К манипуляторам устройствам указания относятся: Манипулятор (компьютер) — это… Что такое Манипулятор (компьютер)?

Содержание

1. Манипуляторы

Содержание

Введение .…………………………………………………………………………………

  1. Манипуляторы ………………………………………………………………………..

  2. С относительным указанием позиции ………………..……………………………

  3. С возможностью указания абсолютной позиции …………………………………

  4. Игровые манипуляторы …………………………………………………………….

  5. Развитие манипуляторов на ближайшее будущее …………..…………………….

Заключение………………………………………………………………………………

Литература……………………………………………………………………………….

Введение

«Будь проклят тот день, когда я сел за баранку этого пылесоса!» — говорил один из персонажей отечественного киношедевра. Именно это определение — «пылесос с баранкой» мне пришлось услышать в адрес мультимедийного компьютера с игровым штурвалом от одного из противников компьютерных игр. Ну что ж, как известно, все пользователи ПК делятся на противников и сторонников компьютерных игр. Как вы уже, наверное, догадались, настоящая публикация посвящена последним — тем, кто убежден, что история ПК связана с появлением не электронных таблиц или текстовых процессоров, а компьютерных игр, а также игровой периферии в виде джойстиков, геймпадов и рулей. Сегодня на вооружении у подавляющего большинства пользователей настольных ПК состоят привычные мышь и клавиатура. Эти устройства ввода уже давно доказали свою жизнеспособность и являются наиболее универсальными инструментами для большинства ныне распространенных задач. Тем не менее, кроме этих двух «столпов», существует огромное количество самых разнообразных по конструкции и по назначению альтернативных устройств ввода — популярных у определенных групп пользователей или существующих лишь в виде нескольких демонстрационных прототипов.

Манипуляторы осуществляют непосредственный ввод информации, указывая курсором на экране монитора команду или место ввода данных. Манипуляторы, как правило, подключаются к последовательному порту. Используются для облегчения управления компьютером (ПК). К манипуляторам относятся мышь, клавиатура, трекбол, графический планшет (дигитайзер), световое перо, тачпад, сенсорный экран, Roller Mouse, pointing stick, джойстик и игровые манипуляторы.

Типы манипуляторов:

С относительным указанием позиции (перемещения):

  • Мышь

  • Трекбол

  • Трекпоинт

  • Тачпад

  • Джойстик

  • Roller Mouse

С возможностью указания абсолютной позиции:

  • Графический планшет

  • Световое перо

  • Аналоговый джойстик

  • Клавиатура

Игровые манипуляторы:

  • Игровые джойстики

  • Геймпады

  • Компьютерный руль

  • Танцевальная платформа

2. С относительным указанием позиции

2.1. Трекболы

В настоящее время о трекболах почти забыли, однако не упомянуть о них нельзя: во-первых, некоторые модели этих устройств выпускаются и по сей день, а во-вторых, для ряда задач, требующих особой точности (например, архитектурных и конструкторских программ) трекболы подходят гораздо лучше, чем мыши.

Если абстрагироваться от деталей, то трекбол представляет собой классическую мышь, перевернутую кверху «брюшком». Соответственно и управление им осуществляется не перемещением самого манипулятора (как в случае традиционной мыши), а вращением шарика в нужном направлении при помощи пальцев или тыльной стороны ладони. В отличие от мышей, разные модели трекболов могут существенно различаться по конструктивному исполнению. В трекболах традиционной конструкции шарик располагается по центру манипулятора, и в таком положении его можно прокручивать указательным, средним и безымянным пальцами либо тыльной стороной ладони. Впрочем, сегодня можно встретить самые неожиданные и порой весьма спорные конструкции: шарик может быть смещен в сторону или расположен сбоку (под большим либо под безымянным и указательным пальцами). Как и в мышах, практически во всех современных моделях трекболов используются оптические сенсоры — это позволяет избежать проблем, связанных с утратой работоспособности манипулятора при загрязнении шарика. А кроме унаследованных от мышей двух основных кнопок, современные модели трекболов зачастую оснащаются дополнительными органами управления — колесиком прокрутки и дополнительными клавишами.

3. С возможностью указания абсолютной позиции

3.1. Графические планшеты

Д ля работы со многими графическими приложениями мышь зачастую оказывается чересчур грубым и неудобным инструментом, заметно ограничивающим потенциальные возможности этих продуктов. Если говорить более предметно, то мышь традиционной конструкции не позволяет получить необходимую точность позиционирования и (что еще более существенно) не способна воспринимать изменение давления (нажима), что, в свою очередь, не дает возможности использовать традиционную технику рисования карандашом и кистью. Для полноценной работы с графическими приложениями были созданы специальные устройства — графические планшеты, или, как их еще иногда называют, дигитайзеры. Планшеты работают со специальными инструментами — перьями (стилусами) и напоминающими мышь манипуляторами. Первые модели подобных устройств были весьма недешевы и предназначались главным образом для профессионального применения в системах компьютерной графики и автоматизированного проектирования. Качественный скачок в развитии дигитайзеров произошел во многом благодаря усилиям разработчиков компании Wacom. Именно они первыми создали планшет, чувствительный к силе нажатия стилуса, а также планшет с беспроводным пером. Благодаря появлению подобных устройств художники получили возможность использовать традиционную технику работы с углем, карандашом и красками для создания работ на компьютере. Затем появились и модели с беспроводным безбатареечным пером, получающим питание непосредственно от активной зоны планшета. В 1998 году Wacom представила концептуально новый продукт — ЖК-дисплей, совмещенный с графическим планшетом. По сравнению с графическими планшетами традиционной конструкции такое устройство является более удобным, поскольку позволяет рисовать прямо на экране — почти так же, как на бумаге или на холсте. Правда, из-за высокой цены подобные устройства не получили широкого распространения.

К манипуляторам (устройствам указания) относятся: (*ответ*) джойстик (*ответ*) мышь — клавиатура

К манипуляторам (устройствам указания) относятся:
(*ответ*) джойстик
(*ответ*) мышь
— клавиатура
— сканер
— трекбол
(*ответ*) планшет
(*ответ*) сетевое перо.
Основными функциями операционной системы являются:
(*ответ*) диалог с юзером
(*ответ*) управление ресурсами компьютера
— разработка программ для ЭВМ

(*ответ*) запуск программ на выполнение
— вывод инфы на принтер.
nbsp;К операционным системам относятся:
— MS-Office
— MS-Word, Word Pad, PowerPoint
(*ответ*) MS-DOS, Windows XP.
nbsp;Операционная система может храниться на:
(*ответ*) жестком магнитном диске
(*ответ*) эластичном системном диске
— в специальном DOS-каталоге
— в каталоге пользователя.
nbsp;Сетевые операционные системы это:
— комплекс программ для одновременной работы группы юзеров
— комплекс программ, переносимых в сети с 1-го компьютера на иной
(*ответ*) комплекс программ, обеспечивающих обработку, передачу и хранение данных в сети.
nbsp;Файл это:
— часть диска
(*ответ*) поименованная область на диске
— последовательность операторов и команд.
nbsp;Для собственного размещения файл требует:
— непрерывного пространства на диске
(*ответ*) свободных кластеров в разных частях диска
— Fat-таблицы.
nbsp;Для обозначения файлов употребляют:
(*ответ*) имена и расширения
— команды операционной системы
— имена кластеров.
nbsp;При образовании имени файла можно использовать:
(*ответ*) буковкы латинского алфавита и числа
— буковкы российского алфавита
— числа и особые знаки (gt;, lt;, =, пробел).
nbsp;В качестве имени файла можно использовать символьное имя устройства: a)PRN, CON, NUL
(*ответ*) DISP, PORT
— MODEM, ADAPTER.
nbsp;Тип (либо расширени
— файла обозначается:
— только тремя символами
— не более чем 4-мя знаками
(*ответ*) не более чем тремя знаками.
nbsp;Командный файл это файл, содержащий:
(*ответ*) последовательность команд операционной системы
— системную информацию
— последовательность операторов языка программирования.
nbsp;Текстовые файлы имеют расширение:
— .bak
(*ответ*) .txt
— .ехе.
nbsp;Расширение файла .ехе означает, что этот файл:
— командный
— системный
(*ответ*) исполняемый.
nbsp;Шаблон имени и расширения файла это:
— особая форма, в которой в полях имени и расширений типа файла употребляются знаки + и -.
(*ответ*) особая форма, в которой в полях имени и расширений типа файла употребляются символы * и ?
— специальная форма, в которой в полях имени и расширений типа файла употребляются знаки — и ?.

Задать свой вопрос

Манипуляторы | Презентация к уроку по информатике и икт на тему:

Слайд 1

Компьютерные манипуляторы

Слайд 2

Манипулятор — внешнее устройство компьютера, предназначенное для перемещения курсора по экрану дисплея (например, мышь, тачпад , трекбол, джойстик и т.д.).

Слайд 3

Типы манипуляторов С относительным указанием позиции (перемещения ) Мышь Трекбол Трекпоинт Тачпад Джойстик Roller Mouse Leap Motion С возможностью указания абсолютной позиции Графический планшет Световое перо Аналоговый джойстик Клавиатура Игровые манипуляторы Джойстики Геймпады Компьютерный руль Танцевальная платформа

Слайд 4

С относительным указанием позиции Мышь имеет вид небольшой коробки, полностью умещающейся на ладони. Мышь связана с компьютером кабелем через специальный блок — адаптер, и её движения преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. В верхней части устройства расположены управляющие кнопки (обычно их три), позволяющие задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т.п . Джойстик — обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления. В этом случае, чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея . Трекбол — небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает, соответственно, курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины . Дигитайзер — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого указывается позиция на планшете. При перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения.

Слайд 5

С возможностью указания абсолютной позиции Графи́ческий планше́т (от англ. graphics tablet или graphics pad , drawing tablet , digitizing tablet , digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода рисунков от руки непосредственно в компьютер. Состоит из пера и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь . Светово́е перо́ (англ. light pen ) — один из инструментов ввода графических данных в компьютер, разновидность манипуляторов . Джо́йстик (англ. joystick — «ручка управления самолётом») — устройство ввода информации, которое представляет собой качающуюся в двух плоскостях ручку . Компьютерная клавиатура — одно из основных устройств ввода информации от пользователя в компьютер .

Слайд 6

Игровые манипуляторы Джойстики Игровой пульт ( геймпад , джойпад ) — тип игрового манипулятора. Представляет собой пульт, который удерживается двумя руками и в то же время можно использовать геймпад который в свою очередь используется одной рукой, для контроля его органов управления используются большие пальцы рук (в современных геймпадах также часто используются указательный и средний пальцы).

