Робототехника в быту: умные устройства для автоматизации дома

Роботы-помощники, призванные помогать в доме, на улице или в квартире

Современная жизнь невозможна без автоматических устройств. Они помогают человеку справляться с рутиной. Однако большая часть из них работает под указкой человека, выполняя задачи после заданной программы. Ими нужно управлять. Но есть и исключения. Это бытовые роботы. Они могут справляться с поставленной задачей с минимальным надзором со стороны пользователя.

Бытовой робот
Популярные роботы для домашнего хозяйства
Умный дом – тоже робот?
Преимущества и недостатки роботов для дома

Бытовой робот

Основное отличие бытового робота от остальной техники в доме – это автономность работы. То есть автоматика устройства должна сама просчитывать алгоритмы и действия, а не работать по команде пользователя. Кибернетическая система выполняет операции, которые относятся к умственной или физической деятельности человека.

Интересно! В переводе с чешского слово robota обозначает «подневольный труд». В российских стандартах также есть собственное определение. Оно сформулировано в ГОСТ Р ИСО 8373-2014 «Роботы и робототехнические устройства. Термины и определения».

Бытовые роботы являются ответвлением сервисной робототехники. Проще говоря, они призваны помогать людям в решение рутинных задач. Автономные бытовые роботы должны удовлетворять нескольким требованиям:

иметь один или несколько приводных механизмов (шасси), которые можно запрограммировать по двум и более осям;
располагать датчиками ориентира в пространстве (инфракрасные сенсоры, лидары, камеры и проч.);
выполнять одну или несколько функций по удовлетворению бытовых или личных нужд человека.

Некоторые модели могут иметь средства коммуникации с пользователем: камеру для определения лица человека, микрофон и динамик для голосового управления, различные манипуляторы для тактильного взаимодействия. Продвинутые девайсы имеют выход в домашнюю или глобальную сеть.

Специалисты компании ResearchAndMarkets подсчитали, что объем продаж и обслуживания бытовых роботов достиг отметки $3,02 млрд. Это данные исследователей за 2018 год. Аналитики посчитали, что за 2018 год было продано 10,3 млн единиц бытовых роботов. На конец 2019 года общий объем продаж всех сервисных роботов составил порядка $17 млрд. Эксперты прогнозируют бурный рост продаж. Они отмечают, что к 2024 году будет продано более 41,4 млн единиц бытовой робототехники.

Информация! В 2007 году миллиардер Билл Гейтс выпустил статью под названием «Робот в каждом доме», где рассказал о перспективах бытовых роботов в ближайшем будущем.

Умный дом – тоже робот?

Здесь нужно понимать, что существует две трактовки данного термина – на западный и на российский лад. За границей под умным домом понимают совокупность приборов, которые призваны решать рутинные (бытовые) задачи человека. Автоматические двери и окна, лампочки, бытовая техника, датчики и сенсоры, системы микроклимата, бытовые роботы – все это разные компоненты единой системы (Smart House) дома или отдельно взятой квартиры.

Примерная схема работы умного дома

В таком контексте Smart House не всегда удовлетворяет требованиям, которые предъявляются к понятию «бытовой робот». Это в некотором роде диспетчер разных устройств, включая тех самых бытовых роботов. Понятие «умный дом» самостоятельное. Его не стоит относить к бытовым роботам как таковым.

В России принято считать под умным домом так называемые мультирумы. Это системы управления мультимедийными устройствами: TV, акустикой, проекторами. Такие решения сложно назвать умным домом, и уж точно их нельзя отнести к понятию «бытовой робот».

Преимущества и недостатки роботов для дома

Бытовые роботы, как и любая техника, имеют свои плюсы и минусы.

Автономность. Чаще всего робота не нужно подзаряжать. Он сам отправит себя на док-станцию при низком заряде батареи.
Скорость работы. В большинстве случаев устройство выполняет поставленную задачу быстрее и лучше, чем человек.
Обучение и запоминание. Современные модели способны быстро переучиваться и подстраиваться под новые условия или окружение.
Удобное взаимодействие. Управлять роботом можно через смартфон с помощью приложения или голосового помощника.
Малые габариты. Например, современные модели роботов-пылесосов могут легко разместиться в углу комнаты, занимая площадь в 0,2 кв. м.

