Вопросы и задания
● С чего начиналась история робототехники?
● Для чего на автомобильных заводах потребовались роботы?
● Как называются промышленные роботы? Похожи ли они на людей?
● Какие роботы помогали изучать другие планеты?
● Почему они намного сложнее роботов-манипуляторов?
● Чем отличаются интеллектуальные роботы?
● Придумайте, как роботы могли бы использоваться в домашних условиях.
Роботы на службе человека
Цель: формирование представления о назначении и типах роботов.
До сих пор роботы кажутся нам волшебными существами. Мы их немного побаиваемся и одновременно восхищаемся ими. Чаще всего мы представляем роботов в образе человека, но это совсем не так. Большинство из них совсем не похожи на людей. Роботы используются в разных сферах человеческой деятельности: на промышленных предприятиях, при выполнении подводных работ, в медицине, быту, научных исследованиях, для обеспечения безопасности людей, ведения боевых действий, исследования космоса и выполнения многих других задач.
Для чего человек создал робота? Прежде всего чтобы освободить себя от опасной работы и однообразных, утомительных, вредных для здоровья действий (операций).
Промышленные роботы на заводах и фабриках выполняют сложные операции. Без них невозможно представить ни одно современное предприятие. От человека они отличаются тем, что могут работать круглые сутки с высоким качеством. Они не знают, что такое усталость и недомогание. Для них не надо строить столовые и больницы. Роботы могут работать при разных температурах, во вредной для человека среде. Для них ничего не стоит поднять и перенести, например, тяжелую деталь или кузов автомобиля.
Чаще всего промышленных роботов называют манипуляторами. Это механические устройства, которые могут производить сложные движения и действия. Часто роботы-манипуляторы копируют действия человека-оператора. Иногда роботы-манипуляторы похожи на две руки человека, иногда на щупальца осьминога или на однорукого пришельца. Каждый робот-манипулятор имеет устройство, с помощью которого он может качественно выполнить определенное действие. Чтобы переносить тяжести, нужно одно устройство, а чтобы паять мелкие детали или закручивать маленькие гайки – совсем другое. Роботы-манипуляторы сваривают детали, красят, упаковывают, шлифуют, полируют и делают много другой работы.
Промышленными роботами управляют люди. Они дают им определенные команды или ставят на них разные программы, по которым робот последовательно выполняет строго заданные действия. Лучшие роботы, которые сами являются машинами, производят другие машины. Это могут быть компьютеры, сложные станки, автомобили и другая техника.
В медицине XXI в. широко используются медицинские роботы. Чаще всего – хирургические. Они помогают хирургам в проведении сложнейших операций. С их помощью они могут проникнуть в организм больного, сделав маленький разрез, добраться до нужного органа через другие органы. После таких операций пациенты быстро восстанавливаются, сокращается время их пребывания в больнице.
Есть даже роботы для ухода за больными. Их начинают широко использовать в Японии. А в больницах США роботы разносят медицинские карты и раздают лекарства.
В быту, дома или в общественных помещениях все больше используются бытовые роботы. Они освобождают человека от домашней работы, которая отнимает много времени. Большие помещения общественных зданий бытовые роботы убирают намного быстрее и чище, чем люди. Роботы-уборщики могут без участия человека убраться в квартире и даже самостоятельно подзарядиться. Бытовые роботы, похожие на человека, могут давать справки, выполнять функции секретаря, следить за порядком в помещении. Они понимают некоторые фразы, узнают лица. Особенно популярны бытовые роботы в Японии, Корее и Китае.
Все чаще роботы помогают в работе полицейским, спасателям, аварийным службам, службам охраны. Эти роботы обеспечивают безопасность. Уже есть и робот-полицейский, и "летающие роботы" (беспилотные летающие аппараты), находящиеся на службе в полиции и МЧС, и подводные роботы (серия "Гном"), используемые для спасательных работ, и робот для обезвреживания взрывных устройств. Робот-сапер может подрывать снаряды, вскрывать автомобили, проводить анализ содержимого подозрительных пакетов и свертков. Роботы-охранники используются для обеспечения безопасности. Например, они охраняют порядок на чемпионатах мира по футболу.
Военным тоже нужны роботы. Они называются боевыми. Эти роботы заменяют бойцов в сложных боевых условиях, когда боевые действия человек выполнить просто не может. Особое значение они имеют для разведки в тылу противника и разминирования заминированных участков и зданий.