Слайд 7

Компью́терный руль — игровой контроллер, имитирующий автомобильный руль. Применяется для игры в компьютерные игры — автосимуляторы . Танцевальная платформа, также известная как танцевальный мат, танцевальный коврик или дэнспад — плоский игровой контроллер, используемый в танцевальных играх

Слайд 8

Спасибо за внимание

Тест информатика — Информатика — Тесты

ВАРИАНТ 1

1. Структура компьютера — это:

1) комплекс электронных устройств, осуществляющих обработку информации

2) некоторая модель, устанавливающая состав, по- рядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов

3) комплекс программных и аппаратных средств.

2. Основная функция ЭВМ:

1) общение человека и машины

2) разработка задач

3) принцип программного управления.

3. Персональный компьютер состоит из:

1) системного блока

2) монитора

3) клавиатуры

4) дополнительных устройств

5) комплекса мультимедиа.

4. Системный блок включает в себя:

1) системную плату

2) блок питания

3) модулятор-демодулятор

4) накопители на дисках

5) платы расширений

6) средства связи и коммуникаций.

5. Микропроцессор предназначен для:

1) управления работой компьютера и обработки данных

2) ввода информации в ЭВМ и вывода ее на принтер

3) обработки текстовых данных.

6. Разрядность микропроцессора — это:

1) наибольшая единица информации

2) количество битов, которое воспринимается микропроцессором как единое целое

3) наименьшая единица информации.

7. От разрядности микропроцессора зависит:

1) количество используемых внешних устройств

2) возможность подключения к сети

3) максимальный объем внутренней памяти и производительность компьютера.

8. Тактовая частота микропроцессора измеряется в:

1) мегагерцах

2) кодах таблицы символов

3) байтах и битах.

9. Функции процессора состоят в

1) подключении ЭВМ к электронной сети

2) обработке данных, вводимых в ЭВМ

3) выводе данных на печать.

10. Микропроцессоры различаются между собой:

1) устройствами ввода и вывода

2) разрядностью и тактовой частотой

3) счетчиками времени.

11. В состав микропроцессора входят:

1) устройство управления (УУ)

2) постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

3) арифметико-логическое устройство

4) кодовая шина данных

5) кодовая шина инструкций.

12. Постоянная память предназначена для:

1) длительного хранения информации

2) хранения неизменяемой информации

3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

13. Оперативная память предназначена для:

1) длительного хранения информации

2) хранения неизменяемой информации

3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

14. Внешняя память предназначена для:

1) длительного хранения информации

2) хранения неизменяемой информации

3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

15. Основная память содержит:

1) постоянное запоминающее устройство

2) КЭШ-память

3) кодовую шину инструкций (КШИ)

4) порты ввода-вывода

5) оперативное запоминающее устройство.

16. Оперативная память — это совокупность:

1) системных плат

2) специальных электронных ячеек

3) специальных файлов.

17. Устройствами внешней памяти являются:

1) накопители на гибких магнитных дисках

2) оперативные запоминающие устройства

3) накопители на жестких магнитных дисках

4) стриммеры

5) плоттеры.

18. Внешняя память используется для:

1) последовательного доступа к информации

2) увеличения быстродействия микропроцессора

3) долговременного хранения информации. Укажите правильный ответ.

19. Дискеты предназначены для:

1) временного хранения информации

2) обмена программами и данными между различными ПК

3) вывода информации на экран

4) хранения архивной информации

5) хранения запасных копий программ.

20. Информация на магнитных дисках записывается:

1) в специальных магнитных окнах

2) по концентрическим дорожкам и секторам

3) по индексным отверстиям.

21. Информация на магнитных дисках представляется в форме:

1) файлов

2) символов

3) битов.

22. В зависимости от типа носителя накопители подразделяются на:

1) сменные носители

2) несменные носители

3) КЭШ-носители

4) кассетные носители.

23. Жесткие диски получили название:

1) CD ROM

2) диджитайзер

3) винчестер.

24. К устройствам ввода информации относятся:

1) клавиатура

2) диджитайзер

3) мышь

4) джойстик

5) графопостроитель

6) сетевой адаптер

7) сенсорный экран.

25. К манипуляторам (устройствам указания) относятся:

1) джойстик

2) мышь

3) клавиатура

4) сканер

5) трекбол

6) планшет

7) сетевое перо.

26. Основными функциями операционной системы являются:

1) диалог с пользователем

2) управление ресурсами компьютера

3) разработка программ для ЭВМ

4) запуск программ на выполнение

5) вывод информации на принтер.

27. К операционным системам относятся:

1) MS-Office

2) MS-Word, Word Pad, PowerPoint

3) MS-DOS, Windows XP.

28. Операционная система может храниться на:

1) жестком магнитном диске

2) гибком системном диске

3) в специальном DOS-каталоге

4) в каталоге пользователя.

29. Сетевые операционные системы — это:

1) комплекс программ для одновременной работы группы пользователей

2) комплекс программ, переносимых в сети с одного компьютера на другой

3) комплекс программ, обеспечивающих обработку, передачу и хранение данных в сети.

30. Файл — это:

1) часть диска

2) поименованная область на диске 3) последовательность операторов и команд

КЛЮЧ К ТЕСТУ

НОМЕР ВОПРОСА

НОМЕР ОТВЕТА

1

1

2

1

3

3

4

2

5

4

6

1

7

2

8

1

9

4

10

2

11

3

12

3

13

1

14

4

15

1

16

4

17

2

18

2

19

3

20

1

21

1

22

1

23

3

24

2

25

3

26

4

27

1

28

3

29

2

30

1

ВАРИАНТ 2

Вопрос № 1: Невозможно случайно стереть информацию на:

1. CD

2. R

3. винчестере

4. flash

5. памяти

6.стримере

Вопрос № 2: КЭШ–память является:

1. хранилищем блоков информации основной памяти

2. хранилищем для медленного хранения копий

3. действующим хранилищем копий блоков основной памяти

4. дополнительным хранилищем копий блоков информации

Вопрос № 3 — Центральным звеном построения простейшей конфигурации компьютера

является:

1. устройства ввода/вывода

2. внутренняя и внешняя память

3. винчестер

4. центральный процессор

Вопрос № 4: К основным характеристикам процессора относится…

1. объем оперативной памяти

2. емкость винчестера

3. объем ПЗУ

4. тактовая частота

Вопрос № 5: Имеет механические части и поэтому работает достаточно медленно ________

память.

1. постоянная (ПЗУ)

2. внешняя

3. внутренняя

4. оперативная (ОЗУ)

Вопрос № 6: Процессор выполняет:

1. обработку всех видов информации

2. постоянное хранение данных и программ после их обработки

3. генерацию импульсов

4. систематизацию данных

Вопрос № 7: Компакт – диск (CD) – это …

1. магнитный диск с высокой плотностью записи информации

2. сменный магнитный диск малого размера

3. оптический диск, информация с которого считывается лазерным лучом

4. диск после выполнения сжатия информации

Вопрос № 8: На материнской плате персонального компьютера устанавливается:

1. RAM

2. центральный процессор

3. слот расширения

4. одна из шин компьютера

Вопрос № 9: Минимальной адресуемой ячейкой оперативной памяти является:

1. сектор

2. бит

3. программа

4. байт

Вопрос № 10: Укажите, какие устройства из предложенного списка являются

устройствами памяти:

а) жесткий диск

б) джойстик

в) мышь

г) регистры

д) CD — ROM

Варианты ответов:

1. А,г,д

2. А,б

3. Б,в,г

4. Б,в,д

Вопрос № 11: Укажите, какие устройства из списка являются устройствами ввода:

а)сканер

б)ОЗУ

в)мышь

г)регистры

д)привод CD — ROM

Варианты ответов:

1. в,г,д

2. б,в,г

3. а,в

4. б,в,д

Вопрос № 12: Устройство, выполняющее модуляцию и демодуляцию информационных

сигналов при передаче их из ЭВМ в канал связи и при приеме в ЭВМ из канала связи

называется:

1. модемом

2. мультиплексором передачи данных

3. концентратором

4. повторителем

Вопрос № 13: Форматированием дискеты называется процесс…

1. разбиения ее на логические диски

2. определения ее объема

3. выделения логических устройств

4. разбиения ее поверхности на сектора и дорожки

Вопрос №14: Центральный процессор, оперативная память это:

1. устройства вывода

2. интерфейсный блок

3. периферийные устройства

4. внутренняя часть вычислительной системы

Вопрос № 15: USB является:

1. шиной для графических адаптеров

2. шиной для цифровой акустики

3. интерфейсной шиной системного уровня

4. шиной подключения видеоадаптеров

Вопрос № 16: В состав внутренней памяти компьютера НЕ входит:

1. специальная память

2. оперативная память

3. кэш

4. память

5. накопители на магнитных дисках

Вопрос № 17: Джойстик в первую очередь используется как:

1. устройство для управления сетевыми ресурсами

2. основной манипулятор при работе в Интернет

3. манипулятор в игровых приставках

4. устройство для ввода буквенно

5. символьной информации

Вопрос № 18: К основным характеристикам процессора относится …

1. объем ПЗУ

2. тактовая частота

3. объем оперативной памяти

4. емкость винчестера

Вопрос № 19: Кодовая шина инструкций является составной частью…

1. микропроцессора

2. общей шины

3. генератора тактовых импульсов

4. системные шины

Вопрос № 20: Принцип записи данных на гибкий магнитный диск заключается в…

1. намагничивании поверхности диска

2. просвечивании лазером поверхности диска

3. прожигании рабочего слоя диска лазером -Ядерно

4. магнитном резонансе рабочего слоя компьютера

Вопрос № 21: В компьютерной графике используют ________ проекции.

а) полигонные

б) виртуальные

в) перспективные

г) параллельные ортогональные

Варианты ответов:

1. б,в

2. в, г

3. а, в

4. а, б

Вопрос № 22: Наиболее известными способами представления графической информации:

1. векторной и растровый

2. физический и логический

3. точечный и пиксельный

4. параметрический и структурный

Вопрос № 23: Одним из направлений развития информатики является…

1. компьютерная графика

2. теория графов

3. начертательная геометрия

4. инженерная графика

Вопрос № 24: Окна программ, реализующих интерфейс Windows НЕ содержат _______ меню.

