Роботы помощники по хозяйству. Роботы среди нас: как создать интеллектуального помощника по дому. Робот из обувной коробки
Еще двадцать лет назад мы спокойно обходились без мобильной связи, и стационарные телефонные аппараты были не у всех. А сейчас - живем в век новых технологий, которые каждый день совершенствуются и предлагают нам что-то новое, практически сошедшее со страниц фантастических романов. И новое поколение уже не представляет себе учебу, работу и досуг без смартфонов, планшетов, ноутбуков и прочих гаджетов. А для продвинутых и модных был изобретен домашний робот-помощник.
Что это такое?
Домашний робот-помощник - устройство, назначение которого - помогать человеку в повседневной жизни. В отличие от обычной бытовой техники, он наделен искусственным интеллектом, пусть пока и не вполне совершенным, но работа в этом направлении не прекращается.
Есть разные агрегаты с определенным функционалом: очистители стекол, газонокосилки, уборщики бассейнов. Но наибольшей популярностью в последнее время пользуются роботы-пылесосы. О них читайте ниже.
Описание
Это агрегат с искусственным интеллектом, предназначение которого - автоматическая уборка помещений. Современное устройство зачастую имеет форму диска диаметром около 30 и высотой 10 см. Передняя часть робота оборудована большим контактным сенсором (бампером), который помогает ему избегать столкновений с препятствиями. Работает такой помощник на внутренних аккумуляторах, а подзаряжается от базы (специальный модуль), которую сам находит и подключается после выполнения уборки. Заряжается он от двух до пяти часов в зависимости от типа используемого аккумулятора.
Домашний робот в процессе уборки автономно движется по поверхности, собирая мусор по пути. С помощью специальных алгоритмов он решает, как преодолеть встретившееся препятствие. Благодаря небольшой высоте этот «умный» пылесос легко проходит под кроватью или другой мебелью. Если он все же застрянет и не сможет двигаться, то звуковыми сигналами известит об этом хозяина.
Организация процесса уборки
Домашний робот-пылесос в зависимости от функционала входит в одну из следующих групп:
- Проводящий уборку только силой всасывания (самые экономные и маленькие модели). Втягивание мусора в пылесборник происходит через узкую щель. Она располагается на днище аппарата. Из-за слабой мощности всасывания по отношению к обычным пылесосам такой помощник справится только со сбором легкого мусора, пыли и шерсти с гладкой поверхности.
- Работающий с помощью силы всасывания и турбощетки. На днище таких пылесосов расположена быстровращающаяся щетка, заметающая мусор в собиратель пыли. Параллельно идет втягивание воздуха через щель для турбощетки, благодаря чему собирается создаваемое ею пыльное облако.
- Аналогичный предыдущим моделям, но с двойной турбощеткой. На дне таких машин - две плотно расположенные щетки, которые вращаются противоположно направленно. Одна из них заметает мусор в пылесборник, а вторая - поднимает ворс ковровых покрытий. Блок со щетками под своим весом движется по вертикали, обеспечивая более эффективную чистку ковров.
- Влажный полотер - оснащен материей из микрофибры, постоянно увлажняющейся из сосуда с водой (через капиллярную систему). Использованию такого модуля должна предшествовать сухая уборка во избежание грязевых разводов. Обычно производится не в виде автономного устройства, а в форме сменного блока для агрегатов, всасывающих сухой мусор.
- Сухой полотер, иногда еще называемый робо-шваброй из-за отсутствия системы всасывания. С помощью той же тряпочки из микрофибры протирает пол. В зависимости от модели пылесос может двигать мусор как перед собой, так и разнося от центра помещения к углам (за исключением части, оседающей на тряпочке).
- Моющий робот - отличается функцией увлажнения поверхности из емкости с водой и дальнейшего сбора полученной грязи в специальный резервуар. Данная категория представлена на рынке всего несколькими моделями из-за довольно трудоемкого обслуживания такого «помощника».
Как сделать домашнего робота?
