галатею. Также в мифе про Гефеста рассказывается, как он создал себе различных слуг. Еврейская легенда рассказывает о глиняном человеке — Големе, который был оживлён пражским раввином Йехудой бен Бецалелем при помощи каббалистической магии.
Похожий миф излагается в скандинавском эпосе Младшая Эдда. Там рассказывается о глиняном гиганте Мёккуркальви, созданном троллем Хрунгниром для схватки с Тором, богом грома.
Технические устройства.
Сведения о первом практическом применении прообразов современных роботов — механических людей с автоматическим управлением — относятся к эллинистической эпохе. Тогда на маяке, сооружённом на острове Фарос, установили четыре позолоченные женские фигуры. Днём они горели в лучах солнца, а ночью ярко освещались, так что всегда были хорошо видны издалека. Эти статуи через определённые промежутки времени, поворачиваясь, отбивали склянки; в ночное же время они издавали трубные звуки, предупреждая мореплавателей о близости берега.
Прообразами роботов были также механические фигуры, созданные арабским учёным и изобретателем Аль-Джазари. Так, он создал лодку с четырьмя механическими музыкантами, которые играли на бубнах, арфе и флейте.
Чертёж человекоподобного робота был сделан Леонардо да Винчи около 1495 года. Записи Леонардо, найденные в 1950-х, содержали детальные чертежи механического рыцаря, способного сидеть, раздвигать руки, двигать головой и открывать забрало. Дизайн, скорее всего, основан на анатомических исследованиях, записанных в Витрувианском человеке. Неизвестно, пытался ли Леонардо построить робота.
В XVI—XVIII веках в Западной Европе получило значительное распространение конструирование автоматонов — заводных механизмов, внешне напоминающих человека или животных и способных иногда выполнять достаточно сложные движения. В коллекции Смитсоновского института имеется один из наиболее ранних образцов таких автоматонов — «испанский монах» (примерно 40 см в высоту), способный прогуливаться, ударяя себя в грудь правой рукой и кивая головой; периодически он подносит находящийся в его левой руке деревянный крест к губам и целует его. Считается, что этот автоматон был изготовлен примерно в 1560 году механиком Хуанело Турриано для императора Карла V.
С начала XVIII века в прессе начали появляться сообщения о машинах с «признаками разума», однако в большинстве случаев выяснялось, что это мошенничество. Внутри механизмов прятались живые люди или дрессированные животные.
Французский механик и изобретатель Жак де Вокансон создал в 1738 году первое работающее человекоподобное устройство (андроид), которое играло на флейте. Он также изготовил механических уток, которые, как говорили, умели клевать корм и «испражняться». [5, с. 47]
.
3. Знакомство с роботом.
Изучая робота и робототехнику я узнал, что в нашем районном Дворце Юношества есть кружок по робототехнике
1. Посещение ДЮЦ .
2. Знакомство с учителем.
3. Посещение его занятия.
4. Изучение робототехники (участие в сборке робота).
5. Значение роли робота в жизни человека.
И составили фотоальбом «Робот и я».
(ПРИЛОЖЕНИЕ 4 )
4. Практическая работа.
Изучив материал о робототехнике, я пришел к выводу что роботы имеют большую разновидность и широкую сферу применения:
1. Промышленные, сельскохозяйственные, транспортные, строительные, бытовые : (ПРИЛОЖЕНИЕ 2, таблица 1.)
2. Исследовательские роботы. Они служат для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах. К числу таких объектов относятся космическое пространство, поверхности планет, подводное пространство, подземные полости (шахты, пещеры и т. п.), Арктика и Антарктика, пустыни, зараженная местность и другие, труднодоступные для человека области. Примерами таких роботов являются беспилотные летательные аппараты, роботы-саперы, роботы-санитары, различные многоцелевые боевые машины и т.д.
Каждое последующее поколение роботов обладает большими возможностями и совершенством, но не исключает предыдущего; они взаимно дополняют друг друга и находят применение соответственно своим функциональным возможностям и условиям экономической целесообразности. К настоящему времени сформировалось три поколения роботов.
Классификация роботов может так же производится по другим признакам, необходимым для разработки типажа.