1. контекстное

2. ниспадающее

3. кнопочное

4. компонентное

Вопрос № 25: Определение «файловой структуры» базируется на таких понятиях, как …

1. иерархия файлов

2. диски и каталоги

3. папки файлы

4. логические устройства и логические диски

Вопрос № 26: Определением ________ программного обеспечения является…

1. комплекс технической документации компьютера5 совокупность программ для

ознакомления пользователя с принципами устройства компьютера.

2. набор средств для обмена данными между разными приложениями Windows.

3. совокупность программ для автоматизации работ по проверке, наладке и настройке

компьютерной системы.

4. cовокупность прикладных программ, созданных для работы под управлением

конкретной операционной системы.

Вопрос № 27: Основными элементами человеко – машинного интерфейса являются:

1. операторы ввода/вывода

2. каталог и файлы

3. меню и диалоговое окно

4. команды и операнды

ВОПРОС 28 . Капитан спрашивает матроса: «Работает ли маяк?» Матрос отвечает: «То загорается, то погаснет!» Чем является маяк в этой ситуации?
A) Получаем информации;
B) источником информации;
C) каналом связи;
D) помехой.

ВОПРОС 29 . В каком веке появились первые устройства, способные выполнять арифметические действия?
A) В XVI в.;
B) В XVII в.;
C) В XVIII в.;
D) В XIX в.

ВОПРОС 30 Механическое устройство, позволяющее складывать числа, изобрел:
A) П. Нортон;
B) Б. Паскаль;
C) Г. Лейбниц;
D) Д. Нейман.

НОМЕР ВОПРОСА

ОТВЕТ

1

2

2

3

1

4

2

3

1

3

2

1

4

3

3

2

2

2

3

1

1

2

1

2

1

2

3

2

1

1

Тема 4: Основы конструкции ЭВМ

4.1. Структура компьютера — это:

  • 1) комплекс электронных устройств, осуществляющих обработку информации
  • 2) некоторая модель, устанавливающая состав, по- рядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов
  • 3) комплекс программных и аппаратных средств.

4.2. Основная функция ЭВМ:

  • 1) общение человека и машины
  • 2) разработка задач
  • 3) принцип программного управления.

4.3. Персональный компьютер состоит из:

  • 1) системного блока
  • 2) монитора
  • 3) клавиатуры
  • 4) дополнительных устройств
  • 5) комплекса мультимедиа.

4.4. Системный блок включает в себя:

  • 1) системную плату
  • 2) блок питания
  • 3) модулятор-демодулятор
  • 4) накопители на дисках
  • 5) платы расширений
  • 6) средства связи и коммуникаций.

4.5. Микропроцессор предназначен для:

  • 1) управления работой компьютера и обработки данных
  • 2) ввода информации в ЭВМ и вывода ее на принтер
  • 3) обработки текстовых данных.

4.6. Разрядность микропроцессора — это:

  • 1) наибольшая единица информации
  • 2) количество битов, которое воспринимается микропроцессором как единое целое
  • 3) наименьшая единица информации.

4.7. От разрядности микропроцессора зависит:

  • 1) количество используемых внешних устройств
  • 2) возможность подключения к сети
  • 3) максимальный объем внутренней памяти и производительность компьютера.

4.8. Тактовая частота микропроцессора измеряется в:

  • 1) мегагерцах
  • 2) кодах таблицы символов
  • 3) байтах и битах.

4.9. Функции процессора состоят в



  • 1) подключении ЭВМ к электронной сети
  • 2) обработке данных, вводимых в ЭВМ
  • 3) выводе данных на печать.

4.10. Микропроцессоры различаются между собой:

  • 1) устройствами ввода и вывода
  • 2) разрядностью и тактовой частотой
  • 3) счетчиками времени.

4.11. В состав микропроцессора входят:

  • 1) устройство управления (УУ)
  • 2) постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)
  • 3) арифметико-логическое устройство
  • 4) кодовая шина данных
  • 5) кодовая шина инструкций.

4.12. Постоянная память предназначена для:

  • 1) длительного хранения информации
  • 2) хранения неизменяемой информации
  • 3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

4.13. Оперативная память предназначена для:

  • 1) длительного хранения информации
  • 2) хранения неизменяемой информации
  • 3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

4.14. Внешняя память предназначена для:

  • 1) длительного хранения информации
  • 2) хранения неизменяемой информации
  • 3) кратковременного хранения информации в текущий момент времени.

4.15. Основная память содержит:

  • 1) постоянное запоминающее устройство
  • 2) КЭШ-память
  • 3) кодовую шину инструкций (КШИ)
  • 4) порты ввода-вывода
  • 5) оперативное запоминающее устройство.

4.16. Оперативная память — это совокупность:

  • 1) системных плат
  • 2) специальных электронных ячеек
  • 3) специальных файлов.

4.17. Устройствами внешней памяти являются:

  • 1) накопители на гибких магнитных дисках
  • 2) оперативные запоминающие устройства
  • 3) накопители на жестких магнитных дисках
  • 4) стриммеры
  • 5) плоттеры.

4.18. Внешняя память используется для:

  • 1) последовательного доступа к информации
  • 2) увеличения быстродействия микропроцессора
  • 3) долговременного хранения информации. Укажите правильный ответ.

4.19. Дискеты предназначены для:

  • 1) временного хранения информации
  • 2) обмена программами и данными между различными ПК
  • 3) вывода информации на экран
  • 4) хранения архивной информации
  • 5) хранения запасных копий программ.

4.20. Информация на магнитных дисках записывается:

  • 1) в специальных магнитных окнах
  • 2) по концентрическим дорожкам и секторам
  • 3) по индексным отверстиям.

4.21. Информация на магнитных дисках представляется в форме:

1) файлов

2) символов

3) битов.

4.22. В зависимости от типа носителя накопители подразделяются на:

  • 1) сменные носители
  • 2) несменные носители
  • 3) КЭШ-носители
  • 4) кассетные носители.

4.23. Жесткие диски получили название:

  • 1) CD ROM
  • 2) диджитайзер
  • 3) винчестер.

4.24. К устройствам ввода информации относятся:

  • 1) клавиатура
  • 2) диджитайзер
  • 3) мышь
  • 4) джойстик
  • 5) графопостроитель
  • 6) сетевой адаптер
  • 7) сенсорный экран.

4.25. К манипуляторам (устройствам указания) относятся:

1) джойстик

2) мышь

3) клавиатура

4) сканер

5) трекбол

6) планшет

7) сетевое перо.

Тест по теме «Структура персонального компьютера»


Тест по теме «Структура персонального компьютера»

  1. Информатика – это наука о

    1. Расположении информации на техническом носителе

    2. Информации, ее свойствах, сортировке данных

    3. Информации, ее свойствах, способах хранения, обработки и передачи

    4. Применении компьютера в учебном процессе

    5. Телекоммуникационных технологиях

  2. Наименьшая единица информации

    1. Байт

    2. Кбайт

    3. Бит

  3. Байт – это

    1. Единица информации, изображаемая 0 или 1

    2. Средство измерить код буквы в ОЗУ

    3. Последовательность из 8 бит

    4. Максимальная единица измерения информации

  4. В одном килобайте содержится

    1. 1000 байт

    2. 1000 бит

    3. 100 байт

    4. 1024 байта

    5. 1024 бита

  5. Элементной базой ЭВМ второго поколения являются

    1. Электронные лампы

    2. Микросхемы

    3. Интегральные схемы

    4. Полупроводники

    5. Большие интегральные схемы

  6. Элементной базой ЭВМ четвертого поколения являются

    1. Большие интегральные схемы

    2. Электронные лампы

    3. Светодиоды

    4. Транзисторы

    5. Диоды и триоды

  1. Структура компьютера – это

    1. Комплекс электронных устройств, осуществляющих обработку информации

    2. Некоторая модель, устанавливающая состав, порядок, принципы взаимодействия, входящих в нее элементов

    3. Комплекс программ и аппаратных средств

  2. Минимально необходимый набор для работы компьютера содержит

    1. Монитор, системный блок, клавиатуру

    2. Системный блок, принтер, клавиатуру

    3. Системный блок, дисководы, мышь

    4. Процессор, мышь, монитор

    5. Принтер, винчестер, монитор, мышь

  3. Микропроцессор предназначен для

    1. Управления работой компьютера и обработки данных

    2. Ввода информации в ЭВМ и ее вывода на принтер

    3. Обработки текстовых данных

  4. Тактовая частота микропроцессора измеряется в

    1. Мегагерцах

    2. Кодах таблицы символов

    3. Байтах и битах

  5. Постоянная память предназначенная для

    1. Длительного хранения информации

    2. Хранения неизменяемой информации

    3. Кратковременного хранения информации в текущий момент времени

  6. Оперативная память предназначенная для

    1. Длительного хранения информации

    2. Хранения неизменяемой информации

    3. Кратковременного хранения информации в текущий момент времени

  7. Внешняя память предназначенная для

    1. Длительного хранения информации

    2. Хранения неизменяемой информации

    3. Кратковременного хранения информации в текущий момент времени

  1. Об оперативной памяти можно сказать

    1. Сохраняется при выключении ПК

    2. Очищается при выключении ПК

    3. Это память, которая используется для ускорения работы ПК

    4. Участок памяти, где находится операционная система

    5. Служит для запоминания файлов после их изменения

  2. Устройствами внешней памяти являются

    1. Накопители на дисках

    2. Оперативные запоминающие устройства

    3. Стримеры

  3. Жесткие диски получили название

    1. Дискеты

    2. Диджитайзеры

    3. Винчестеры

  4. К устройствам ввода не относится

    1. Клавиатура

    2. Мышь

    3. Джойстик

    4. Графопостроитель

    5. Сканер

  5. К манипуляторам (устройствам указания) не относятся

    1. Джойстик

    2. Мышь

    3. Клавиатура

    4. Трекбол

    5. Световое перо

  6. К устройствам вывода не относится

    1. Принтер

    2. Монитор

    3. Плоттер

    4. Сканер

  7. Видеомонитор может работать в режимах

    1. Алфавитном и текстовом

    2. Текстовом и цифровом

    3. Текстовом и графическом

    4. Цифровом и графическом

  1. Разрешение монитора – это

    1. Количество точек, выводимых по горизонтали и вертикали

    2. Количество данных, вводимых в ЭВМ

    3. Скорость обработки информации

  2. Минимальным элементом изображения на экране является

    1. Бит

    2. Пиксель

    3. Файл

  3. Принтер предназначен для

    1. Ввода алфавитно – цифровых данных, управляемых работой ПК

    2. Вывода информации на бумагу

    3. Вывода на экран текстовой и графической информации

  4. Клавиатура предназначена для

    1. Ввода алфавитно – цифровых данных, управляемых работой ПК

    2. Вывода информации на бумагу

    3. Вывода на экран текстовой и графической информации

  5. Вывод цветного изображения на бумагу обеспечивают принтеры

    1. Матричные и литерные

    2. Струйные и лазерные

    3. Матричные и струйные

    4. Матричные и лазерные

Тест По Информатике Для Дистанционников (Иванова Н. П.)