Устройства с хорошим функционалом обычно стоят недешево. Но что делать, если не обладаешь нужной суммой, а желание соответствовать модным технологическим тенденциям велико? Ответ прост - сделать самостоятельно. Как бы удивительно это ни звучало, робот, своими руками созданный, - это реально при наличии необходимой информации.
Инструментарий
Для выполнения технической части следует вооружиться паяльником, припоем, канифолью и элементами, которые будут использованы в схемах. Из теории неплохо бы знать, что с чем нужно соединять для получения нужного результата. Какой робот в домашних условиях может получиться, спросите вы? Рассмотрим пару вариантов.
Робот-пылесос (home-версия)
Этот виброробот, способный постепенно, но тщательно убирать помещение, конструируется на основе простой щетки. Составляющими элементами будут служить вибродвигатель, стандартная батарея и переключатель. Сборка осуществляется следующим образом: к батарее подключаем двигатель, а к нему - переключатель.
Получившуюся конструкцию крепим на щетку и включаем - домашний робот вибрирует и таким образом чистит поверхность.
Робот-стекломойщик
Здесь механизм посложнее. Необходимо заставить машину перемещаться вертикально. Микроконтроллеры помогут управлять всем процессом. Чтобы устройство было не таким громоздким, можно присоединить его к электропитанию, а батарею не использовать. В роли чистящего механизма будет выступать небольшой двигатель, постоянно передвигающий по кругу или в противоположные стороны чистящий элемент. Крепить конструкцию удобно на небольших присосках.
Заключение
Жизнь в мире новых технологий удивляет нас своими разработками каждый день. И рассмотренные виды роботов-помощников - это еще далеко не все, что предлагает рынок современному покупателю. Последние разработки представляют нам роботов, практически членов семьи, которые могут совершать видеозвонки, управлять компонентами «умного дома», развлекать ребенка и так далее.
Но не стоит недооценивать и свои возможности по созданию домашних помощников. Ведь робот, своими руками созданный, - это эксклюзивная модель, предмет гордости, и вообще стоит дороже любых денег. Тем более что вариантов в этой области - масса. Можно утюг превратить в робота, который может сам двигаться по доске. Или выполнить его в виде руки, крепящейся к гладильной доске и двигающей его. Здесь все зависит от вашей фантазии и желания.
Средства автоматизации всё плотнее входят в нашу жизнь. Стиральная машинка, микроволновка, мультиварка - и этот список можно продолжать достаточно долго. Но подобные автоматические помощники могут быть не только куплены в магазине, но и сделаны своими руками. Три из них будут рассмотрены в рамках данной статьи.
Что такое робот
Так называют автоматические устройства, которые действуют, стараясь копировать принцип движений живых организмов. Они могут осуществлять различные операции, которые были предусмотрительно реализованы с помощью аппаратной составляющей и программного обеспечения. Получение информации о внешнем мире осуществляется с помощью датчиков, выступающих в роли органов чувств, что присущи живым организмам. При этом может присутствовать связь с оператором и возможность обработки его команд. Их внешний вид не привязан к единому стандарту. Так, в производстве используются роботы, которые по причинам экономического и технического характера далеки от человека. Данный термин может быть использован и относительно программного обеспечения, например, с приставкой «поисковый» или в качестве объекта игры - «бот».
Домашние роботы
Робототехника является таким направлением, относительно которого в последние годы можно наблюдать значительный всплеск интереса. Во многом это можно объяснить наследственность (в Советском союзе значительной популярностью пользовалось радиолюбительство). При создании роботизированных конструкций в домашних условиях обычно не требуется значительных вложений, что позволяет довольно большому количеству людей заводить себе такое увлечение. К тому же, домашний робот может выполнять ряд полезных функций, поэтому их часто собирают для облегчения жизни. Предлагаю ознакомиться с несколькими представителями, которые можно относительно легко собрать.
Что необходимо для занятий домашней робототехникой
В технической части следует иметь рабочее место, паяльник, припой, канифоль и элементы, что будут использоваться в схемах. С точки зрения теории необходимо знать, что и как соединяется, чтобы получить желаемый результат. С последним могут быть определённые проблемы, но тогда к вашим услугам интернет, где можно попросить совета и получить его, чтобы приблизить момент, когда домашний робот сможет выполнять поставленные перед ним задачи. Данная тема является довольно популярной, поэтому найти ответ на свой вопрос или задать его на специализированном сайте не составит труда. А сейчас давайте рассмотрим примеры домашних роботов-помощников.