По характеру выполнения технологических операций роботы делятся на:
По степени специализации:
По системе основных координатных перемещений:
По числу степеней подвижности:
с одно, двумя и n- степенями подвижности.
По грузоподъемности:
Таким образом, мы видим, что существует множество разновидностей, а так же множество классификаций роботов. При проектировании робота, необходимо четко осознавать для каких целей он будет служить, какие действия будет выполнять. Резюмируя вышеизложенное, отметим, что современная робототехника представляет собой гармоничное сочетание роботов различных типов и поколений, которые возникли в связи с потребностями научно-технического прогресса.
Изучение данного направления для меня – это, прежде всего реальная возможность стать специалистом в этой области, которая в данный момент востребована и актуальна.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Любовь к роботам – это не просто увлечение, это ещё и возможность пополнения своих знаний о робототехнике, о её проблемах.
Изучая научно-популярную литературу о роботах, мы работали по определённому плану и старались найти ответы на вопросы, которые нас интересовали.
Обратили внимание на то, что робототехника это новая сфера в нашем регионе. Поэтому мы исследуя, разновидность робототехники пришли к выводу, что это очень актуальная и очень интересная тема на сегодняшний день. А также большой интерес вызванный мной у детей влечет за собой большой потенциал в развитии данной темы. Мне кажется что каждый ребенок охотно будет заниматься в кружках и появятся много интересных проектов.
Сделали вывод о том, что роботы это мечта каждого ребенка. Но кроме этого это нетолько увлечение, но и большие затраты и потребность в знаниях.
Разработали поэтапный план для участия в кружках робототехники.
Узнав о возможности посещать такой кружок, мы решили усердно заниматься по всем предметам, и со следующего года записаться.
Роботы не только необходимость в нашей жизни, они помогают нам фантазировать, развивать воображение, понимать многие проблемы и внести в нашу жизнь современность, актуальность.
Роботы повышают качество нашей жизни и как показала практика с лёгкостью заинтересовывают нашу молодежь. Ведь недаром наш президент делает активные шаги в развитии данной проблемы.
Выводы:
1.Исходя из гипотезы, мы изучили разновидности роботов и разновидность сфер их применения и, по результатам полученного исследования, что можно использовать человеческий потенциал и робототехники для улучшения качества жизни человека, достижения всех задуманных проектов опять таки во-благо человека и новых открытий в области науки. Так как для нашей страны это новые направления, у нас есть большие возможности внести свою лепту в развитии всех сфер человечества.
2.Заинтересованность роботами в нашем классе еще больше подстегнула учеников в получении знаний.
Работа по изучению робототехники оказалась очень интересной, и мы решили продолжить её.
В дальнейшем мы планируем:
· Записаться в кружок, с целью новых изобретений;
выяснить сможем ли мы сделать своих роботов на практике;
• выяснить как качество знаний влияет на создание роботов
• расширить поле деятельности: исследовать ІТ-технологии
Эти роботы – наша Мечта!
Мир без роботов очень скушна,
Где бы нам терпение взять,
Чтобы робота скорее создать!
Литература.
1. «Большая советская энциклопедия.» (Машин и механизмов теория) - с. 49
2. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.) – с. 65
3. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. – с. 87
4. И. М. Макаров, Ю. И. Топчеев. «Робототехника: История и перспективы» - с. 58
6. Глоссарий.ру Словарь по естесственным наукам – с. 47
Ресурсы интернета
Приложение 1
Анкетирование
На вопросы анкеты отвечали 20 учеников.
1. Знаете ли вы что такое робот? (да, нет)
20 учащихся знают что такое робот.
2. Знаете ли вы для чего создаются роботы?
Большинство детей знают для чего создаются роботы. 15 учеников назвали одни и теже сферы применения робототехники.
3. Какую пользу приносит робототехника?
7 уч. – облегчают труд человека;
3 уч. – используются в медицинских целях;
5 уч. – имеют развлекательный характер;
3 уч. – использование в киноиндустрии;
1 уч. – не знают, какой пользу приносят эти изобретения.
4. Какой вред могут приносить роботы?
3 уч. – много людей могут остаться без работы;
1уч. – зависимость от робототехники;
5уч. – вред может нанести ожирение людей, так-как движения человека будут ограничены;
11 уч. - не знают, какой вред может приносить робототехника.
