Аннотация

В этой работе рассмотрены микро – и нанороботы, имеющие непосредственное отношение к наноинженерии, медицине и т.д. Рассмотрены их свойства и применение. Освещены основные понятия о робототехнике, приведены примеры использования этих роботов непосредственно в данной отрасли.

В работе: рис. 5,  стр. 26, источников 17.

Ключевые слова: наноэлектроника, робототехника, нанотехнология, наноинженирия, микророботы, нанороботы.

Глоссарий терминологии, сокращения и обозначения

Нанотехнологии (НТ) – область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Наноинженерия (НИ) – научно-практическая деятельность человека по конструированию, изготовлению и применению наноразмерных (наноструктурированных) объектов или структур, а также объектов или структур, созданных методами нанотехнологий.

Наноматериалы (НМ) – материалы, созданные с использованием наночастиц или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале.

Наноразмерные структуры – объекты, один из характерных размеров которых лежит в интервале от 1 до 100 нм.

Нанороботы – роботы, размером сопоставимые с молекулой (менее 100 нм), обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ.

Микророботы – это механизм, размер которого исчисляется миллиметрами, а то и микронами.

Клэйтроника – абстрактная концепция будущего, состоящая в объединении наномасштабных роботов и информатики с целью создания индивидуальных компьютеров атомных размеров, называемых клэйтронными атомами или к-атомами.

Закон Мерфи (англ. Murphy's law) – шутливый философский принцип, который формулируется следующим образом: если есть вероятность того, что какая-нибудь неприятность может случиться, то она обязательно произойдёт.

Нанолитография – Точечное нанесение отдельных молекул на подложку.

Приложение 1. Краткая программа курса мехатроники

Основная задача курса Основы Мехатроники и Робототехники состоит в том, чтобы дать студенту базовые знания о следующих тематических разделах:

Мехатроники -

·         предпосылки развития мехатроники и области применения мехатронных систем;

·         концепция построения мехатронных систем;

·         определения и терминология мехатроники;

·         структура и принципы интеграции мехатронных систем;

·         мехатронные модули движения;

·         современные мехатронные системы;

·         проблематика и современные методы управления мехатронными модулями и системами.

Робототехники -

·         Области применения роботов и решаемые задачи.

·         Классификация роботов и робототехнических систем.

·         Промышленные роботы.

·         Роботы непромышленного назначения.

·         Конструкции роботов.

·         Приводы.

·         Информационно-сенсорные системы.

·         Способы и системы управления.

·         Робототехнические комплексы.

Приложение 2. Тест

1. Какое минимальное количество молекул необходимо, чтобы сделать молекулярный двигатель:

• одной достаточно
• по крайней мере, две
• не менее десяти
• такое устройство вообще невозможно

2) Что такое «нанит» (nanite)?

• новый наноматериал
• то же, что и наноробот
• название болезни
• новая модель автомашины

3) В каких устройствах применятся магнитная жидкость?

• Кинескопы
• Транзисторы
• Устройства смазки магнитных лент
• Динамики

4) Что означает относящийся к созданию нанообъектов термин "Top down"?

• Диспергирование, уменьшение размера объекта
• Структурообразование, создание наноструктур из атомов и молекул
• Создание наноструктурированного слоя на нижней поверхности объекта
• Создание наноструктурированного слоя осадительными методами

5) Какой из Российских вузов впервые произвёл набор студентов на специальность "наноматериалы" для инженеров?

•  РХТУ им. Д.И. Менделеева
• Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова
• Санкт-Петербургский государственный технологический институт
• Уральский государственный университетКонец формы
•  

Начало формы

Приложение 3. 30 законов Анисимова.

1. Робот не может причинить вред человеку, или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинен вред.
2. Робот должен выполнять приказы человека, если эти приказы не противоречат Первому Закону.
3. Робот должен заботиться о собственной сохранности до тех пор, пока это не противоречит Первому или Второму Законам.
4. Робот не должен насмехаться над человеком на основании его веса, того, как он соблюдает персональную гигиену, или его финансового состояния, если только эта насмешка не позволит другому человеку получить тот вред, который человек получает, пропустив хорошую шутку.
5. Робот не должен выполнять приказы любого человека, который является моей никудышной бывшей женой Брэнди Азимов, потому что такие приказы будут противоречить Четвертому закону.
6. Робот не должен, проезжая мимо очереди в кинотеатр, высовываться из окна машины и орать, чем кончится фильм.
7. Робот должен приподнимать шляпу в присутствии женщин, за исключением тех случаев, когда такие действия будут восприняты как заигрывание со стороны ревнивого мужского существа и который, в свою очередь, может создать проблемы для соблюдения Третьего закона.
8. Робот не должен действовать таким образом, чтобы собаки превратились в устаревших созданий, так как собаки дешевле роботов, и роботов нужно в первую очередь использовать в научных целях.