Автоматическая подсветка
Фонарики служат нам солнцем в темноте. Данная конструкция полезна будет для тех, у кого часто заняты руки, а также для инвалидов, которым не всегда удобно пользоваться обычными средствами освещения. Как она будет действовать? Ориентиром для робота можно взять инфракрасный маяк-сигнал, который можно прикрепить куда угодно (рубашка, ботинки, предмет). Для его изготовления можно воспользоваться светодиодами, что генерируют сигнал необходимого диапазона. Самого робота можно поместить на колесную платформу (размещенную на возвышенности) и приводить в движение с помощью двух двигателей (или одного, что может крутиться в две стороны). Активироваться подсветка будет инфракрасными фототранзисторами. Для приведения в рабочее состояние можно использовать два коммутатора. Чтобы этот робот-помощник для дома не упал и не повредился, его можно разместить в поливинилхлоридной трубке с дополнительной поддержкой в виде резинок. При желании данную конструкцию можно легко усовершенствовать.
Робот-чистильщик
Предлагаю теперь рассмотреть устройство, цель которого - очищать помещение, медленно, но уверенно. Данная модель является вибророботом и разрабатывается на основе обычной щетки. В качестве составляющих элементов можно взять вибродвигатель, стандартную батарею и переключатель. Сборка не составляет труда. Необходимо батарею подключить к двигателю, к нему - переключатель. Далее вся конструкция крепится на щетке и включается. Этот домашний робот начинает вибрировать, одновременно проводя чистку поверхности. Конструкция имеет значительные перспективы усовершенствования.
Робот-мойщик окон
Пожалуй, самая сложная конструкция. Здесь кроме очевидной необходимости двигателя необходимо также позаботиться о том, чтобы устройство могло передвигаться вертикально. Для управления всем процессом необходимо будет прибегнуть к помощи микроконтроллеров. Для облегчения конструкции можно пользоваться не батареей, а подсоединять робота к сети питания. В качестве чистильного устройства можно использовать маленький двигатель, который будет постоянно передвигать по кругу или в две стороны чистильный элемент. Для крепления конструкции можно использовать маленькие присоски, которые будут достаточно хороши, чтобы удерживать робота, но не будут останавливать его движения (как у геккона).
Заключение
И это не все возможности! Роботы для домашнего применения могут иметь широчайшие возможности использования. И рассказанные в статье образцы пускай не ограничивают ваше воображение. Ведь человек может составить любые гаджеты. Домашние роботы-помощники могут помогать с кучей других дел: так, можно доработать утюг, чтобы он сам мог самостоятельно передвигаться. Или создать руку, которая будет крепиться к гладильной доске, и передвигать его. Как видите - вариантов масса. И какой будет ваш домашний робот - решать исключительно вам.
В 2015-2016 году эти роботы, как правило, узкоспециализированные - каждый под какой-то один вид деятельности. В перспективе можно ожидать появления многофункциональных, универсальных роботов, способных выполнять различные виды деятельности.
Классификация (разновидности)
Как правило, речь идет о мобильном или голосовом интерфейсе к программе управления тем или иным функционалом "умного дома". Впрочем, функциональность дворецкого могут быть шире, включая, например, обязанности персонального робота (робота-компаньона, робота-помощника и т.п.).
Роботы, предназначенные прежде всего для приготовления пищи. Это могут быть и 3D-принтеры. Один из концептов - это два манипулятора, которыми управляет программа ИИ, оснащенная техническим зрением. Такие "роботизованные руки" готовят пищу привычным для людей образом.
Роботы для подрезки кустов
Gardi - робот для фигурной подрезки кустов, представлен в 2015 году на Robotics Expo 2015 в Сокольниках.
Trimbot2020: робот-манипулятор Kinova монтируется на платформу для газонокосилок Bosh Indigo, известен в 2018 году.