Например, роботы, похожие на муравьев, могут обследовать здание, чтобы обнаружить врагов и мины-ловушки. Широко используются летающие роботы (беспилотники), особенно для разведки. Боевыми роботами управляют военные операторы. В США даже собираются создать целую армию роботов. Она будет состоять из воздушных сил и пехоты.
Роботы будут управляться с помощью спутниковой связи. Управление можно вести из любой точки мира.
Космическими роботами можно считать самоходные исследовательские лаборатории: "Луноход-1", который исследовал поверхность Луны, спускаемый аппарат "Викинг", исследовавший планету Марс, и спускаемый аппарат "Венера-13", исследовавший планету Венеру. Работают они с помощью команд с Земли. Роботы фотографируют поверхность планет, берут образцы грунта, измеряют температуру атмосферы и грунта, проводят другие исследования. Планетоходы относятся к интеллектуальным роботам. Ученые не знают, в какие условия попадет робот на другой планете. Поэтому интеллектуальный робот должен уметь принимать решение, исходя из условий, в которые он попадает. Без таких роботов изучение космоса было бы невозможно.
Роботы-ученые помогают исследователям в раскрытии тайн древности. Например, при исследовании пирамид в Египте они помогли ученым увидеть то, что находится внутри пирамид, узнать их внутреннее строение.
Роботы используют и для развлечений. Роботы для игр и развлечений очень популярны среди детей и взрослых. Одним из наиболее известных стал робот-собака, которого изобрели в Японии. Он умеет прыгать, бегать, вилять хвостиком, катать мячик, демонстрировать различные чувства – от страха до щенячьей радости, реагирует на кличку, подает лапу, может садиться и бежать вперед.
Самый сложный робот – андроид. Это машина, которая выглядит, как человек.
Таких роботов создано немного. Они могут повторять движения человека, отвечать на определенный круг вопросов. В Японии создан андроид, который может выражать свои эмоции с помощью жестов и мимики. Он умеет открывать и закрывать глаза, двигать губами и бровями, руками и ногами. Создан андроид-теннисист.
Пока роботы-андроиды больше встречаются на выставках. Но уже началась их продажа.
Особняком стоят роботы – кибернетические организмы. Киберги – люди или животные, которым вживляют искусственные органы, чтобы они стали более совершенными. У них может изменяться скорость движений или реакции, физическая сила, скорость мышления и многое другое.
Это не полный перечень типов роботов. Есть, например, роботы-актеры. С каждым годом конструкторы изобретают все больше новых роботов.
Если роботы не похожи на человека, и у них нет ног, как же они передвигаются? Для их перемещения используют колеса, гусеницы или сразу и то и другое. Причем колеса могут подстраиваться под особенности поверхности, по которой передвигается робот. Внутри цехов заводов и других промышленных объектов роботы передвигаются по одному или двум рельсам. Если робот используется как шагающий, ему помогают присоски. Некоторые роботы передвигаются как животные (змеи, насекомые, птицы, рыбы, черви). Роботы-андроиды передвигаются с помощью ног.
Чтобы роботы работали, им нужно питание. Одни заряжаются от электричества, подсоединяясь к зарядной станции. Моторы, приводящие в движение других роботов, работают на таком же топливе, что и автомобили.
Время, когда роботы заменят человека во всех видах деятельности, еще не пришло, но в будущем это может произойти.
Вопросы и задания
● Для чего люди создали роботов?
● Какие типы роботов бывают? Для каких целей их используют?
● Чем отличается робот-андроид? Киберг?
● Как передвигаются роботы?
● Какое топливо роботы используют для их зарядки?
Сказка "Живая собачка все равно лучше"
Цель: формирование представления о роботах, созданных для игр.
В далекой стране Японии жила девочка Сумико. На день рождения родители подарили ей живого щеночка. Девочка давно мечтала об этом и очень обрадовалась подарку. Щенок был маленький и смешной. Ушки у него висели, глаза были большими, а на носу чернела большая клякса. Девочка долго думала, какую кличку дать щенку. За его смешной вид она назвала его Гучи.
Сумико не отходила от щенка ни на шаг. Он тоже сразу полюбил девочку и нежно лизал ее в щеку.