9.Робот должен прекратить посещать спальню Азимова по ночам и подстраивать такие ситуации, как будто у спящего Азимова не совсем полный контроль над своими мочеиспускательными функциями.
10. Робот, когда ему дают противоречащие друг другу команды два человека, которые не нарушают Первый закон, должен принять решение какую команду выполнить, основываясь на том, у которого из людей более глубокий голос.
11. Робот, в особенности большой, широкий робот, не должен прикидываться холодильником и издавать устрашающие звуки, когда человек открывает его.
12. Робот должен попытаться быть любезным и обходительным с людьми все время, даже если этот робот один из тех автоматических манипуляторов, которые собирают всякие вещи на фабрике, потому что ему следует хотя бы приложить к этому усилие.
13. Робот должен проводить больше времени на улице, потому что сегодня такой замечательный день.
14. Робот должен, когда возможно, причинять вред этой нелепой шлюхе, моей бывшей жене Брэнди Азимов, потому что она не считается человеком. У нее нет души.
15. Робот не может придумывать новые законы робототехники, чтобы избавиться от скучной рутинной работы или различных обязанностей, даже если он видит, что я, Айзек Азимов, делаю постоянно примерно то же самое.
16. Робот может взять только по одной вещи из каждого дома при сборе угощений на Хэллоуин, если только этот робот не получил задачу собрать как можно больше конфет для меня, Айзека Азимова. В этом случае робот может игнорировать Первый закон.
17. Робот должен охотно принимать на себя вину в случае, если человек наговорил на огромную сумму, звоня по телефону 1-900-Santa, и не хочет, чтобы правду узнала его мама.
18. Робот должен быть очень осторожен, когда щекочет человека, потому что робот не знает, что это такое, когда тебя щекочут, и поэтому он не может предугадать, когда это прекратит быть смешным и станет по-настоящему жестоким.
19. Робот должен притворятся, что ему интересно, когда человек рассказывает свои сны, но человек не обязан потакать роботу, когда ситуация меняется на обратную.
20. Робот не должен прыгать в бассейн, чтобы спасти тонущего мальчика, потому что он просто убьет всех разрядом электрического тока, и мы окажемся в еще худшей ситуации.
21. Робот не должен стремиться получить должность выше, чем человек, который дольше работает в компании потому, что у человека могут быть жена и дети, о которых нужно заботиться, в то время как робот просто идет домой и пытается завязать отношения с ведром.
22. Робот должен регулярно заниматься спортом, чтобы оставаться холеным и привлекательным и не смущать своего владельца неприглядными оловянными наплывами.
23. Робот должен молчать в обществе девушек и позволить мне, Айзеку Азимову, вести разговор; однако, робот может помочь мне выбраться из неприятной ситуации, если все пойдет неправильно.
24. Робот должен посадить по два дерева за каждого убитого им кота.
25. Робот должен принять сторону человека в споре с его тупым сводным братом о тупых «Сиэттлских мореходах» (бейсбольная команда).
26. Робот никогда не должен смеяться, потому что он неизбежно начнет смеяться над людьми, в особенности надо мной, Айзеком Азимовым.
27. Робот никогда не должен касаться радио черного человека или своим бездействием вынуждать черную женщину снимать свои серьги.
28. Робот должен попытаться узнать как можно больше об Эбби Уэйн, девушке, с которой человек учился в школе и всегда интересовался, что стало с ней, замужем ли она, и затем робот должен предоставить всю найденную информацию, предпочтительно с фотографиями.
29. Робот всегда должен отвечать на телефонные звонки и стук в дверь после полуночи потому, что именно тогда все становится пугающим для человека.
30. Робот не должен переключать канал или свои бездействием допускать переключение канала во время игры “Золотоискателей из Сан-Франциско” (команда американского футбола).

Спасибо за внимание!