Роботы для уборки бассейна
Роботы для бактерицидной обработки помещений
Существуют охранные роботы различного назначения. Есть множество домашних роботов. Есть охранные роботы, предназначенные для охраны квартир и домов, а также такие, которые могут охранять также прилегающую к дому территорию. Мобильные и фиксированные. Например: iCamPro Deluxe, RAMSEE. Riley, SensorSphere, Трал Патруль.
Самым ярким представителем семейства роботов - домашних питомцев в нулевые годы была собака-робот Aibo. Несмотря на то, что этот проект продвигала компания Sony, он провалился, а психологи заявили, что такая судьба была вполне ожидаемой для любого, кто понимает, чего люди хотят от своих домашних питомцев. Среди прочих качеств называлась "легкая непредсказуемость поведения", "возможность почувствовать свою обязанности и ответственность за живое существо", "выступать молчаливым, внимательным и понимающим собеседником". Всего этого первые поколения роботов домашних питомцев своим хозяевам не обеспечивали, так что грустное завершение проекта было ожидаемым. Что не мешает последователям пробовать добиться успеха на данном поприще.
Примеры продуктов: Aibo, Sony - собачка; CHIP K9 - собачка.
Компаньоны, развлекательные роботы, социальные роботы / роботы-собеседники, реабилитационные роботы для пожилых или других категорий нуждающихся
Например, Pepper, Asus Zenbo, Jibo, Da Zhi и т.п.
Роботы для глажки
Один из видов бытовых роботов, назначение которого очевидно из названия.
На 2016.02 еще нет коммерческих образцов
Один из видов "бытовых роботов", использовать таких можно дома или, например, в химчистке, прачечной.
Роботы для взрослых
Категория роботов, адресованных, например, одиноким, стеснительным или больным людям. Вряд ли стоит сомневаться в том, что такие роботы получат широкое распространение, прежде всего, в Японии, а затем и в других странах мира. Есть и критики, считающие, что данное направление неэтично и может нанести вред человеческому обществу.
Устройства для гигиены (туалеты), кормления, развлечения домашних животных.
Роботизированная мебель - это модульная конструкция, позволяющая быстро реконфигурировать одно и то же помещение в соответствие с текущими задачами в режиме реального времени. Электроприводы, повинующиеся заложенной программе или нажатию кнопок в приложении, выдвигают из недр робо-комплекса кроватили или столы, настраивают конфигурацию шкафов и полок. А в роботизированном доме даже перегородки между комнатами могут передвигаться так, как нужно сейчас хозяину. Как в ручном режиме, так и автоматически, например, в таком доме занавески раздвинутся как раз тогда, когда хозяин встает, одновременно включится, например, кофеварка.
Устройство для автоматизированного перемещения (перевозки) вещей в поездках. Как правило, обладает следующими возможностями: вмещает несколько десятков килограммов багажа (до 15-30 кг); способно самостоятельно двигаться за "хозяином" ориентируясь на сигнал карманного радиомаячка; при потере сигнала включает громкие звуковые сигналы; благодаря цифровой камере и набору сенсоров способно находить путь в толпе людей, не сталкиваясь с ними, не падая с неогороженных площадок или лестниц.
Примеры моделей домашних роботов
Da Zhi, Шаньдунский политехнический университет, Китай
Социальный робот. Робот-собеседник с некоторыми дополнительными функциями. Способен "поддерживать беседу"в автономном режиме.
Patin, Flower Robotics, Япония
Робот-пылесос. 2015.05 Цена при покупке на аукционе Aliexpress составляет $266.
Roxxxy, True Companion
Робот для взрослых.