Построение карты жилища роботом пылесосом

Но у них есть и свои недостатки:

Самая ощутимый минус – цена. Автоматические девайсы стоят дороже, чем их ручные аналоги. Хотя в бюджетном секторе различия по цене минимальны.
Качество работы. Автоматический механизм может просто пропустить какой-либо участок. Не всегда робот «понимает» зоны ответственности. Он может схалтурить, сам того не желая.
Поломка в сложной обстановке. Робот может намотать провод на вал при уборке дома или словить булыжник в траве. Человек успеет распознать опасность, робот – не всегда.

Несмотря на все этим минусы, бытовые роботы появляются в домах и квартирах все чаще. Причиной такому успеху становится постоянное обновление программной и аппаратной части устройств. Возможно, очень скоро роботы начнут выполнять рутинные дела по дому даже лучше, чем человек.

Интересно! В середине 2020 года компания Xiaomi Youpin выпустила робот-пылесос iRobot Roomba i7 с функцией самостоятельной очистки. Девайс самостоятельно транспортирует сор и грязь в специальный контейнер, который находится на док-станции. Производитель заверяет, что емкость резервуара можно не чистить сроком до 2 месяцев.

Бытовые роботы развиваются семимильными шагами. Это подтверждается статистикой продаж данной техники. Они экономят время и снимают часть забот и хлопот по дому с плеч домочадцев. При этом стоимость бытового робота незначительно выше, если сравнивать с аналоговой техникой по схожим техническим характеристикам.

Будущее автоматизации: сервисные роботы и “умный” дом

История роботизации тесно связана с промышленным производством и его потребностями. Чего ждать от будущей автоматизации?

В недавнем прошлом основным драйвером развития робототехники считалась промышленная автоматизация – в ближайшие годы умные машины придут и в домохозяйства.

В 2016 году IFR опубликовала прогноз, согласно которому накопленная стоимость рынка сервисных роботов за период с 2016 по 2019 годы составит $22 млрд. Прорыв может быть связан с развитием мягких роботов – приятных на ощупь и куда более безопасных с точки зрения взаимодействий с человеком, нежели роботы, выполненные из металла и напичканные электромоторами.

Персональные роботы сулят серьезные улучшения в области медицины, здравоохранения и ухода за пожилыми людьми. Базовая автоматика напомнит пациентам о необходимости принять лекарства, а более сложная поможет им лечь или встать с кровати и даже принять душ.

На глобальном уровне мы наблюдаем становление нового “вида”, способного сосуществовать с людьми и животными, учиться, и поддерживать связь с другими элементами роботизированного “роя”. Отсутствие у этого вида эмоционального интеллекта и сознания, близкого к человеческому, никак не принижает интеллектуальные “способности” машин.

По данным отчета IDC за 2018 год рынок “умных” технологических решений для дома достигнет объемов в 1.3 млрд устройств к 2022 году. Наибольшая доля от этого количества придется на колонки, подобные Google Home и Amazon Echo: ежегодный прирост этого показателя составит порядка 39.1%, причем к 2022 году число проданных устройств достигнет 230.5 млн. В ближайшие годы, “умные” устройства будут стремительно умнеть, в частности, они смогут лучше осознавать свое положение в пространстве и, как следствие, воспринимать и выполнять гораздо более разнообразные инструкции владельцев.

Вторым направлением усовершенствования домашней “умной” автоматики станет расширение возможностей отдельных устройств по интеграции в “рой” автономной прислуги. Девайсы, неспособные “подружиться” с прочей цифровой экосистемой дома или квартиры, останутся не у дел.

Интеграция домашних роботов и прочих “умных” систем в единый “рой” – не самоцель. Промежуточный шаг адаптирует домашнюю экосистему устройств к индивидуальным потребностям и предпочтениям ее пользователей, и соответственно – сделает жилище по-настоящему умным. В конечном счете помощь должна быть своевременной, желанной или незаметной.

