среда, 28 февраля 2018 г.

Развитие автомобилестроения

Наверное, никто из создателей первых автомобилей не думал о том, что их творения станут настолько популярными – на начало ХХI века количество автомобилей в мире перешагнуло отметку в 600 млн. экземпляров. Экономисты прогнозируют, что через 15 – 20 лет число автомобилей в мире перешагнет отметку в 1,5 млрд. 

Мы должны принять, как свершившийся факт, то что количество автомобилей в мире будет возрастать и возрастать очень быстро. И надо понять к чему это приведет. Будет ли возрастание количества автомобилей благом или вредом? 

Нашей задачей будет рассмотреть влияние автомобильной промышленности на экологию и проблемы с этим связанные, на общество, установить влияние на развития автопромышленности на науку и промышленность в целом.

Человечество на протяжении всей своей истории стремилось использовать источники энергии для решения своих задач. На заре истории человек начал использовать энергию падающей воды, позже, в средние века человечество научилось использовать энергию ветра. Со временем этого стало недостаточно для развития промышленности, ведь ветер не всегда достаточно силен, для того чтобы вращать крылья ветряных мельниц, а вода замерзает зимой. Но в конце ХVIII века был изобретен паровой двигатель. С изобретением парового двигателя стало возможным дальнейшее развитие техники и промышленности. 

Но паровой двигатель имеет очень низкий коэффициент полезного действия, большую часть полученной при сгорании топлива энергии он попросту выбрасывает в воздух. Поэтому начались исследования по постройке двигателей внутреннего сгорания.

Каждый из рассмотренных нами этапов развития человечества имел свой источник энергии. И каждый последующий источник был более мощным и позволял получать большее количество энергии при меньших затратах. Поэтому мы можем сделать вывод, что развитие техники и промышленности напрямую зависит от уровня использования внутренней энергии тел. Человечество училось использовать более высококалорийные виды топлива. И это действительно был процесс обучения, ведь для создания паровой машины, необходимо иметь познания в механике, металлургии, свойствах паров и газов. Человечество постепенно осваивало те источники энергии, которые оно могло освоить, пребывая на своем уровне развития. 

Робототехника в нашей жизни

Как известно, в широком смысле слова компьютеризация – это процесс внедрения электронно-вычислительной техники во все сферы человеческой деятельности. Процесс этот происходит настолько стремительно, что сейчас уже трудно представить хоть какую-то область, в которой бы не применяли компьютеров. 

Процесс внедрения роботов, то есть роботизация, идет параллельно, и он тоже охватывает все сферы. И сейчас не стоит удивляться тому, что у кого-то в квартире, кроме компьютера на столе, есть ноутбук или планшетник, мобильник и робот-пылесос. А некоторые могут позволить себе вообще жить в «умном доме», в котором практически все повседневные хлопоты берет на себя электроника и автоматика. 

Бурное развитие этих процессов, конечно, объясняется желанием человека уменьшить потребность в ручном труде. И, прежде всего, это касается производства. Что касается компьютеризации, то процесс все более широкого применения ЭВМ в самых разных отраслях позволяет повысить производительность труда, улучшить качество продукции, повысить эффективность научных исследований, усовершенствовать системы управления и обслуживания. 

По мере того, как совершенствуются компьютеры, расширяется и сфера их применения. 

Компьютеризация и информатизация в современной инфраструктуре всей планеты вышли на одно из ведущих мест. Спрос на информационные технологии, современные компьютеры и офисное оборудование год от года оказывают все более существенное влияние на динамику и структуру мировой экономики. 

Необходимо признать, что настоящей революцией в этой сфере стало появление и интенсивное развитие системы Интернет. В наше время он стал одной из ведущих отраслей мировой экономики. В нем заняты миллионы человек. Применение более мощных и быстродействующих компьютеров позволяет постоянно увеличивать число пользователей системой Интернет. 

Натиск компьютеризации и информатизации вовсе не означает полного исчезновения потребности в услугах привычной проводной связи. Мобильная связь и Интернет только дополняют их. И потому, например, традиционная голосовая связь по-прежнему востребована. 

Поскольку появились персональные компьютеры, то появился и новый вид процесса обучения. Появление компьютера в педагогической системе изменило и еще будет изменять ее функции. Он позволит достичь нового педагогического эффекта. 