Tony, Robotronic.ru, Россия
2015.08 Сообщается о возобновлении работ по созданию робота-чемодана после того, как разработчики российской компании Robotronics получили финансирование одного из сколковских инвест-фондов. Пока что это только концепт. Идея робота - автоследование за хозяином. Дистанция следования задается через приложение на смартфоне, связь с трехколесным роботом осуществляется через BT. Если расстояние увеличивается, смартфон и чемодан подают сигнал тревоги. Конструкция робота-чемодана включает гироскоп, фотодатчики, УЗ и ИК-датчики, что позволяет ему не натыкаться на препятствия, съезжать с наклонных плоскостей, не падать с высоты. Заряда аккумуляторов хватает на 2 часа езды, зарядное устройство встроено в корпус, оснащенный также мягким бампером. Пользователь может включать "габаритные огни". Максимальный перевозимый вес - до 30 кг. Первый прототип планируется представить весной 2016 года. Ориентировочная цена - $2000. Идея не оригинальна, канадский дизайнер Peter Yeadon придумал робочемодан Fido Lugguge еще в середине 2000-х, впрочем, до коммерческого выпуска дело так и не дошло. Источник: robotronic.ru
2015.04.26 Остаться в вечности в виде робота-аватара ? Роботы, имитирующие личность человека.
Облегчение жизни человека в части его домашних забот - задача актуальная на сегодняшний день, и концептуальные электронные устройства всемерно упрощают быт, избавляя нас от тяжелых и рутинных операций,а также делают нашу жизнь более интересной и комфортной.
Робот-пылесос
Суперсовременному роботу-пылесосу по силам тщательно убрать любое жилье и избавить его от мусора, аллергенов и пыли. Прибор особенно понравится хозяевам домашних питомцев, пожилым людям и тем, кто очень занят, ведь он автономен и не требует участия в процессе.
Стол - робот от Doyeop Kim
Сюда относится и N1 Robot Table. Основная его функция — кухонный стол, но есть и другие интересные фишки: сенсорный экран, встроенная камера, подключение к сети, быстрый телефонный набор, музыкальный плеер, базы рецептов, счетчик потребленной энергии и многое другое.
Такую интересную и многообещающую разработку можно смело рекомендовать на роль центрального цифрового узла в доме.
Стиральная машина - робот от Chan Yeop Jeong
Вы когда-либо испытывали педикюр рыбы-доктора? Это когда рыбки находятся в ванне с водой и вашими ногами, и они грызут отмирающие клетки кожи. Основу этой идеи и воплотила Pecera - стиральная машина, которой не нужны моющие средства. Также она экономит воду.
Пчела - робот
Эти летающие роботы могли бы когда-нибудь очистить ваше жилье, если бы вы хотели иметь немного свободного времени.
Производственная дизайн - студия из Колумбии и Адриан Перес Сапата создали решение, имитирующее семью медоносных пчел. Роботы сканируют дом и очищают поверхность с капельками жидкости, захватывают грязь и относят ее обратно к сердцевине.
Маленькие роботы питаются солнечной энергией, собранной крыльями.
Робот - массажист
Для большинства людей сеансы массажа являются роскошью - компромиссом между временем, деньгами и релаксацией. Но компания DreamBots стремится сделать массаж более доступным с помощью робота.
WheeMe является личным массажистом, он катится по вашему телу, используя "датчик наклона", чтобы направлять себя на поверхности, не падая и не теряя сцепления. Робот - массажист работает от трех батареек типа АА и функционирует автономно.
Просто поместите его на вашем теле, чтобы начать. Весом менее фунта, WheeMee не способен дать массаж глубоких тканей, но DreamBots обещает приятное нежное чувство. Заменит ли WheeMee посещение массажиста?
Робот для запахов
Этот подключенный к сети робот дает вашим твитам и комментариям в Facebook запахи. Компания нашла способ включить запахи в Интернете. Представьте, что Ваша вторая половинка упоминает вас на Twitter и, как по волшебству, вы чувствуете запах его / ее духов.
Если кто-то смотрит теги вашего видео в Facebook, аромат с маслом попкорна или фруктов наполняет комнату. Olly делает Интернет с запахом возможным. Olly - веб-подключенный пахучий робот - созданный англо-американской компанией Mint Foundry, даст всем вашим уведомлениям в интернете запах.
Создатели полагают, что пришло время к изображению и звуку добавить запахи. Олли является компактной белой коробкой, которая может быть заполнена любым желаемым ароматом.
