10176249_831177Tekhnolog

§ 16 Кольцевые автогонки

Кольцевые автогонки — гонки на автомобилях по определённой замкнутой трассе в течение нескольких прохождений (кругов). При этом старт и финиш совпадают. Обычно круг — это замкнутая трасса со сложными поворотами. Пример известных кольцевых автогонок — «Формула-1». Наиболее известная российская — «Формула Русь».

Автопробег — противоположность кольцевой автогонки. Самый известный автопробег — Париж—Дакар.

Задание 25

Как говорится, «ударим автопробегом по бездорожью и разгильдяйству!». Запрограммируйте робота для движения по указанному пути (рис. 15).

Узнайте, из какой книги фраза, заключённая в кавычки.

43

3Автомобили

Рис. 15. Трасса автопробега

Задание 26

Устройте соревнование, чей робот быстрее проедет один круг трассы (рис. 16). Продумайте, как ваш робот будет проходить повороты, где тормозить. Удачи!

Рис. 16. Схема трассы

44

Глава 4 РОБОТЫ И ЭКОЛОГИЯ

В настоящее время люди уделяют большое внимание экологии нашей планеты. Решение проблем охраны окружающей среды — одно из многих направлений, где роботы могли бы играть очень важную роль.

§ 17

Проект «Земля ФранцаHИосифа»

Земля Франца-Иосифа — это название архипелага в Северном Ледовитом океане. Архипелаг состоит из 192 островов общей площадью 16 134 кв. км и входит в состав Архангельской области. Климат архипелага — арктический. Средняя годовая температура — ниже –12 °C.

В 1994 году был создан Государственный природный заказник федерального значения «Земля Франца-Иосифа», который в 2010 году вошёл в состав национального парка «Русская Арктика» (http://www.rus-arc.ru/). Здесь обитают редкие виды животных — атлантические моржи, белые медведи, гренландские киты.

Задача национального парка «Русская Арктика» — сохранение культурного, исторического и природного наследия западного сектора российской Арктики.

95% территории архипелага находится в первозданном состоянии. Однако ряд островов Земли Франца-Иосифа подверглись техногенному воздействию. Там располагаются заброшенные объекты времён СССР военной и хозяйственной деятельности в Арктике: оставленные склады горюче-смазоч- ных материалов, свалки бочек, остатки нефтепродуктов, часть которых загрязняет океан. Ликвидация накопленного в прошлые периоды экологического мусора в Арктике — одна из важнейших экологических задач первой половины XXI века.

45

4Роботы и экология

В2012 году начались полномасштабные работы по ликвидации данного ущерба на двух островах архипелага Земля Фран- ца-Иосифа — острове Земля Александры (рис. 17) и острове Гукера. Общая площадь территорий, где уровни загрязнения природной среды существенно превышают допустимые нормы, составляет 6,26 кв. км.

Рис. 17. Загрязнения на острове Земля Александры

Масштабы экологической проблемы на Земле Франца-Иоси- фа таковы, что и на ваш век хватит. Кроме того, сейчас при ликвидации загрязнений требуется очень много ручного труда, например при уборке бочек с остатками горюче-смазочных материалов. Может, вы спасёте мир?

Моделируем ситуацию…

Задание 27

Вы с транспортного вертолёта высаживаете робота точно в указанное место (рис. 18). Его задача — очистить территорию для дальнейшего прибытия большой группы людей.

46

Проект «Земля Франца+Иосифа» § 17

Рис. 18. Схема задания

Пояснение: в кружках расположены объекты, которые роботу необходимо вытолкнуть за пределы круга, т. е. чтобы никакая часть объекта не осталась внутри белого круга.

Количество объектов и их размер могут быть различными. Начните со случая, когда объектов восемь и они расположены на оранжевых кружках.

При выполнении этого задания возникает много вопросов.

Задание 28

Ответьте на следующие вопросы:

1. Почему роботы поворачиваются каждый раз по-разному при одинаковых командах?

2. Могут ли они поворачиваться точно?

3. Какие факторы влияют на точность поворота?

47

4Роботы и экология

4.Как добиться стабильности робота, чтобы он выполнял задание идеально?

5.Влияет ли на точность поворота диаметр колёс или ширина базы робота (расстояние между колёсами)?

6.За сколько секунд было выполнено задание и можно ли быстрее очистить круг?

Задание 29

Придумайте три способа выполнения задания 17. Сравните их.

§ 18 Нормативы

Практически для всех видов работ разработаны нормы времени, определяющие, за какое время будут выполнены те или иные задания. Например, набор текста в 1000 знаков при вёрстке газеты работник должен производить за 6–8 мин. А на выявление неисправности в работе робототехнической руки-манипулятора отводится до 8 ч.

В нормативах времени отражён современный уровень рациональной организации труда.

А на какое время вам надо ориентироваться при выполнении задания 27? За сколько секунд робот должен очистить белый круг? Если ваш робот очистит поле за 6 с — это отличный результат. Однако самое быстрое выполнение этого задания в России — менее 3 с!

48

Глава 5 РОБОТЫ И ЭМОЦИИ

§ 19 Эмоциональный робот

Роботы сегодня выполняют огромное количество производственных функций. А что будет на следующем этапе развития роботостроения? В последнее время инженеры и учёные всё больше внимания уделяют социальным функциям роботов и проявлениям у них эмоций и чувств.

Возможно, вы уже дали имя своему роботу. Может быть, это Валли или Вертер, а может, и Вася… Мы ведь все убеждены, что не за горами то время, когда роботы будут помогать нам по дому, переносить нас с места на место, играть и гулять с нами. Дав ему имя, вы попытались вдохнуть в него жизнь. И это правильно! Робот должен не только слепо повиноваться приказам (выполнять стоящие перед ним задачи), но и выражать своё отношение к происходящему с помощью различных эмоциональных состояний, включая удивление, грусть, радость, неприязнь и досаду.

Передавать эмоции можно разными путями, но EV3 обладает пока только тремя возможностями:

•передача эмоций с помощью дисплея — в блоке Экран (пусть это будет лицо робота);

•передача эмоций с использованием динамика — в блоке Звук (это голос робота);

•подчёркивание текущего эмоционального состояния специфическими движениями — в блоках для управления моторами (это жестикуляция робота).

Благодаря эмоциям робот сможет быстрее устанавливать контакт с окружающими и более эффективно взаимодействовать с вами. Происходит это пока механическим копированием внешних проявлений эмоций человека: жестов, мимики и речевых особенностей.

49

5Роботы и эмоции

Давайте попробуем запрограммировать эмоционального робота. Но сначала необходимо разобраться подробно с блоками Экран и Звук, отвечающими за работу экрана и динамика соответственно.

§ 20 Экран и звук

Задание 30

Рис. 19. Справочная система — блок Экран

50

Экран и звук §20

Задание 31

Используя справочную систему, узнайте о программном блоке Звук и его настройках (рис. 20).

Рис. 20. Справочная система — блок Звук

51

5Роботы и эмоции

Задание 32

Опишите настройки блока Звук по его пиктограмме (рис. 21, а–в).

а

________________________________________________________

________________________________________________________

б

________________________________________________________

________________________________________________________

в

________________________________________________________

________________________________________________________

Рис. 21. Блок Звук с различными пиктограммами

52