Компьютерные технологии обучения – это процессы подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер. С его помощью можно получить самую разнообразную информацию, в том числе видео и аудио. Появилось и такое понятие, как дистанционное обучение. И все потому, что компьютер предоставляет богатые возможности для обучения и самообразования.

Успехи космонавтики, физики, биологии, медицины, геологии, как и прочих наук, невозможно представить без компьютеров. Компьютеризация – это системы противоракетной обороны, космические системы, как и решение задач метеопрогноза. Это системы массового обслуживания и информационно-справочные системы. Скажем, системы резервирования и продажи железнодорожных и авиабилетов. Это банковские и биржевые компьютерные системы, как и библиографические компьютерные системы. 

Цифровая аудио- и видеозапись, как и компьютерная верстка и подготовка к изданию газет, журналов, книг, а также аранжировка музыкальных произведений, цветомузыка – все это следствие компьютеризации нашей жизни. Компьютеры нашли широкое применение и в управлении технологическими процессами и производством в целом. Без них невозможно создать станки с числовым программным управлением и промышленные роботы.

Применение промышленных роботов, как и применение компьютеров, увеличивает производительность оборудования и выпуск продукции, улучшает ее качество, заменяет человека на монотонных и тяжелых работах, помогает экономить материалы и энергию. 

К сожалению, роботы не способны полностью заменить человека. В частности, они не имеют способности разумно реагированию на непредвиденную обстановку и изменение рабочей среды. Они также не способны самостоятельно обучаться на основе собственного опыта. Они же не имеют способности к использованию тонкой координации системы «рука — глаз». 

И все-таки потенциал у них немалый. Роботы с захватами, например, могут выполнять множество манипуляционных операций. Таких, как литье, очистка слитков, ковка, термообработке, обслуживание станков на погрузке-разгрузке, формовка, упаковка, складирование. И многое другое, что всегда было обязанностью человека.

В руках у роботов вместо захватов могут быть различные инструменты для выполнения работ. То есть робот способен красить распылителем, наносить клеевые и изоляционные покрытия, сверлить, зенковать, закручивать гайки, шлифовать. Смогут роботы выполнять точечную и дуговую сварку, тепловую обработку и резание при помощи пламени или лазера. Сейчас роботы становятся покрасочными роботами, сварочными роботами, сборочными роботами. То есть приобретают специализацию.

Робот Chico будет отслеживать утечки газа 

Бразильская государственная энергетическая компания Petrobras разработала уникальную модель робота, способного отслеживать утечки газа в трубах.
Робот, получивший название Chico, способен автономно перемещаться по земле, под водой, в грязи, горной местности и даже обладает специальным буром, чтобы всверливаться в горные породы для проверки труб.
Новый робот был разработан в сотрудничестве Государственным фондом поддержки исследований Fapesp. На первом этапе эксплуатации робот будет использован для обслуживания 420-километровой газовой трубы, протянувшейся от региона Каори до города Манаос. Большая часть трубы проходит в тропических лесах Амазонки.
Уникальный робот может быть использован и для различных экологических исследований, так как он разрабатывался с той точки зрения, чтобы во время своего функционирования нанести как можно меньший вред окружающей среде, утверждают разработчики.   
Дежурные роботы-мокрицы подождут пожар в лесу.