Подборка по базе: Курсовая работа на тему _Использование новых информационных техн, Архитектура информационных систем.docx, Практическая работа по теме _Построение математических моделей_., Практическая работа2 по теме _Построение математических моделей_, 2.1.3. Проектирование структуры и создание сайта педагога..doc, Практическая работа по теме _Построение математических моделей_ , Языковое общение и интеграционные коммуникации.docx, Практическая работа по теме Построение математических моделей_.d, АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЯНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПО ПАРАМЕТРАМ МОДЕЛЕЙ.docx, Внутренние и внешние коммуникации.docx

Информатика, как прикладная дисциплина, включает в себя:

— создание информационных моделей коммуникации в различных областях человеческой деятельности

— изучение закономерностей в информационных процессах

— разработка информационных систем и технологий в конкретных областях
Классификационная система кодирования:

— требует предварительной классификации объектов, например, на основе иерархической системы

— требует предварительной классификации объектов, на пример, на основе фасетной системы
Регистрационная система кодирования …

— не требует предварительной классификации объектов.
Задачи информатики:

— разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации

— решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии

— исследование информационных процессов любой природы
Главная функция информатики – это разработка методов и средств преобразования информации и их использование в организации технологического процесса переработки информации
Для какой меры информации используется показатель, связанные с энтропией системы?

— синтаксической
Задачи обработки данных при реализации информационной технологии управления:

— оценка отклонений от планируемого состояния

— анализ возможных решений и действий

— оценка планируемого состояния объекта управления

— выявление причин отклонений

Способы пересылки документов, являющихся результатами поиска в базах данных:

— по электронной почте в виде файлов

— по почте в виде распечаток
Кибернетика – это … наука об общих принципах управления в различных системах – технических, биологических, социальных и др.
Вторичная информация, используемая в качестве исходных данных для последующих расчетов, является …- промежуточной.
Основные принципы новой информационной технологии:

— интерактивный (диалоговой) режим работы с компьютером

— гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач

— интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программным продуктами
На рынке информационных продуктов и услуг подлежат продаже и обмену…

— лицензии, ноу-хау, информационные технологии
Понятие «глубина классификации» является характеристикой… иерархической системы классификации

Информатика, как отрасль народного хозяйства, включает в себя:

— разработку технологий переработки информации

— производство технических средств

— производство программных продуктов
Информация, получаемая в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используемая для выработки управленческих решений, является… — результатной
Ретроспективный поиск информации – это… целенаправленный поиск информации в базе данных по специальной заявке пользователя
Устройства внешней памяти – это:

— стриммер

— НЖМД

— НГМД
Система счисления – это… способ представления чилел с помощью символов, имеющих определенные количественные значения.
Клиент – это задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети
Основная память содержит:

— оперативное запоминающее устройство

— постоянное запоминающее устройтва
Двоичная система счисления имеет основание Р, равное… 2
Для представления чисел в шестнадцатеричной системе счисления используют…

цифры 0-9 и буквы AF
Число с плавающей запятой (точкой) изображается в виде…

мантиссы и порядка
Операция над элементом алгебры логики, обозначенная чертой над элементом, называется…

— операция инверсии

— операция НЕ

— операция отрицания
За основную единицу измерения количества информации принят…

1 бит

К функциям процесса управления в информационных системах относятся:

— учет показателей деятельности

— анализ результатов деятельности

— планирование выполнения поставленных задач.
Информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии, называется …первичной.

Прагматической мерой информации является …- ценность (полезность) использования информации.
Информационная услуга, являющаяся традиционной услугой библиотечных служб — это …

— предоставление первоисточника с возможностью выдачи копий материалов.
На рынке информационных продуктов и услуг их потребителями являются…- различные юридические и физические лица, решающие задачи.

На рынке информационных продуктов и услуг их поставщиками являются:

-службы телекоммуникации и передачи данных

— центры, где создаются, накапливаются, редактируются и хранятся базы данных

— центры, распределяющие информацию на основе разных баз данных.
Основные компоненты технологий для производства информационных продуктов:

— передача результатной информации пользователю для принятия на ее основе решений

— сбор данных или первичной информации

— обработка данных и получение результатной информации.
Основные компоненты технологий для производства материальных продуктов:

— производство материального продукта

— подготовка сырья и материалов

— сбыт произведенных продуктов потребителям.
Требования к созданию и использованию информационных систем для любых организаций:

— информационная система должна контролироваться людьми, быть понятна им и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами

— структура информационной системы и ее функциональное назначение должно соответствовать целям, стоящим перед организацией

— информационная система должна обеспечивать производство достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации.
Рынок информационных продуктов и услуг — это…

— система экономических, правовых и организационных отношений по торговле продуктами интеллектуального труда на коммерческой основе.
Достоверность информации определяет …

— свойство информации отражать реально существующие объекты с необходимой точностью.
Для семантической меры информации используется:

— коэффициент содержательности информации

— тезацрус (словарь) пользователя.
Основные компоненты информационной технологии обработки данных:

— типовые операции обработки данных

— создание отчетных документов (периодических и по запросу)

— хранение данных в создаваемых базах данных

— сбор данных.
Данные — это …

— отдельные факты, характеризующие объекты, процессы, явления; это признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся.
Информационные ресурсы общества — это ….

— отдельные документы, отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, фондах, банках данных).

Информационная система — это …

— взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Компьютеризация общества — это …

— процесс развития и внедрения технической базы компьютеров, обеспечивающий оперативное получение результатов переработки информации.
Информационные коммуникации — это …

— пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю.
База данных — это …- совокупность связанных данных, правила организации которых основаны на общих принципах описания, хранения и манипулирования данными.

Характеристики информационной технологии поддержки принятия решений:

— направленность на непрофессионального пользователя компьютера

— ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач

— высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя

— сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе.
Информационный кризис имеет следующие проявления:

— существует большое количество избыточной информации, затрудняющее восприятие полезной для потребителя информации

— появляются противоречия между ограниченными возможностями человека по восприятию и переработке информации и существующими мощными потоками и массивами хранящейся информации

— возникают определенные экономические, политические и другие социальные барьеры, препятствующие распространению информации.
Информатика, как фундаментальная наука, занимается:

— производством технических средств

— разработкой теории информационных систем и технологий

— производством программных продуктов

— разработкой методологии создания информационного обеспечения.
Главные особенности информационной технологии поддержки принятия решений:

— выработка решения происходит в результате итерационного процесса в человеко-компьютерной системе

— человек является управляющим звеном, задающим входные данные и оцениваюшим полученный результат вычислений на компьютере

— система поддержки и принятия решений является вычислительным звеном и объектом управления.
Информационная культура общества предполагает …

— умение целенаправленно работать с информацией и использовать ее для получения, обработки и передачи в компьютерную информационную технологию.

Требования, которым должна отвечать информационная технология:

— обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы, операции, действия

— иметь регулярный характер с возможностью стандартизации и унификации всех уровней технологического процесса

— включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели.
Цель информационной технологии — это …

— производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
Информационным называется общество, где ….

— большинство работающих занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно ее высшей формы – знаний.
Характеристики информационной технологии обработки данных (на уровне операционной деятельности):

— имеются необходимые входные данные

— известны алгоритмы и другие стандартные процедуры обработки данных

— предназначена для персонала невысокой квалификации в целях автоматизации ряда рутинных регулярно повторяющихся операций управленческого труда.

Экономическая информация — это …

— совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служащих для управления этими процессами и коллективами людей в производственной и непроизводственной сфере.
Под понятием «принятие решения» понимается …

— акт целенаправленного воздействия на объект управления, основанный на анализе ситуации, определении цели и разработке программы достижения этой цели.
Актуальность информации определяет …

— степень сохранности для обеспечения управления в момент использования информации.
Информация – это:

— сведения об объектах и явлений окружающей среды, их параметрах, свойствах, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний

— данные, используемые для уменьшения неопределенности об объекте или явлении окружающей среды.
Основные свойства информационных систем:

— является динамичной и развивающейся

— как правило, является человеко-компьютерной системой обработки информации

— может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов -построения систем, в том числе системного подхода

— выходной продукцией системы является информация, на основе которой принимаются решения.
Информатика — это:

— отрасль народного хозяйства

— прикладная дисциплина

— фундаментальная наука.
Виды небиблиографических баз данных:

-сборники текстов статей, журналов

— правовые документы по отраслям

— финансовая информация банков

— справочники телефонов.
Системное программное обеспечение включает …

— базовое и сервисное программное обеспечение.
При работе с несколькими документами в текстовом процессоре …

активным может быть одно окно.

Файл — это …

логически связанная совокупность данных или программ, для размещения которой во внешней памяти выделяется именованная область.
Объединение в табличном процессоре двух и более макросов приводит к созданию …

пользовательского меню.

В базовое системное программное обеспечение входят:

— операционная система

— сетевая операционная система

— операционные оболочки (текстовые и графические).
Стандартными приложениями прикладного назначения операционной системы Windows являются:

— текстовые редакторы «WordPad» и «Блокнот»

— программа работы с изображениями «Imaging»

— калькулятор

— графический редактор «Paint»

— комплекс программ «Связь» для связи по телефонной сети

— комплекс программ мультимедиа «Развлечения».

Интерфейс, где для взаимодействия человека и компьютера используются графические средства, называется …

графический пользовательский интерфейс.
Табличный процессор предназначен для …

обеспечения работы с таблицами данных.
Макрос в текстовом процессоре — это …

— файл, в котором хранится программа последовательности действий, заданная пользователем.
В текстовых процессорах различают:

физические страницы

логические страницы.
Электронная таблица — это …

компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках которой записаны данные различных типов.

Рабочий стол в Windows — это …

весь экран.
Значки — ярлыки в Windows соответствуют объектам:

папка

программа

документ.
Путь или маршрут к файлу — это …

последовательность имен диска и каталогов, разделенных символом «\».
Сетевые операционные системы — это …

комплекс программ, обеспечивающих обработку, передачу и хранение данных в сети.