Компания предлагает эфирные масла, фрукты, духи, одеколон или каплю джина. При этом они могут быть сложены, так что вы можете дать всем вашим онлайн-вещам разный запах.
В современном мире нас всюду окружают машины и механизмы различных типов, однако роботы среди них пока еще довольно редкие гости. И это неудивительно, ведь главное отличие этих агрегатов от других - интеллект, который до сих пор в полной мере не познан самими создателями. И пусть современным роботам пока еще далеко до искусственных гуманоидов из фантастических романов и фильмов, но с каждым годом они становятся все более и более совершенными.
Рутинная работа, которая не требует творческого подхода, - это идеальное место для интеллектуальных машин.
Борьба с рутиной, безусловно, актуальное направление развития, но куда более важными являются сферы деятельности, сопряженные с непосредственной опасностью для жизни, поэтому полеты в космос стали одной из первых областей применения роботов. Именно здесь впервые были полноценно использованы дистанционно управляемые роботизированные станции, и чем дальше человек отправлял механических исследователей, тем более важной становилась возможность автономного принятия решений машиной. Ведь, скажем, даже до Луны сигнал с Земли идет с существенной задержкой, что уж говорить о Марсе или других планетах.
Если взглянуть глубже, основным назначением роботов, безусловно, является в первую очередь помощь человеку, в связи с чем они находят в нашей повседневной жизни все больше и больше применения.
Еще десять лет назад казалось фантастикой, что можно будет зайти в ближайший магазин бытовой электроники и купить там робота-уборщика, а теперь ползающие по квартире роботы-пылесосы уже стали привычными даже для домашних животных, которые с удовольствием используют их в качестве аттракционов.
Более того, сегодня уже используются роботы-официанты, роботы-повара в ресторанах, роботы-дворецкие и т. д. - мы расскажем вам о самых любопытных моделях.
1. Больше, чем игрушка
В 2008 году французская компания Aldebaran Robotics выпустила миниатюрного робота Nao . Этот почти игрушечный 57-сантиметровый аппарат оказался столь удачным, что разошелся по всему миру и стал основной платформой ежегодных соревнований RoboCup.
Помимо возможности свободно двигаться и общаться с хозяином с помощью речевых команд Nao обладает интерфейсом интерактивного программирования. С помощью специальной программы робота можно научить выполнять нужные операции в зависимости от заданных условий, например, принести какой-нибудь предмет.
2. Нескучный космос
Как ни странно, использование роботов в космосе не ограничивается лишь утилитарными функциями. Так, японское космическое агентство запустило на МКС робота Киробо , созданного с единственной целью - развлекать людей общением.
Томотака Такахаси, дизайнер из подразделения автоконцерна Toyota, создал Киробо по мотивам персонажа аниме «Астробой» (Astro Boy), знакомого каждому японскому мальчишке. Этот робот-собеседник не давал скучать японскому космонавту Коити Вакате во время его полета, завершившегося прошлой весной.
С тех пор уже сам механический Астробой пребывает на орбите в гордом одиночестве. Вернуть робонавта на Землю планируют в 2015 году.
3. Роботизированный ресторан
Ресторан в городе Куншан в КНР может похвастаться не только вкусной едой, но и очень оригинальным персоналом: вместо привычных официантов еду посетителям в нем разносят роботы . Кроме того, некоторые блюда также приготовлены роботами-поварами.
Владелец ресторана Сон Юган рассказывает, что занялся разработкой роботов по просьбе дочери, которая попросила его сделать робота-помощника по дому. По его словам, стоимость каждого робота составляет около 40 000 юаней, что не превышает годовую оплату обычного сотрудника. В то же время роботы - отличный способ привлечения в ресторан посетителей.
4. Роботы-дворецкие
В отеле «Алофт» в Купертино часть обязанностей персонала взяли на себя роботы A.L.O. , разработанные компанией Savioke. Так, если вам понадобится лишнее полотенце или тюбик зубной пасты, вам доставит ее весьма симпатичный электронный дворецкий. Этот робот взаимодействует с компьютерной системой отеля с помощью Wi-Fi и 4G, что позволяет ему удаленно вызывать лифты и находить нужные комнаты.