В будущем предполагается, что если в лесу запахнет жареным или просто горелым, то как будто из-под земли возникнет орава стальных монстров. И мигом усмирит пламя.
Называются эти роботы OLE — Offroad-Losch-Einheit, что в переводе со смеси из английско-немецкого можно перевести как "Внедорожный тушительный агрегат".
Над этим проектом Институт промышленного дизайна начал работать ещё зимой 2005-2006 годов.
Заниматься OLE заставила серьёзная проблема лесных пожаров, которые ежегодно только в Европе выжигают по пять тысяч квадратных километров леса, принося финансовые убытки до 2,5 миллионов евро, не говоря уже о различных экологических последствиях, включая ртутное загрязнение.
Поэтому учёные и пришли к довольно банальному выводу, что лучше предупредить беду, чем устранять её неприятные и печальные результаты. Однако это не такая уж и простая задача. Регулярные обследования, скажем, с помощью вертолёта слишком дороги и малоэффективны. Можно установить и датчики, которые срабатывают быстро, но, естественно, не гарантируют скорого прибытия пожарной команды.
Вот так и появилось простое решение — объединить в одном аппарате и детектор, и пожарную машину.
OLE может зафиксировать места возгораний на расстоянии от 50 до тысячи метров — в зависимости от густоты леса и погоды.
OLE — это робот, который перемещается не на паре ног, не на колёсах. Ведь лес — это сложная местность, которая требует соответствующего сложного передвижения. Поэтому и было решено снабдить робота сразу шестью лапами, похожими на лапки насекомого. А чтобы он не натыкался на препятствия, к нему приделывается пара датчиков-усиков для ощупывания дороги.
Многочисленные конечности нужны, чтобы OLE мог свободно перемещаться по лесу и патрулировать территорию. У него лишь одна забота: узнавать, не горит ли где чего. "Узреть" источник возгорания он может с помощью инфракрасных сенсоров, регистрирующих сильные источники тепла.
Если такой источник попадает в поле зрения, то "Тушительный агрегат" стремглав бежит к нему и заодно сообщает о ЧП по беспроводной связи в координационный центр, управляющий такими роботами.
Разумеется, если замечен едва разгорающийся огонь, то потушить его не очень сложно. Для этого OLE использует встроенную в него пожаротушительную машину, выбрасывающую воду в импульсном режиме — это позволяет сократить объём носимой с собой жидкости. 
Его в этой ситуации спасает жаропрочный панцирь, сделанный из керамического волокна и выдерживающий до 1300° по Цельсию. Поле того, как огонь стихнет, робот может развернуться и пойти снова патрулировать — если, конечно, после этого останется, что патрулировать.
Пока что Offroad-Losch-Einheit существует только в виде концепта. А информация его физического воплощения просачивается весьма скудная.
Но когда дело дойдёт, наконец, до серийного производства этих сторожей, то это будет крайне радостная новость — за сохранность зелёных массивов можно будет не беспокоиться.
Чемодан-робот из России готов бегать за владельцем. 

Российские специалисты намерены — первыми в мире — наладить серийное производство чемоданов-роботов, способных автоматически следовать за своим владельцем.
Чтобы такой чемодан самостоятельно ездил за хозяином, человеку достаточно лишь положить карточку-маяк в карман. И послушная машина споро покатится вслед за ней хоть на край света.
Гироскоп, фотодатчики, ультразвуковые и инфракрасные сенсоры помогут "умному" чемодану обходить препятствия, учитывать движение по наклонной плоскости, останавливаться перед краем лестниц или балконов. Заряда аккумулятора робота должно хватать на два часа движения. Кстати, у этого чемодана будет три колеса: два ведущих, третье – поворотное.
Также нужно отметить приличный перевозимый вес — до 30 килограммов. В днище этого чемодана разместятся трансформатор и выдвигающийся провод с переходниками, рассчитанными на подключение к розеткам в ста с лишним странах
Скорость Tony зависит и подчиняется скорости человека. С другой стороны, если робот сильно нагружен, а движение в горку, он не сможет поспевать за быстрым шагом. Тогда человеку придётся снизить темп. Обычная скорость на ровной дороге – до 10 километров в час.
Если аккумулятор сядет в самый неподходящий момент, у него будет выдвижная ручка (сверху) и спрятанный в кармашке в верхней части ремешок (40 сантиметров), чтобы было удобно катить.
Интеллектуальный общественный транспорт

Представьте себе транспортную систему, которая позволила бы с помощью мобильного телефона узнать о количестве свободных мест в ближайшем пригородном электропоезде или поезде метро, не говоря уже об изменениях в расписаниях.
Интеграция услуг и информации необходима и для развития общественного транспорта в будущем. Например, чтобы обеспечить соответствие спроса и предложения, системы общественного транспорта смогут использовать информацию о местонахождении пассажиров и направить транспорт туда, где он требуется.
Но многие чувствовали бы себя не уютно, зная, что государство может отслеживать маршруты их перемещения. В первую очередь пассажиры должны доверять транспортной системе, зная, что их информация надежно защищена. Они также должны знать, что именно получат взамен, например простоту и удобство использования.
К сожалению, цикл внедрения подобных инноваций в крупных автоконцернах составляет не один год, поэтому не смотря на наличие теоретических разработок в этой области, существенно новых интеллектуальных опций придется подождать несколько лет или даже десятилетий. 


Ресурсы интернета: https://ru.wikipedia.org

Научный постер

                                   Блез Паскаль Детство и юность Ученый, год рождения которого датируется 19 июня 1623 года, п...