5. Знаете ли что у нас открылись кружки по робототехнике?
Да. - 5 чл.
Нет- 15 чл.
6. Знаете ли, что у нас в Казахстане уже используется робототехника?
Да. Масло - 10 чл.
Нет- 10 чл.
7. Влияет ли роботы на качество жизни людей? (да, нет)
Да - 15 чл.
Нет- 5 чл.
8. Нужны ли в школах роботы? Почему вы так считаете?
20 уч-ся - Да.
15уч. – интересно посмотреть и потрогать;
3 уч. – помогать в столовых;
2уч. – поставить в гардеробе.
Приложение 2.
ТАБЛИЦА 1. Разновидность роботов.
Виды |
Применение |
Примеры |
Промышленные |
автоматизация всех видов ручных и транспортных операций в различных отраслях промышленности |
манипуляторы, роботы для покраски, сборки деталей, сварки, резки металла |
Сельскохозяйственные |
автоматизация трудоемких и монотонных процессов в сельском хозяйстве |
полевые роботы, роботы для подстрижки овец, роботы - косилки |
Транспортные |
автоматизация управления различными транспортными средствами. |
самоходные тележки, шагающие аппараты, автопилоты и авторулевые. |
Строительные |
автоматизация ручных операций как вспомогательных, так и основных, органически присущих строительному делу. |
роботы-демонтажники, роботы-штукатуры |
Бытовые |
автоматизация операций, связанных с бытом человека и с богатой разнообразием сферой его обслуживания. |
роботы-помощники, роботы-няни, роботы-пылесосы, роботы-носильщики, роботы-игрушки, социальные роботы |
Приложение 3.
Типы роботов
«Современные роботы, созданные на базе самых последних достижений науки и техники, применяются во всех сферах человеческой деятельности. Люди получили верного помощника, способного не только выполнять опасные для жизни человека работы, но и освободить человечество от однообразных рутинных операций».
По строению:
В зависимости от функционального назначения, выделяют следующие типы роботов:
. Транспортный робот
Приложение 3.
План записи в кружок «Робототехники»
Возможности |
Как влияет на ученика |
Польза, вред |
Где лучше использовать |
(хорошо учиться в школе) |
Получает отличные оценки, повышается успеваемость. |
Отличник, записывают на кружок |
И в школе и дома |
(не выполнять заданный материал) |
Получает плохие оценки, понижается успеваемость |
Из-за отсутствия знаний не берут в кружок |
В мечтах |
Рецензия на научно-исследовательскую работу по естествознанию
Тема: «РОБОТЫ и РОБОТОТЕХНИКА», которую выполнил обучающаяся 2 «Д» класса Темірғали Ақылжан Абзалұлы.
Данная работа направлена на выявление возможности знакомства с робототнхникой. Научно-исследовательская работа имеет четкую структуру и состоит из введения, основной части, заключения, списка литературы и приложения.
Работа написана грамотным научным языком. Оформление работы в целом соответствует предъявленным требованиям.
Во введении Темірғали Ақылжан Абзалұлы объяснил актуальность работы и выдвигает гипотезу о возможности применения робототехники в сельских условиях, для помощи в сельчанам. Четко сформулировала цель, заострила внимание на постановке конкретных задач. Введение выглядит достаточно содержательным и емким. В результате четкого изложения цели работы в изложении основной части научно-исследовательской работы присутствует логичность, четкость, последовательность. Наличие ссылок показывает детальную работу с научной литературой. В своей теоретической части работы Темірғали Ақылжан Абзалұлы рассматривает исторические моменты изготовления робототехники. Свою исследовательскую работу строит по выявлению возможности использовать робототехнику в сельской местноти. Проанализировал результаты исследований и кратко сформулировал основные выводы.
Список литературы включает разнообразные источники оформленные в соответствии с требованиями.
В целом работа заслуживает отличной оценки.
Рекомендации: продолжить работу над исследованием с целью расширения доказательной базы для своих выводов. Работу можно рекомендовать к участию в конкурсе.
Дата: 26.11.2019. Рецензент: Зеленецкая Ирина Григорьевна
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.