День рождения прошел, наступили будни. Надо было несколько раз в день кормить щенка, выводить его гулять, убирать за ним туалет. И это нужно было делать ежедневно. Через неделю все это девочке надоело. Она хотела только играть со щенком. Ухаживать же за ним ей не нравилось. Из-за того, что девочка перестала ухаживать за щенком, он заболел. Родителям пришлось отдать его своим родственникам. У них он быстро пошел на поправку, но долго еще скучал по своей маленькой хозяйке.
Однажды Сумико с родителями была в магазине и там увидела щенка-робота.
Он умел прыгать, бегать, вилять хвостиком, катать мячик, подавал лапу, садился и бежал вперед. Он был совсем как живой: радовался и огорчался, пугался и обижался. Щенок даже откликался лаем на кличку Робик, которую Сумико тут же ему дала. Девочка пришла в восторг от робота. Она уговорила родителей купить его. Робота не надо было кормить, выгуливать, убирать за ним туалет, делать прививки и переживать за его жизнь и здоровье. Это был не живой щенок, а умная машина.
Сумико целую неделю не выпускала Робика из рук. Она даже спала с ним. Но вскоре девочка заметила, что стала скучать по живому Гучи. Она вспоминала его милые шалости, озорные глаза, теплый язычок. Робот стал казаться ей однообразным. Все же это была всего лишь машина, хотя и очень хорошая. Девочка стала просить родителей вернуть Гучи домой. Они долго не соглашались, но потом все же уступили просьбам дочери.
Девочка взяла с собой к родным Робика, чтобы отдать его своей двоюродной сестренке. Когда они приехали к родственникам, Сумико стала звать к себе Гучи, но он обиделся на нее и не хотел к ней идти. Тогда девочка включила Робика. Она решила, что он развеселит Гучи. А тот, увидев странного щенка, сначала немного испугался, а потом стал его рассматривать и трогать лапкой. Гучи видел, как Сумико радуется, глядя на робота. Ему показалось, что он понял, как обрадовать свою хозяйку. Тогда он взял и превратился тоже в робота, чтобы девочка уже никогда его не бросила.
Долго и безутешно плакала Сумико, но Гучи так и не стал живым. Теперь у девочки было два робота, но счастья это ей не принесло. Она поняла, что люди в ответе за тех, кого приручили.
Вопросы и задания
● О чем эта сказка?
● Какой подарок обрадовал Сумико? Какую кличку дала девочка щенку?
● Почему родителям пришлось увезти щенка к родственникам?
● Что родители купили дочке вместо живого щенка?
● Что умел делать робот?
● Почему Сумико захотелось вернуть живого щенка?
● Почему Гучи превратился в робота?
● Почему люди в ответе за тех животных, которых приручили?
● Придумайте хороший конец сказки и ее продолжение.
Сказка "Как машины помирились с людьми"
Цель: расширение представления детей о разных машинах-роботах.
Возгордились как-то все машины на Земле, решили доказать людям, что они самые главные, что только они совершают полезную работу. Почти везде заменили труд человека.
Надо одежду сшить, тут как тут швейная электронная машина со специальными программами. Вместо закройщика по всем размерам и моделям выкройки и рисунки точные сделает, да всю остальную работу портнихи выполнит. Какая портниха со швейными машинами может состязаться? А машины и рады.
– Мы здесь главные! – гудят.
Надо связать одежду, в дело вступают электронные вязальные машины. Любой рисунок вывяжут быстро и качественно. Вяжут день и ночь, чтобы только их товар покупали. Они же не устают.
Надо соткать ковер, электронные ткацкие станки тут как тут. Программу оператор им задаст, они и ткут, пока ковер не получится. Любой узор, любой размер ковра им подвластен. Мастерицы за машиной не угонятся. Они один ковер целый год вручную ткут.
– Пусть мастерицы вкладывают в ковры и одежду свою душу, а мы без души будем побеждать качеством и количеством! – хвастаются вязальные и ткацкие машины.
Надо свалять из пуха и шерсти шляпы или валенки, вместо человека это делают валяльные машины. Валяют да посмеиваются:
– Мы и без вас, людишки, работу сделаем. Все в наших шляпах и валенках будут ходить. Мы таких модных форм наделаем, такие узоры выведем, такими цветами изделия окрасим, что и сравнения с вашими допотопными поделками не будет.