Системное программное обеспечение (System Software) — это …

совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.
Информационный объект — это …

описание некоторого реального объекта, явления, процесса, события в виде совокупности логически связанных реквизитов.
В качестве имени файла можно использовать символьное имя устройства …

PRN, CON, NUL.
Различают следующие классы СУБД:

системы общего назначения

специализированные системы.
Объединение в табличном процессоре двух и более макросов приводит к созданию …

пользовательского меню.
Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:

дискретность

массовость

определенность

выполнимость.
Типы связей информационных объектов в базе данных:

многие ко многим (М:М)

один к одному (1:1)

один ко многим (1:М).
Данные в электронной таблице могут быть:

числом

текстом

формулой.
Для переноса и копирования данных в электронной таблице используется …

буфер промежуточного хранения.
Максимальный размер рабочего окна в текстовом процессоре определяется …

— стандартными параметрами дисплея.
По умолчанию координатная линейка в текстовом процессоре градуирована в …

— сантиметрах.
Каталоги образуют …

иерархическую структуру.
Шаблон имени и расширения файла — это …

— специальная форма, в которой в полях имени и расширений типа файла используются символы «*» и «?» .
Принципиальными отличиями операционной системы Windows 95/98 от операционной системы MS DOS являются:

— возможность обмена данными между работающими программами

— многозадачность

— графический интерфейс.

Пакеты прикладных программ управления производством, материальными запасами, персоналом относятся к классу …

— проблемно-ориентированных ППП.
Современные табличные процессоры дают возможность создавать электронные таблицы, которые содержат …

— более 1 млн. ячеек.
Основными функциями операционной системы являются:

управление выполнением пользовательских программ

планирование и управление вычислительными ресурсами ЭВМ.

Операционная система может храниться:

— на жестком магнитном диске

— на гибком системном диске.

Проектирование базы данных состоит из следующих этапов:

— проектирование представления данных для приложений

— разработка информационно-логической модели предметной области

— логическое проектирование базы данных

— физическое проектирование базы данных.
Текстовый процессор — это …

— прикладное программное обеспечение, используемое для создания текстовых документов и работы с ними.
К расширенному набору типовых операций работы с текстом в текстовом процессоре относятся:

использование макросов

слияние документов

контекстный поиск и замена

использование шаблонов и автотекста

проверка правописания слов и синтаксиса, использование словаря синонимов.
В сервисное системное программное обеспечение входят:

— антивирусные программы

— программы обслуживания сети

— программы диагностики работоспособности компьютера

— программы архивирования данных

— программы обслуживания дисков.
Основными характеристиками входной и выходной информации при решении задачи, определяемыми на этапе ее формализованной постановки, являются:

— состав и форма представления выходной информации

— содержание функций обработки входной информации

— ограничения по срокам и точности выходной информации

— источники входной информации.
При образовании имени файла в MS DOS можно использовать …

— буквы латинского алфавита и цифры.

Пакеты прикладных программ, предназначенные для поддержания работы конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм, графическим моделированием м ии конструированием, относятся к классу …

— ППП автоматизированного проектирования.
Работа с файлами и папками в Windows производится с помощью:

— программы «Проводник»

— окна «Мой компьютер».
Производительность СУБД оценивается:

— временем импортирования базы данных из других форматов

— скоростью поиска информации

— временем выполнения операций обновления, удаления, вставки данных

— временем выполнения запросов

— временем генерации отчета.
Программа-интерпретатор обеспечивает …

— пооператорное выполнение программы.
К системам управления базами данных относятся:

FoxPro

dBASE

MS Access.
Макрос в табличном процессоре — это …

комбинация нажатий клавиш, сохраненная под определенным именем для многократного использования.
Таблица реляционной базы данных обладает следующими свойствами:

— порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

-все столбцы таблицы однородны

— в таблице нет двух и более одинаковых строк

— столбцам присвоены уникальные имена.
ハ ⅰ褞璋韶澵隯 褌瑟 ⅳ濵・ ・/h2>

— MS DOS, Unix, Windows NT .
Основными параметрами реализации решения задачи, определяемыми на этапе ее постановки, являются:

— требования к периодичности решения задачи

— пользователи задачи (кто осуществляет ее решение и пользуется результатами решения)

— условия решения задачи с использованием средств вычислительной техники

— цель или назначение задачи, ее связь с другими задачами.
Программа-компилятор обеспечивает …

— запись машинного кода в форме загрузочного модуля.

Под управлением понимается:

— процесс преобразования входной информации в выходную под непосредственным контролем и воздействием органа управления.

— функция системы, обеспечивающая либо сохранение ее основных свойств, либо ее развитие в направлении определенной цепи.

— установление связи между элементами для создания неделимой единицы функционирования.
Синтаксической мерой информации являются параметры:

— ценность (полезность) использования информации

— коэффициент содержательности информации

— объем данных, измеряемый в битах и дитах

— коэффициент информативности сообщения.
Основные компоненты информационной технологии управления:

— хранение данных по проведенным операциям и нормативных документов в базах данных

— формирование управленческих отчетов (регулярных или специальных, суммирующих, сравнительных или чрезвычайных)

— сбор данных

— типовые операции обработки данных
Требования, предъявляемые к классификации объектов:

компьютерное представление данных

однозначность реквизитов

возможность включения новых объектов

полнота охвата объектов рассматриваемой области

актуальность информации.
Кодовое обозначение (код) объекта характеризуется:

— алфавитом

— структурой

— длиной

— системой классификации
Серийно-порядковая система кодирования:

— применяется для кодирования объектов с двумя классификационными признаками

— отличается наличием резерва свободных номеров на случай расширения числа объектов в группе

— применяется для кодирования объектов с одним классификационным признаком

— отличается большой значностью кода.
Характеристики информационной технологии управления:

— предназначена для персонала невысокой квалификации в целях автоматизации ряда рутинных регулярно повторяющихся операций управленческого труда

— входными данными являются выходные данные информационных систем операционного уровня

— ориентирована на работу в среде информационной системы управления.
Назначение ПК, являющегося рабочей станцией сети — это …

— предоставление пользователю доступа к ресурсам сети.
Основные ресурсы сети Internet составляют:

— информационная сеть WWW

— электронная почта e-mail

— хост-компьютеры

— система телеконференций Usenet

— система файловых FTP-серверов

Адаптер (сетевой адаптер) — это …

— техническое устройство, выполняющее функции сопряжения ЭВМ с каналами связи.
Принтер предназначен для …

— вывода информации на бумагу.
Микропроцессор предназначен для …

— управления работой компьютера и обработки данных.
По количеству адресов, записываемых в машинной команде, команды делятся на:

— двухадресные

— четырехадресные

— безадресные

— трехадресные

— одноадресные
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это …

— распределенная вычислительная сеть, в которой передача данных между компьютерами, расположенными в пределах небольшой территории, не требует спец.оборудования, а достаточно электрического соединения компьютеров с помощью кабелей и разделителей
Вычислительные сети по их размерам подразделяются на …

— локальные, региональные, глобальные
По конструктивным особенностям персональные компьютеры делятся на:

— стационарные (настольные) и переносные
К устройствам ввода информации относятся:

— клавиатура

— диджитайзер

— графопостроитель

— мышь

— джойстик

— сенсорный экран

— сетевой адаптер
Информация в ЭВМ кодируется …

— в двоичной системе счисления.
Разрядность микропроцессора — это …

— количество битов информации, над которыми одновременно будет выполняться машинная операция.
К манипуляторам (устройствам указания) относятся:

— мышь

— клавиатура

— сканер

— трекбол

— джойстик

— сетевое перо

— планшет
На системной (материнской плате) размещаются:

— средства связи и коммуникации

— контроллер прерываний

— математический сопроцессор

— генератор тактовых импульсов

— комплекс мультимедиа

— блоки (микросхемы) ОЗУ и ПЗУ

— микропроцессор
Устройство внутренней памяти — это …

— ОЗУ
Системный блок включает:

— системную плату

— платы расширений

— блок питания

— средства связи и коммуникаций

— накопители на дисках
Двоичному числу 1101,11(2) соответствует десятичное число …

— 13,75(10)
Группа разрядов в машинной команде, предназначенная для представления кода операции машины — это …

— операционная часть команды
В состав микропроцессора входят:

— интерфейсная система микропроцессора

— постоянное запоминающее устройство (ПЗУ)

— микропроцессорная память

— арифметико-логическое устройство

— устройство управления (УУ)

— кодовая шина данных
Персональные компьютеры четвертого поколения используют …

— 64-битовые микропроцессоры
Один байт содержит …

— 8 битов
Внешними устройствами ПК являются:

— внешние запоминающие устройства

— устройства вывода информации

— видеомониторы

— средства связи и телекоммуникации

— устройства ввода информации

— основная память

— микропроцессор
Цифровой IP-адрес компьютера в сети Internet — это …

— 32-битовой число, которое для упрощения восприятия представляют в виде четырех блоков чисел по 8 бит, разделенных точками

Назначение электронной почты e-mail:

— обеспечение возможности посылать и принимать сообщения через компьютер

— самое массовое средство электронных коммуникаций, обеспечивающее текстовый обмен информацией между различными компьютерными системами
Электронная вычислительная машина, компьютер — это …

— комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.
К устройствам вывода информации относятся:

— принтер

— плоттер
По принципу действия вычислительные машины делятся на классы:

— аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ), гибридные (ГВМ).
Структура компьютера — это …

— некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.
По назначению ЭВМ делятся на:

— универсальные

— проблемно-ориентированные

— специализированные
Топология ЛВС типа «Звезда» характеризуется …

— наличием центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы сети.
Операция над элементами a и b алгебры логики, обозначенная как a+b, называется:

— операция логического сложения

— операция дизъюнкции

— операция ИЛИ
Для каждого компьютера, подключенного к Internet, устанавливают два адреса:

цифровой и доменный
Двоичному числу 1110(2) соответствует шестнадцатеричное число …

— Е(16).
Основные функции ЭВМ:

— обработка и хранение информации

— обмен информацией с внешними объектами.
От разрядности микропроцессора зависит …

— максимальный объем внутренней памяти и производительность ПК.
Транспьютер — это …

— микропроцессор сети со встроенными средствами связи.
Группа разрядов в машинной команде, в которых записываются коды адреса (адресов) ячеек памяти машины, предназначенных для оперативного хранения информации, или иных объектов, задействованных при выполнении команды — это …

— адресная часть команды.

