Эссе Перспективы развития электроники

Содержание

1.Введение……………………………………………………………………2

2.Определение………………………………………………...……………. 3

3.ExoHand…………………………………………………………………….3

4.Digits……………………………………………………….………………..4

5.Проблемы эргатических систем управления…………………………5

6.Заключение…………………………………………….……………...…..6

7.Список литературы……………………………………………….…..….7

1

Введение

Современный мир устроен так, что человек с самого раннего возраста должен свободно владеть высокотехнологичными продуктами и технологиями. Магазины переполнены игрушками с дистанционным управлением, которые нужно программировать, по торговым центрам передвигаются роботы, большинство производств заполонили так же те самые роботы, все эти электронные «гаджеты» в основном управляются при помощи дистанционных ручных и мобильных пультов. Люди давно оценили преимущества дистанционно-управляемой техники, успешно и с удовольствием ее эксплуатируют.

Зачастую, когда не определены условия работы и существует возможность того, что потребуется коррекция действий непосредственно во время процесса управления, необходимо воспользоваться эргатической манипуляционной системой управления. Так как интеллектуальные системы часто являются дорогостоящими, для экономической выгоды, преимущественно используют ручное управление.

2

Определение

Эргатическая система — схема производства, одним из элементов которой является человек или группа людей и техническое устройство, посредством которого человек осуществляет свою деятельность. Основными особенностями таких систем являются социально-психологические аспекты.

Наряду с недостатками (присутствие «человеческого фактора»), эргатические системы обладают рядом преимуществ, таких как нечеткая логика, эволюционирование, принятие решений в нестандартных ситуациях.

На сегодняшний день эргатические системы широко распространены. Примером таких систем являются: система управления блоком станции, система управления самолетом, диспетчерская служба аэропорта, вокзала. Эргатические системы нашли своё применение на объектах, где вмешательство оператора в работу объекта является на сегодняшний день необходимым условием обеспечения надежной работы данных объектов.

ExoHand

Не так давно на промышленной выставке в Ганновере, немецкая компания «Festo» продемонстрировала свою новую разработку (рис.1) – необычную перчатку, с помощи которой можно производить дистанционное управление роботизированной рукой.

Форма ExoHand адаптируется к руке благодаря формованной лазером полиамидной структуре. Движения обеспечиваются 8 пневматическими приводами. Такие параметры, как сила, угол поворота и расстояние, отображаются и управляются датчиками. Система управления постоянно записывает и фиксирует положение руки и приложенную силу, постоянно выравниваясь с рукой человека, на котором надет экзоскелет.

Управление манипулятором при помощи обычных пультов управления или контроллеров не всегда бывает простым и удобным, а к тому же, если манипулятор антропоморфен, то задача становится архисложной, для этого требуется оператор высокой квалификации. Ученые компании «Festo» показали общественности свои изобретение, которое решает проблему управления, устройство ExoGlove. Выполняя не сложные движения рукой в перчатке (сгибание и разгибание, перемещение в пространстве),

3

необученный человек может без особых трудностей управлять на расстоянии роботизированной рукой ExoHand.

Рис. 1 Разработки компании Festo (ExoGlove и ExoHand)

Еще одну разновидность системы дистанционного управления изобрели ученые из университета Беркли (Калифорния) – сенсорную перчатку, в основе которой служат несколько акселерометров (по одной штуке на пальце и один на ладони). Данные датчики, реагируют на все движения, совершаемые рукой, на которой находится устройство. От них на компьютер поступает оцифрованная информация при помощи беспроводной связи. Обработав полученные показания, ЭВМ вычисляет координаты положения устройства в пространстве, характер и вид передвижения, что позволяет понять какой жест сделал оператор.

Применение данной сенсорной перчатки позволяет использовать её как компьютерную мышь (стрелка следует в то место, куда показывает рука); вместо клавиатуры. Так же виртуализации можно подвергнуть множество других приспособлений, которые повсеместно в своей жизни использует человек.

Digits

Ученые и специалисты из университета Ньюкасл и компании «Microsoft Research», изобрели устройство Digits (рис. 2), отличительной особенностью которого является отсутствие акселерометров и актуаторов. За основу данной конструкции была взята технология камер Kinect. Этот прототип включает в себя такие компоненты как: инфракрасная камера и лазерный проектор, закрепленные на запястье, с их помощью считывается вся информация о перемещениях пальцев и руки.

4

Возможности устройства обширны и главное ее особенностью является то, что систему легко носить с собой, так как она не требует дополнительной внешней инфраструктуры.

Рис. 2 Компоненты устройства Digits

Проблемы эргатических систем управления

В эргатических системах управления должны быть учтены: забывчивость оператора, его подверженность ошибкам, непостоянство внимания и т. п. Если решение, принятое человеком, может привести систему в аварийный режим (контроль осуществляет сама система), то это решение не должно восприниматься, о чем система должна сигнализировать оператору. Подобные действия в состоянии выполнить лишь сложная система с хорошо развитыми средствами интеллектуальной поддержки операторов.

Также одной из важных проблем является определение «границ возможного» в деятельности человека и возможностях техники для оптимального распределения функций между ними. Пределы функционирования сложных систем определяются условиями и воздействиями, приводящими к срыву деятельности. В этом смысле срыв операторской деятельности является одной из глобальных проблем, стоящих перед проектировщиками сложных эргатических систем управления. Цель проектирования состоит прежде всего в том, чтобы избежать, исключить возможность аварий (прекращения деятельности) современных систем, которые неотвратимы при срыве деятельности человека-оператора.

5

Заключение

Современная техника (вне зависимости робот это или горная машина) – это сложная техническая система, для управления которой нужен специально подготовленный человек-оператор. Уровень технической части за последнее время значительно вырос, что привело к усложнению управления данными объектами. Для того чтобы упростить этот процесс нужно внедрять новые разработки в этой области, которые позволят сократить время и затраты на обучение оператора.

6

Список литературы

1.Зенкевич С.Л., Ющенко А.С. Основы управления манипуляционными роботами // Москва Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 2017 (дата обращения 17.12.2022)

2.Долгов Д.И., Ильина И.Е. Эргатические системы управления как фактор повышения конкурентоспособности предприятия // Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес». 2018 (дата обращения 17.12.2022)

3.Косолапов К.В., Сафин Г.Г., Лымарь А.Б., Проскурин Я.В., Свалов Д.В. Полимерные мышцы в робототехнических системах // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 10 [Электронный ресурс]. URL:web.snauka.ru/issues/2015/10/58611 (дата обращения 17.12.2022)

4.Косолапов К.В., Распутин Д.А., Тюгаев М.В., Адигамов И.С. Разработка универсального модульного автоматизированного комплекса удалённого присутствия //Международный научноисследовательский журнал. 2016, № 8-1 (27). С. 22-25 (дата обращения 17.12.2022)

5.Exohand, рука робота во втором поколении [Электронный ресурс] - https://ru.futuroprossimo.it/2019/08/exohand-la-mano-robotica-e-alla- seconda-generazione/ (дата обращения 17.12.2022)

6.Железнов Э.Г., Комиссаров П.В., Цымай Ю.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ // Современные наукоемкие технологии. – 2021. – № 4. – С. 37-41;

URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=38612 (дата обращения 17.12.2022).

7