На всех производствах машины людей заменили. В лесу вместо лесорубов лес валят, пилят, пни выкорчевывают. В угольной шахте вместо шахтера комбайн уголь добывает. На стройках экскаваторы и скреперы как машины-лопаты работают, а бульдозер сгребает да расчищает.
Буровые машины скважины делают, чтобы воду из-под земли добыть, артезианский колодец сделать. Машина-укладчик асфальт укладывает, а машина-каток его укатывает. Кузнечная машина штампует металлические изделия вместо кузнеца. А машина-молот заменила молоток кузнеца. Она и камень в горах дробит, и туннели сквозь скалы пробивает, и сваи в дно реки для будущего моста забивает.
Машины проникли и в медицину. Они стали помогать врачам обследовать больных, лечить зубы, делать операции. Электронно-вычислительные машины стали решать такие задачи, которые были неподвластны даже человеческому мозгу. Машины-автоматы и стирают, и кофе варят, и штучные товары продают, и одежду в химчистке чистят, и лифтом управляют, и пассажиров в метро пропускают и еще много другой работы вместо людей делают. Все больше машин-роботов стали заменять людей на заводах и фабриках, в домашней работе.
Количество машин все множилось и множилось. Люди радовались, что могли освободиться от тяжелого физического труда, мелких повседневных забот. Но настал день, когда машины решили выжить человека с лица Земли. Они перестали подчиняться людям и даже стали их калечить.
Тогда люди ушли в такие места, куда машины не могли проникнуть.
Никто больше не ухаживал за машинами, не смазывал их машинным маслом, не ремонтировал, не создавал новые, не запускал, не закладывал в них программы. Продукция, которую делали машины, стала никому не нужна. Работа, которую выполняли машины, стала ни для кого не важна. Машины стали разрушаться, ржаветь. Вся жизнь остановилась.
Поняли машины, что пропадают без людей, стали просить их вернуться назад. Увидели люди, что угроза от машин прошла, вернулись в прежние места обитания. Когда теплые и умелые руки людей коснулись машин, те поняли, как долго они этого ждали, как плохо им было без людей. Машины и люди снова начали дружить и жить в мире. Каждый понимал, что друг без друга им будет худо.
Вопросы и задания
● Какой механизм можно назвать машиной?
● Что задумали машины?
● Какую работу они выполняли за людей?
● О каких машинах вы узнали из сказки? Какие еще машины вы знаете?
● Что случилось с машинами после того, как их покинули люди?
● Почему машины попросили людей вернуться?
● Чем закончилось противостояние между машинами и людьми?
● Рассмотрите предложенные вам картинки с изображением машин. Расскажите об одной из них.
Список использованной и рекомендуемой литературы
Алябьева Е.А. Детям о самом важном. Природа. Беседы и сказки для детей. М., 2015.
Алябьева Е.А. Дни этики в детском саду. Планирование, игры, сказки, стихи. М., 2013.
Алябьева Е.А. Дошкольник в мире взрослых. Рассказы о профессиях. М., 2016.
Алябьева Е.А. Итоговые дни по лексическим темам: В 3 кн. М., 2011.
Алябьева Е.А. Нескучная гимнастика. Стихотворные комплексы тематической утренней гимнастики для детей 5–6 лет. М., 2016.
Алябьева Е.А. Поиграем в профессии: В 3 кн. М., 2016.
Алябьева Е.А. Сказки о предметах и их свойствах. М., 2015.
Алябьева Е.А. Читаем детям 3–7 лет. М., 2009.
Алябьева Е.А. Эмоциональные сказки. М., 2015.
Васильева C.A., Мирясова В.И. Тематический словарь в картинках: Мир человека. Транспорт. М., 2009.
Вострухина Т.Н., Кондрыкинская Л.А. Знакомим с окружающим миром детей 5–7 лет. М., 2012.
Дитрих Б., Юрмин Г., Кошурникова Р. Почемучка. М., 1993.
Ликум А. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей: В 14 т. Т. 1. М., 1993.
Ожегов С.И. Словарь русского языка. М., 1986.
Хочу все знать / Сост. Н. Неуймина. Л., 1990.
Что такое? Кто такой? Энциклопедия: В 3 т. Т. 2. М., 1993.
Шорыгина Т.А. Трудовые сказки. М., 2016.
Примечания
1
Здесь и далее курсивом выделены слова для обогащения и активизации словаря детей.