ЛВС по признаку «топология» подразделяются на …

— сети типа «Звезда», «Шина», «Кольцо».
Стандартным кодом для обмена информации в ЭВМ является …

— код ASCII.
Функции системной шины состоят в …

-передаче информации между микропроцессором, основной памятью и портами ввода-вывода внешних устройств ПК.
Функции микропроцессора состоят в следующем:

— управлении работой всех блоков ПК

— выполнении арифметических и логических операций над информацией.
К средствам мультимедиа относятся устройства:

— акустические колонки

— математический сопроцессор

— контроллер прямого доступа к памяти

— устройства на оптических дисках

— видео- и звуковые платы

— устройство речевого ввода-вывода информации
Сеть Internet — это …

гигантская мировая компьютерная сеть, «сеть сетей».
Мэйнфрейм — это …

— большая ЭВМ.
Операция над элементами a и b алгебры логики, обозначенная как a*b, называется:

— операция И

— операция конъюнкции

— операция логического умножения
Достоинства персонального компьютера — это:

— автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды

— гибкость архитектуры, обеспечивающая возможность применения в различных областях знаний

— «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения

— малая стоимость и доступность для индивидуального покупателя

— высокая надежность работы

— принцип программного управления решением задач
Монитор предназначен для …

— вывода на экран текстовой и графической информации.
Устройство постоянной памяти — это …

— ПЗУ.
В зависимости от способа изображения чисел системы счисления делятся на …

— позиционные и непозиционные.
Целому десятичному числу 11(10) соответствует двоичное число …

— 1011(2).

Цифровые вычислительные машины работают с информацией, представленной …

— в цифровой форме.
Манипулятор «мышь» предназначен для …

— обеспечения ввода информации.
Клавиатура предназначена для …

— ввода алфавитно-цифровых данных, управления работой ПК

вывода на экран текстовой и графической информации.
Минимальная единица информации в двоичном коде — это …

— бит.
Персональный компьютер (ПК) — это …

однопользовательская микроЭВМ, удовлетворяющая требованиям общедоступности и универсальности применения.
Доменный адрес компьютера в сети Internet — это …

— мнемонически осмысленная система имен, построенная по иерархическому принципу.
Назначение ПК — сервера сети:

— обеспечение пользователей сети определенными ресурсами

— хранение данных пользователей сети и обеспечение им доступа к этим данным.
Основными ячейками сети Internet являются:

— локальные вычислительные сети

— хост-компьютеры .
Дискеты предназначены для …

— хранения запасных копий программ

— хранения архивной информации

— обмена программами и данными между различными ПК
Формат слова в ЭВМ – это…

— 2 байта.
По размерам и функциональным возможностям ЭВМ можно разделить на:

— малые ЭВМ

— суперЭВМ

— сверхсуперЭВМ

— мини-суперЭВМ

— микроЭВМ

— большие ЭВМ
Один бит содержит:

— один двоичный разряд

— 0 или 1.
К системам распределенной обработки данных относятся:

— системы типа «клиент — сервер»

— системы типа «файл — сервер»

Глобальная вычислительная сеть (ГВС) — это:

— общепланетарное объединение сетей

— вычислительная сеть, объединяющая ресурсы компьютеров, расположенных на значительном расстоянии, при этом простым кабельным соединением не обойтись и приходится добавлять спец.устройства, позволяющие передавать данные без искажения и по назначению.
К региональным вычислительным сетям относятся:

— объединение вычислительных сетей на региональном уровне

— объединение вычислительных сетей на государственном уровне.
Топология ЛВС типа «Шина» обеспечивает:

— независимое друг от друга подключение узлов сети к единой шине

— возможность легкого наращивания и конфигурирования сети

— равенство компьютеров по доступу к сети.
Топология ЛВС типа «Кольцо» предусматривает …

соединение узлов сети замкнутой кривой.
Понятие «папка» в Windows соответствует понятию …

— каталог.
Командный файл — это:

— файл, содержащий последовательность команд операционной системы

— файл, позволяющий автоматизировать работу в операционной системе.
Модель данных в базе данных может быть следующего вида:

Иерархическая

реляционная

сетевая.
Тип (или расширение) файла обозначается …

— не более, чем тремя символами.
Доступ к данным в СУБД производится с помощью:

— языка QBE

— языка запросов SQL
Модель данных в базе данных- это:

ядро базы данных

совокупность структур данных и операций их обработки.
Иерархическая структура хранения файлов и каталогов на диске обеспечивает:

— выделение в отдельные группы логически однородных файлов

— распределение дискового пространства между различными пользователями

— выделение файлов, относящихся к одной программной среде, в один каталог

— определение атрибутов файла
Система управления базой данных обеспечивает:

создание и редактирование базы данных нет

манипулирование данными (редактирование, выборку).
Командный файл AUTOEXEC.BAT используется в следующих целях:

— для настройки различных параметров операционной системы

— для объединения команд MS DOS .
Безопасность данных в СУБД обеспечивается:

шифрованием данных

защитой паролем

шифрованием прикладных программ

ограничением уровня доступа к базе данных, к таблице.
Панель управления в типовой структуре интерфейса табличного процессора:

— представляет собой часть экрана, дающую пользователю информацию об активной ячейке и ее содержимом, меню и режиме работы

— обычно включает главное меню, вспомогательную область управления, строку ввода и строку подсказки.
Стандартными приложениями служебного назначения операционной системы Windows являются:

Роботизированный манипулятор – обзор

2 Обзор литературы

Роботизированные манипуляторы со временем все чаще находят применение в промышленности. В результате значительное внимание было уделено разработке практичных контроллеров, которые легко внедрить и которые обеспечивают оптимальные управляемые характеристики (Азар и др., 2017e; Азар и Чжу, 2015; Чжу и Азар, 2015; Азар и Вайдьянатан, 2015а). ,до н.э). Khatib (1987) представил метод формулирования динамических моделей суставного пространства с использованием кинематических характеристик матрицы Якоби и уравнения Лагранжа для прогнозирования движения концевого зажима.Простые уравнения, полученные из относительного позиционирования концевого эффектора, были предложены для проектирования линейных, а также очень сложных нелинейных систем без использования каких-либо компьютерных инструментов (Khatib, 1987). Ким и др. (2017) использовали метод камеры с точечным отверстием, реализованный с использованием системы захвата движения Kinect от M / S Microsoft, для обработки изображения манипулятора и расчета желаемых углов трехзвенного робота для подачи в контроллер PD. Однако этот метод подходит только для известной системы отсчета и должен повторяться каждый раз, когда используется другая траектория (Kim et al., 2017). Слотин и Ли (1987) разработали схему управления с прогнозированием для двухзвенного роботизированного манипулятора, в котором использовался адаптивный ПД-контроллер в контуре обратной связи, чтобы исключить необходимость расчета обратной матрицы инерции для конструкции контроллера системы (Слотин и Ли, 1987). ).

Модели для роботов-манипуляторов представляют собой очень сложную, MIMO, нелинейную систему, позволяющую проводить обширные исследования по проектированию контроллеров. Поскольку PID является популярной схемой, она применялась во многих исследованиях (Azar and Serrano, 2014, 2015c, d, 2016b).Багли и др. (2014) предложили систему MIMO PID вместо обычного PID с одним входом и одним выходом (SISO), который применяется к каждому отдельному соединению независимо для двухзвенной системы манипулятора. Суммарная ошибка в системе затем была сведена к минимуму путем корректировки трех коэффициентов усиления MIMO PID по сравнению с преобладающим методом использования двух SISO PID на каждом канале и корректировки шести коэффициентов усиления для ошибок в каждом канале. MIMO PID продемонстрировал лучшую производительность отслеживания и повышенную точность. Азар и Серрано (2015d) разработали схему ПИД-регулирования для управления механическими системами с люфтом, который является основным источником неполадок в исполнительных механизмах любой системы.Азар и Серрано (2015c) разработали антизаключительные архитектуры ПИД-управления для систем SISO и MIMO на основе аппроксимации модели насыщения. Альварес-Рамирес и др. (2000) разработали схему ПИД-управления для двухзвенного манипулятора с использованием методов компенсации модели. Они также разработали схему настройки, основанную на изучении стабильности предложенной схемы управления (Alvarez-Ramirez et al., 2000). Ayala и dos Santos Coelho (2012) использовали многокритериальную оптимизацию с использованием ГА, чтобы найти коэффициенты усиления ПИД-регулятора при применении к двухзвенному манипулятору, чтобы получить набор оптимальных решений, соответствующих различным целевым функциям.Затем из полученного множества выбиралось лучшее решение. Шарма и др. (2014b) завершили сравнительное исследование настройки ПИД-регулятора, применяемого к двухзвенному роботизированному манипулятору, с использованием эвристических методов, таких как оптимизация роя частиц (PSO) и имитация отжига с помощью ГА. PSO дал наилучшие результаты при моделировании. Дальнейшие исследования этих моделей показали необходимость в более качественных и надежных схемах управления, таких как контроллеры дробного порядка.

Исчисление дробного порядка установлено уже 300 лет назад; однако его приложения, в том числе в управлении и моделировании, все еще изучаются.Моделирование дробного порядка позволяет приблизить модели к реальной динамике системы, поскольку оно увеличивает степени свободы (Азар и др., 2017c; Оуаннас и др., 2016, 2017a,b,c,d,e). Применение исчисления дробного порядка в конструкции управления было вызвано сложностью технологии привода. После этого FO-PID был впервые представлен Подлубным (1999). По своей сути FO-PID является обобщением распространенного обычного PID, где производная и интегральная часть контроллера имеют дополнительные параметры дробного порядка, которые увеличивают DOF контроллера.Было обнаружено, что контроллеры дробного порядка более надежны по сравнению с их аналогами целочисленного порядка. Вот некоторые из потенциальных работ по управлению дробным порядком: в Pan and Das (2012), Ramezanian et al. (2013), Танг и др. (2012) и Zamani et al. (2009), автоматический регулятор напряжения прекрасно управляется с помощью контроллера FO-PID; он успешно продемонстрировал свою надежность по сравнению с IO-PID-контроллером в различных аспектах исследований. Монье и др. (2007) представили схему управления, использующую производную дробного порядка для управления однозвенным гибким манипулятором, приспосабливающимся к изменениям полезной нагрузки и отклонению более высоких колебательных режимов.Шахри и др. (2014) реализовали FO-PID для управления системой временной задержки, оптимизированной с использованием алгоритма DE. Феррейра и др. представили исследование контроллера PI + PD дробного порядка по сравнению с простым контроллером PI + PD применительно к системе двухзвенного манипулятора для компенсации динамического люфта и гибкости в суставах. Контроллер дробного порядка давал лучшие результаты (Ferreira et al., 2004). Делавари и др. (2012) применили адаптивный ПИД-регулятор дробного порядка, настроенный с использованием ГА, для управления двухзвенным планарным роботом и сравнили его эффективность отслеживания с адаптивным ПИД-регулятором целочисленного порядка.Шарма и др. (2014a) представили анализ производительности нечетких ПИД-регуляторов дробного порядка, применяемых к роботизированному манипулятору.