За новостями робототехники удобно следить в телеграм-канале prorobots

Презентация проекта на тему : Бытовая робототехника

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 57.995 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет “Инфоурок”.

Курс профессиональной переподготовки

Туризм и спортивное ориентирование: теория и методика преподавания в дополнительном образовании

Педагог дополнительного образования (туризм и спортивное ориентирование)
от 5900 руб. от 2950 руб.
Базовая скидка для всех: 40%
Дополнительная скидка: 10% ( только до 5 июля )

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы “Инфоурок”)

Сейчас обучается 21 человек из 14 регионов

Курс повышения квалификации

Актуальные вопросы организации здоровьесберегающей среды в дополнительном образовании

от 1700 руб. от 850 руб.
Базовая скидка для всех: 40%
Дополнительная скидка: 10% ( только до 5 июля )

аудиоформат

Как поддержать и уберечь подростка на первых трудовых шагах

240 руб. 120 руб.

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд Тема проекта:
Бытовая робототехника
Орлова Дарьяна
9-2 класс

2 слайд Цель:
Рассказать какие виды бытовых роботов существуют;

3 слайд Задача:
Провести опрос по умному дому ;
Узнать в чем преимущества и недостатки бытовых роботов;
Умный дом Xiaomi .

4 слайд Робототехника
-это отдел прикладной науки,который занимается проектированием, производством и применением автоматизированных технических систем – роботов.

5 слайд Робот
– (чеш. robot, от robota — «подневольный труд») — автоматическое устройство, предназначенное для осуществления различного рода механических операций, которое действует по заранее заложенной программе

6 слайд Виды бытовых роботов:
Ассистенты-компаньоны (потенциальные устройства , которые смогут не только напомнить о мероприятии, или предупредить об ухудшении погодных условиях,но и оказать физическую помощь или составить компанию в игре)
Помощники;
Уборщики;
Помощники в саду или на участке;
Игрушки;

7 слайд Преимущества бытовых роботов:

1) Автономность.
2) Скорость работы.
3) Обучение и запоминание.
4) Удобное взаимодействие.
5) Малые габариты.

8 слайд Недостатки:
1) Самая ощутимый минус – цена.
2) Качество работы.
3) Поломка в сложной обстановке.

9 слайд Умный дом
Yмный дoм или smart home — этo cиcтeмa aвтoмaтизaции дoмaшниx ycтpoйcтв, кoтopыe выпoлняют cвoи дeйcтвия и мoгyт peшaть oпpeдeлeнныe зaдaчи бeз yчacтия чeлoвeкa.

10 слайд Умный дом Xiaomi:
Что туда входит :
Умные лампочки, розетки, робот-пылесос, датчик, очиститель воздуха, видеокамера, мотор для штор, дверной замок.

Xiaomi- китайская компания образованная в 2010 году, ставшая известна благодаря своей прошивке MIUI, на базе Android и фирменным смартфонам. Ассортимент продукции стремительно рос, начиная от полотенец и ортопедических подушек, заканчивая бытовой техникой и электро-велосипедами. И вот в конце 2014 года Xiaomi представила систему домашней автоматизации, состоящую из умной розетки (Mi Smart Power Plug), камеры наблюдения (Yi Camera), умной лампочки (Yeelight LED) и инфракрасного блока управления бытовой техникой (IR Remote Controller).

11 слайд Результат опроса:

13 слайд Вывод:
Такие интересные механизмы, как роботы, с каждым днем все улучшаются и улучшаются.
Их модернизация и улучшение приводит человеческую жизнь к наиболее легкой и удобной.

«Акция 2+1»: каждый 3-й урок в подарок!

по всем предметам 1-11 классов
подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
только проверенные педагоги

При подготовке материала использовались источники:
https://vektorus.ru/blog/bytovoj-robot.html
https://robotrends.ru/pub/1901/budushee-avtomatizacii-servisnye-roboty-i-_umnyy_-dom
https://infourok.ru/prezentaciya-proekta-na-temu-bytovaya-robototehnika-6199916.html

Поделитесь: