🤖 Робототехника и сферы применения роботов

Робот — умная машина, которая может видеть, думать и действовать сама

1👁️ ВИДИТ → 🧠 ДУМАЕТ → 🦾 ДЕЙСТВУЕТ
2  (датчики)  (процессор)  (исполнительные механизмы)

Примеры:

• 🚗 Радиоуправляемые машинки
• 🚁 Дроны с камерой
• 🏥 Хирургические роботы da Vinci

Умеют выполнять одну задачу:

• 🧹 Roomba (робот-пылесос)
• 🚗 Автопарковка в машине
• 🌱 Роботы-газонокосилки

Могут адаптироваться к ситуации:

• 📦 Роботы на складах Amazon
• 🍕 Роботы доставки еды
• 🚕 Беспилотные такси Waymo

Почти как люди:

• 🐕 Boston Dynamics Spot (робот-собака)
• 🚀 Роботы NASA на Марсе
• 🤖 Tesla Optimus (робот-гуманоид)

Что делают:

• ⚡ Сваривают детали автомобилей
• 📱 Собирают телефоны и планшеты
• 🎨 Красят машины (ровнее человека!)
• 📦 Упаковывают товары

Коллаборативные роботы (коботы) работают рядом с людьми безопасно!

Роботы-доктора уже здесь:

• 🔬 da Vinci — делает сложные операции
• 🦾 Экзоскелеты — помогают ходить после травм
• 💊 Нанороботы — доставляют лекарства внутри тела
• 🧬 ИИ-диагностика — находит болезни по фото

2025 год — эра беспилотников:

• 🚕 12% новых авто с автопилотом
• 📦 850,000 дронов доставки работают
• 🚚 Грузовики ездят без водителей по трассам
• 🚢 Порты управляются роботами

Роботы-домохозяйки 2025:

• 🧽 Универсальная уборка (пол, окна, сад)
• 👨‍🍳 Кулинарные роботы (пицца за 3 минуты!)
• 👴 Роботы-компаньоны для бабушек и дедушек
• 🌱 ИИ-садовники для растений

Роботы-учителя уже в школах:

• 🤖 ИИ-репетиторы — объясняют математику
• 🔬 Роботы-лаборанты — помогают в экспериментах
• 🥽 VR/AR роботы — виртуальные экскурсии
• 📚 Адаптивное обучение — подстраивается под вас

Зеленые роботы:

• 🌊 Очистка океанов от мусора
• 🌳 Посадка деревьев дронами
• ♻️ Сортировка отходов (быстрее людей)
• ☀️ Обслуживание солнечных ферм

Современные ИИ-технологии:

• 🖼️ Компьютерное зрение (YOLOv9, SAM 2.0)
• 💬 Языковые модели (GPT-5, Claude 3.5)
• 🎯 Планирование (Reinforcement Learning)
• 📚 Обучение (Few-shot learning)

Вопрос: Как быстро думает ИИ?

Типы приводов:

• ⚡ Электрические — точные и быстрые
• 💨 Пневматические — мягкие и безопасные
• 💧 Гидравлические — очень сильные
• 🧬 Искусственные мышцы — как у человека!

Физические принципы:

• 🔄 Кинематика — как движутся части робота
• ⚖️ Динамика — почему робот не падает
• ⚡ Электромагнетизм — как работают моторы
• 🌊 Волны — как лидар “видит” расстояния

Энергия в роботах:

1Электричество ⚡ → Движение 🔄 → Полезная работа 💼

Зачем роботу математика?

• 📊 Координаты — где находится робот
• 📈 Графики — планирование пути
• 🧮 Алгоритмы — принятие решений
• 📐 Геометрия — расчет движений

Системы координат роботов:

• 📍 Декартова (X, Y, Z) — как в математике
• 🎯 Полярная (r, θ) — расстояние и угол

Языки программирования роботов:

• 🐍 Python — для ИИ и алгоритмов
• ⚡ C++ — для быстрых реакций
• 🧩 Scratch — для начинающих
• 🤖 ROS 2 — специально для роботов

Алгоритмы планирования:

• 🗺️ A* — поиск кратчайшего пути
• 🌳 RRT — обход препятствий
• 🧠 Нейронные сети — обучение на примерах

Биомимикрия в роботах:

• 👁️ Глаза → Камеры и компьютерное зрение
• 🦇 Эхолокация → Ультразвуковые датчики
• 🕷️ Паучьи лапы → Роботы-альпинисты
• 🧠 Нейроны → Искусственные нейронные сети

Новые возможности:

• 😊 Понимание эмоций по лицу
• 🎵 Сочинение музыки и стихов
• 🎨 Рисование картин
• 💬 Естественное общение

Примеры: Роботы-художники, роботы-компаньоны, творческие ассистенты

Квантовые суперспособности:

• 🎯 Сверхточные датчики — чувствуют гравитацию
• 🔐 Квантовая связь — абсолютно секретная
• 🧮 Квантовые вычисления — решают сложные задачи

Тысячи микророботов как один организм:

• 🏗️ Строительство небоскребов
• 🌊 Очистка океанов от пластика
• 🚀 Исследование космоса
• 🔬 Медицинские операции внутри тела

Принцип: Каждый робот простой, но вместе — супермощные!

Ваша миссия: Создать робота-помощника для школы

Что нужно придумать:

1. 🎯 Назначение — какую проблему решает?
2. 👁️ Датчики — как “видит” и “слышит”?
3. 🦾 Действия — что умеет делать?
4. 🧠 ИИ-функции — как принимает решения?
5. 🎨 Внешний вид — нарисуйте эскиз!

Проблемы в школе:

• 📚 Тяжелые рюкзаки
• 🍽️ Очереди в столовой
• 🧹 Уборка классов
• 📋 Проверка домашних заданий
• 🏃 Поиск потерянных вещей
• 📢 Объявления и навигация

Современные технологии на выбор:

• Компьютерное зрение, голосовое управление, манипуляторы, колеса/ноги, ИИ-планирование

Общий балл: ___/20

Что НЕ нужно роботу для работы?

Какой робот первым полетел в космос?

Сколько уровней автономности у роботов?

Что означает слово “робот”?

Поделитесь одним предложением:

1. 🤯 Самый удивительный факт урока
2. 🤖 Какой робот впечатлил больше всего
3. 💭 Где бы вы хотели робота-помощника

Поставьте себе оценки:

Миссия-исследование:

1. 🔍 Найдите 10 роботов в вашей жизни
2. 📸 Сфотографируйте или нарисуйте
3. 📝 Опишите, что каждый делает
4. 🏆 Подготовьте мини-презентацию (3 слайда)

Примеры: Лифт, банкомат, навигатор, игровая приставка, умная колонка…

Творческий проект:

1. 🤖 Придумайте робота для дома/школы/города
2. 🎨 Нарисуйте подробный эскиз
3. ⚙️ Опишите его возможности
4. 🔬 Укажите нужные датчики и технологии

Критерии: Креативность, полезность, технологичность

Журналистское расследование:

1. 🎬 Снимите видео (2-3 минуты)
2. 📰 Расскажите о роботах в вашем городе
3. 🎤 Возьмите интервью у взрослых
4. 💡 Предложите идеи применения роботов

Форматы: TikTok, YouTube Shorts, обычное видео

Для продвинутых:

1. 💻 Попробуйте Scratch for Arduino
2. 🤖 Создайте простую программу для робота
3. 🎮 Протестируйте в симуляторе
4. 📹 Запишите демо-видео

Ресурсы: Tinkercad, MIT App Inventor, Code.org