Недавно сообщалось о дополнительных работах по управлению дробным порядком. Агарвал и др. (2015) успешно продемонстрировали онлайн-настройку ПИ-регулятора дробного порядка с использованием PSO. Генерируемая энергия ветра была оптимизирована с использованием контроллера FO-PID для максимизации мощности, генерируемой ветряной турбиной, в исследовании, проведенном Ghoudelbourk et al. (2016). Рана и др.(2016) систематически представили реализацию интегратора/дифференциатора дробного порядка на программируемой пользователем вентильной матрице. Кумар и Рана (2017a) представили сравнительное исследование FO-PID и IO-PID контроллеров по подавлению шума для жесткого манипулятора с двухзвенным планировщиком для управления отслеживанием траектории и показали превосходство FO-PID контроллера над IO-PID контроллером. . Кроме того, использование схемы управления дробного порядка было предложено в некоторых других областях, таких как неопределенная и нелинейная система активной подвески (Kumar et al., 2016a), управление скоростью гибридного электромобиля (Kumar et al., 2016b), бинарная дистилляционная колонна (Mishra et al., 2015), робот-манипулятор (Kumar and Rana, 2017a,b; Kumar et al., 2017) и перевернутый маятник с движущейся тележкой (Sidana et al., 2017). Кроме того, в литературе было указано несколько работ, которые эффективно демонстрируют функцию надежности FO-PID-регулятора (Azar et al., 2017c). Обзор литературы, представленный ранее, ясно показал, что операторы дробного порядка значительно повышают надежность алгоритма управления дробного порядка.

Краткий литературный обзор, представленный ранее, показывает, что хотя многие изучали управление двухзвенным планарным манипулятором, управление трехзвенным манипулятором по-прежнему требует внимания. Из-за увеличенного количества звеньев модель становится гораздо более нелинейной и сложной. Влияние шума и помех также усиливается из-за связи между линиями. Следовательно, для управления требуется надежный контроллер. Было показано, что контроллер FO-PID дает лучшие результаты, как следует из обзора литературы, и поэтому используется для управления.Он имеет простоту ПИД-регулятора с увеличенной глубиной свободы и должен давать лучшие результаты производительности.

Манипулятор — обзор | ScienceDirect Topics

II.A Структура роботов

Под роботом-манипулятором понимается механическое соединение, которое примерно аналогично человеческой руке по своей способности дотягиваться, захватывать и манипулировать. Такие манипуляторы обычно представляют собой последовательных цепей , в которых связи соединены встык без каких-либо петель. Например, плечо соединено с туловищем одним концом и с предплечьем другим концом.Роботы также могут быть древовидными , например, роботы-гуманоиды. Тело можно считать основанием, а от него ответвляются голова, конечности, пальцы рук и ног. Роботы с древовидной структурой также не имеют циклов, а расчеты динамики практически такие же, как и для роботов с последовательной цепочкой. Последний крупный класс роботов — это параллельных манипуляторов , в которых движущаяся платформа соединена со стационарным основанием несколькими руками. Сами плечи представляют собой последовательные цепи, и есть ряд замкнутых петель, определяемых этими плечами.Однако при удалении подвижной платформы все петли разрываются. Вычисление динамики параллельных манипуляторов более сложно, потому что могут быть внутренние силы, распространяющиеся вокруг петель, которые являются изометричными, то есть не вызывают движения.

Соединения роботов могут быть вращающимися или призматическими. Поворотный шарнир подобен человеческому локтевому суставу, простой шарнир, движение которого описывается углом сустава. Призматический шарнир допускает линейное движение в одном направлении, например поршень велосипедного насоса или амортизаторы автомобиля, движение которых описывается смещением шарнира.Роботы-манипуляторы состоят из комбинаций вращающихся и призматических соединений, обычно в определенных стандартных конфигурациях. Крутящие моменты от поворотных приводов необходимы для привода вращающихся соединений, а силы от линейных приводов необходимы для привода призматических соединений. Приводы чаще всего представляют собой электродвигатели с шестернями или тросами для передачи и усиления крутящего момента двигателя. Также используются гидравлические и пневматические приводы.

Динамика робота включает динамику привода плюс динамику связи.Динамика привода может быть довольно сложной. Например, в случае электродвигателя свойства магнитной цепи могут быть очень сложными, и, возможно, также придется учитывать динамику силовой электроники. Зубчатые колеса могут иметь люфт и нелинейные свойства трения, например, в случае гармонических приводов. Динамические свойства звена описываются 10 инерционными параметрами : массой, центром масс и тензором инерции. Обычно звенья считаются жесткими, но иногда их специально делают гибкими, чтобы уменьшить вес робота.Затем необходимо смоделировать деформации звеньев, например, с помощью анализа методом конечных элементов.

В дальнейшем динамика привода игнорируется; предполагается, что точные силы и крутящие моменты могут быть заданы и созданы в суставах мгновенно. Звенья предполагаются жесткими, а их инерционные параметры предполагаются точно известными. Разработаны методы оценки параметров, позволяющие узнать инерционные параметры робота во время его движения.

Технологии компьютерного доступа для управления вспомогательными средствами Потенциалы и вызовы

Austin J Robot & Autom.2015 г.; 2(1): 1007.

¹Лаборатория исследований инженерии человека, Департамент по делам ветеранов, Питтсбург, Пенсильвания, США

²Департамент науки и технологии реабилитации, Университет Питтсбурга, Питтсбург, Пенсильвания, США

* Автор, ответственный за переписку: Ka HW, Департамент Реабилитационная наука и технология, Университет г. Питтсбург, 6425 Penn Ave. Suite 400 Pittsburgh, PA, США

Поступила в редакцию: 04 июня 2015 г.; Принято: 07 сентября 2015 г.; Опубликовано: 10 сентября 2015 г.

Аннотация

Одно из самых сложных препятствий для успешного применения вспомогательных роботов — это то, как дать возможность пользователям с особыми потребностями взаимодействовать с робот помогает эффективно и удобно, так как обычный способ управления с использованием традиционного джойстика в сочетании с кнопками и/или ручками требует мелкой моторики и хорошей ловкости, что приводит к когнитивным и физическая нагрузка.Внедрение технологии компьютерного доступа, которая обеспечила альтернативное средство, позволяющее людям с широким спектром особых потребностей самостоятельно получить доступ к своему компьютеру, может быть практическим решением этой проблемы. В этой статье мы рассмотрели и обсудили возможности и проблемы технологии компьютерного доступа как альтернативный метод управления вспомогательных роботов-манипуляторов, сосредоточив внимание на наиболее широко распространенных вмешательствах в клинические настройки, включая альтернативное наведение, доступ только с клавиатуры, переключатель интерфейс сканирования и распознавание речи.

Ключевые слова: Альтернативный метод взаимодействия; Взаимодействие человека и машины; ХКИ; Вспомогательные технологии; Вспомогательный робот-манипулятор

Сокращения

г. н.э.: повседневная деятельность; CAT: технология компьютерного доступа; DOF: Степени свободы; SCI: Травма спинного мозга

Введение

Благодаря развитию технологий и снижению затрат в технология коммерческой робототехники, вспомогательные роботы-манипуляторы большой потенциал, чтобы помочь людям с ограниченными физическими возможностями с спектр деятельности повседневной жизни (ADL) [1-6].Однако один из самые сложные барьеры на пути к успешному применению вспомогательных robots — это то, как дать возможность пользователям с ограниченными возможностями взаимодействовать с роботом. помогает эффективно и комфортно. Условно наиболее широко распространенное решение для коммерчески доступных вспомогательных роботов манипуляторов заключается в использовании традиционного джойстика в сочетании с кнопками и/или ручки. Однако люди с тяжелыми двигательными нарушениями функции или сочетание нескольких нарушений нашли его трудно или невозможно самостоятельно управлять роботизированными средствами.Как практическое решение для размещения лиц, принадлежащих к этому населения, некоторые исследователи и исследовательские группы приняли Компьютер Технология доступа (CAT) как альтернативный метод управления вспомогательных роботов-манипуляторов [7-14], потому что уже давно обеспечивает альтернативное средство, позволяющее людям, которые имеют широкий спектр специальных должен получить независимый доступ к своему компьютеру. Однако большинство их работа была основана не только на участниках без инвалидности, но и их основное внимание уделялось улучшению динамики и кинематики роботов, а не на разработку альтернативных методов управления.В этой статье мы рассматриваем CAT как альтернативный метод контроля. для управления вспомогательными роботизированными манипуляторами, доступными в настоящее время на рынка, а также обсудить его потенциал и проблемы в применении технологии вспомогательных роботизированных манипуляций.

Вспомогательный робот-манипулятор

За несколько десятков лет было разработано и оценено несколько вспомогательных роботов-манипуляторов, призванных помочь людям с ограниченными возможностями. выполнять ADL более независимо и эффективно. Однако, в настоящее время лишь немногие из них доступны на рынке.Два самых широко используемые вспомогательные роботизированные манипуляторы включают Manus ARM (от Exact Dynamics) и манипулятор JACO (от Kinova), оба которые представляют собой роботизированные руки, устанавливаемые на инвалидных колясках, с более чем шестью степеней свободы (DOF) с многопальцевым захватом. В большинство клинических применений управляются с помощью джойстика в сочетании с кнопками и/или ручками. Чтобы максимально использовать возможности роботизированного манипуляции, роботы-манипуляторы обеспечивают два различных типа режим управления: декартов режим и совместный режим или угловой режим.В декартовом режиме пользователь управляет только движениями и вокруг руки, и различные суставы управляются автоматически с использованием бортовой кинематики. В совместном режиме пользователь отвечает за перемещение вспомогательного робота-манипулятора сустав за суставом с указанием углов к каждому из них. Однако в этом режиме можно чтобы рука повредила себя, если пользователь не обладает достаточными знаниями о кинематика и динамика. Таким образом, в реальной ситуации пользователи предпочитают полагаться на декартов метод, потому что он более интуитивен, чем угловой режим.В большинстве клинических применений они контролируются джойстик в сочетании с кнопками и/или ручками, что требует точного двигательный контроль и хорошая ловкость, налагающие когнитивные и физические перегрузка.

Для эффективной работы робота-манипулятора используются два типа требуются наборы команд: направленные и основанные на задачах команды. Команды направления используются для выполнения поступательных/вращательных движений. движения вспомогательного робота-манипулятора (например, «подъехать», «вниз», «влево», «вправо», «вперед» и т. «двигаться назад; «повернуть вверх», «повернуть вниз», «повернуть влево» и «повернуть вправо»).Команды на основе задач используются для выполнения примитивных роботизированные манипуляции (например, «открыть ладонь», «сжать ладонь», «нажать», «нажми» и «остановись»). Таким образом, с точки зрения фактического дизайна пользовательского интерфейса, в качестве минимального требования для успешной роботизированной манипуляции, по крайней мере, следующие рабочие команды, которые можно разделить на несколько подкатегорий (поступательные, вращательные, пальцевые и безопасные). необходимо:

  • Поступательная операция
  • 1. Вверх/вниз или влево/вправо

    2.Вперед/Назад

  • Вращательная операция
  • 1. Горизонтальная ориентация

    2. Вертикальная ориентация

    3. Осевые вращения

  • Управление пальцем
  • 1. Открыть

    2. Закрыть

  • Безопасность

Стоп

Исходное положение / Предустановленное положение отвода

Таким образом, при применении CAT для вспомогательных роботизированных манипуляций, необходимо посмотреть, есть ли у него потенциал, чтобы покрыть вышеперечисленное команды. Кроме того, с учетом того, что рабочая пространство вспомогательного робота-манипулятора (трехмерное реальное физическое пространство) сильно отличается от CAT (двухмерного виртуального место на экране), следует уделить особое внимание.

Технология компьютерного доступа как Альтернативный метод управления для роботов Манипулятор

Спектр CAT очень широк, начиная от относительно простых и недорогие устройства, такие как один переключатель, трекболы и малогабаритные от клавиатур до сложных и дорогостоящих технологий, таких как автоматическое распознавание речи, отслеживание положения головы или взгляда, а также интерфейсы мозг-компьютер. Однако в этой статье мы ограничиваем наше внимание к наиболее широко применяемым вмешательствам CAT в клинических условиях, включая альтернативное наведение, доступ только с клавиатуры, сканирование переключателей интерфейс и автоматическое распознавание речи.

Альтернативные методы наведения

При управлении роботом-манипулятором пользователи фактически управлять движением и вокруг невидимой ссылки, расположенной в центре концевого эффектора. Например, когда команда дается роботу двигаться вперед, концевой эффектор будет иметь линейное перемещение параллельно оси крепления. Это говорит о том, что несколько существующих альтернативных методов наведения на экранный объект манипуляции, применяемые при вмешательствах в доступ к компьютеру (например,грамм., трекбол, изометрический джойстик и эмулятор мыши, управляемой головой) также может использоваться для вспомогательных роботизированных манипуляций.

Трекбол: Трекбол — это указывающее устройство, похожее на перевернутая мышь, состоящая из шарика и двух-трех кнопок. Мяч удерживается гнездом, содержащим датчики для обнаружения вращения. перемещение шара и преобразовать его в линейное перемещение экранный курсор. Кнопки используются для операций нажатия.

Требует меньше движений и занимает меньше места, чем традиционное указательное устройство.Пользователь катит мяч большим пальцем, пальцами или ладонью для перемещения курсора на экране. Как только курсор внутри интересующей цели он или она нажимает кнопку, чтобы выполнить желаемые операции наведения (например, одиночный щелчок, двойной щелчок и нажать и перетащить). Отделив действие перемещения курсора от действие нажатия кнопок, это предотвращает непреднамеренное клинковые операции.

Принятие трекбола в качестве устройства управления для вспомогательных роботизированных манипуляторы имеют некоторые преимущества перед обычным управлением метод.Например, пользователю не нужно постоянно цепляться и стабилизация управляющего устройства при выполнении роботизированных манипуляций задачи. Кроме того, путем разделения управляемых команд направления шариком из команд на основе задач, управляемых кнопками, он удерживает пользователей от непреднамеренной активации роботизированных команд. Таким образом, это хорошо для людей, которым трудно поддерживать обычная ручка джойстика нажимается при выполнении направленные команды. Как только конечный эффектор находится в желаемом положение или когда необходимо переключиться на другую операцию режим (т.г., поступательные, вращательные и пальцевые), пользователь может выполнять интересующую операцию, нажимая кнопки, прикрепленные к трекбол. Лаффон и его коллеги использовали трекбол в качестве одного из вариантов. методов контроля за их установленными на инвалидной коляске робота-манипулятора через графический интерфейс пользователя [10]. в исследования, 12 участников с ограниченными возможностями попросили схватить шесть предметов размещены вокруг инвалидной коляски, выбрав целевой объект на экрана с помощью трекбола. Значительно более низкий уровень успеха и для участников было сообщено о более длительном времени завершения по сравнению с в контрольную группу.Но для этого был отмечен высокий уровень удовлетворенности. населения, предполагая, что графический пользовательский интерфейс, управляемый трекбол можно использовать как альтернативный метод управления для вспомогательных роботы-манипуляторы для некоторых людей с ограниченными возможностями. Однако трекбол может не подходить для пользователей с плохой ловкостью, потому что он по-прежнему использует способность человека точно контролировать шар для перемещения концевого зажима.

Изометрический джойстик: Изометрический джойстик, также называемый силой джойстик или жесткая палка, является альтернативой обычной компьютерной мыши и обычный джойстик.Он преобразует приложенную силу в пропорциональную электрическая мощность, приводящая к величине и направлению курсор на экране. Для выполнения операций наведения, таких как трекбол, используются внешние кнопки. В целом занимает меньше места и время возврата в исходное положение для переключения между стиком и кнопками по сравнению с обычные манипуляторы [15].

Применение изометрического джойстика для вспомогательных роботизированных манипуляций имеет почти те же достоинства и недостатки, что и трекбол.Однако в то время как изометрический джойстик требует меньшего диапазона движения по сравнению с трекболом требуется больше времени для практики и мелкой моторики контроль для пользователя для достижения экспертного контроля.

Эмулятор мыши, управляемой головой: Мышь, управляемая головой эмуляторы, также называемые указателями, управляемыми головой, используют положение голову для управления экранным курсором, переводя изменения в вращение, сгибание и разгибание шеи пользователя прямо пропорциональны движения курсора мыши.Некоторые системы предоставляют альтернативные физические переключатели для нажатия кнопок, таких как глоток и затяжка или касание переключатели. Для тех, кто не может использовать физические коммутаторы, часто используется программное обеспечение для эмуляции, такое как жилой интерфейс. Для того, чтобы укажите команду указания, пользователи помещают экранный курсор в пределах граница цели на экране в течение заданного периода времени, вместо нажатия кнопок [16]. В общем, управляемая головой мышь эмулятор требует значительно больше времени на обучение по сравнению с другими указывающих устройств.

Принятие этой технологии в качестве метода управления для контроля вспомогательные роботизированные манипуляторы выгодны для пользователей с ограниченными диапазон движений руки, ограниченная сила хвата и плохая рука/ управление подлокотниками, обеспечивающее работу без помощи рук. Несколько исследователи интегрировали эмулятор мыши, управляемой головой, в свои исследования [9-11,13,14]. Например, Чен и его коллеги оценили управляемый головой указатель с силовой обратной связью для управления роботом манипулятор [9].Для исследования шесть здоровых участников были завербовали и попросили выполнить три основных манипулятивных задания, таких как касание двух мишеней на доске, переворачивание страниц и рисование две диагональные линии, а производительность измерялась на основе Закон Фиттса [17,18]. Еще одно исследование, проведенное в Университете г. Massachusetts-Lowell сообщил, что один из участников исполнил задачи извлечения объектов путем выбора объекта на экране с помощью указатель, управляемый головой [13].

Самая большая проблема с использованием мыши, управляемой головой эмуляторы вспомогательных роботизированных манипуляций удерживают пользователя кто не может управлять физическим переключателем от непреднамеренного движения при выдаче команд на основе задач.С другим альтернативные указывающие устройства, пользователи могут удалять части тела от устройства, чтобы предотвратить дальнейшие движения. Однако с указатель, управляемый головой, невозможно разделить действие направленные команды от действия команд, основанных на задачах. Еще одна проблема, связанная с внедрением эмулятора мыши, управляемого головой, в качестве метод управления роботами-манипуляторами — увеличенное пятно на шея пользователя. Таким образом, рекомендуется увеличить время обучения.

Доступ только с клавиатуры

Компьютером можно полностью управлять с клавиатуры без с помощью любых указательных устройств.Есть несколько преимуществ использовать клавиатуру вместо использования указывающих устройств [19]. Например, не требуется отводить руки пользователя от клавиатуры к указывающему устройству. Это также не зависит от размера и расстояние до целей на экране. Кроме того, нажатия клавиш быстрее, чем движения мыши [19]. Кроме того, если пользователь может написать макрос, который представляет собой последовательность команд для выполнения задачи, это можно автоматизировать повторяющиеся и утомительные задачи [20-22]. Таким образом, большинство современных компьютерных операционных систем предоставляют пользователям с доступом только с клавиатуры в качестве встроенной функции с именем ярлык.Это особенно полезно для людей с нарушениями зрения, которые используют программу чтения с экрана, а для тех, кто использует аугментативное коммуникационное устройство для доступа к компьютеру.

Вспомогательные роботизированные манипуляции также могут выполняться только клавиатура. В частности, для тех, у кого плохая наводка и навыки прицеливания или те, у кого нет мелкой моторики, могут извлечь пользу от него. Например, им не нужно убирать руки с джойстик к клавиатуре; нет необходимости выполнять прямое направленное операции, требующие мелкой моторики; это быстрее, чем указывать работа устройства; и можно автоматизировать сложную задачу с помощью одно нажатие клавиши, запись серии операций.По этим причинам Manus ARM предоставляет пользователям клавиатуру 4×4, состоящую из цифры и буквы. Используя клавиатуру, пользователи могут полностью контролировать робот манипулятор. Исследователи, работающие в Forschungsinstitut Technologie-Behindertenhilfe в Германии проверила удобство использования эта клавиатура 4×4 [23,24]. Участники с разной степенью инвалидности были попросили привести робота-манипулятора в рабочее положение и построить башня из трех деревянных блоков. Восемь из тринадцати участников выполнил задание.Кроме того, они также сообщили, что два наиболее квалифицированные участники оценили доступ только с клавиатуры со своими собственный выбор типичных задач ADL (например, уход за собой, еда, питье, и выливая жидкость, открывая дверцы и ящики, хватая и работа с предметами, извлечение документов из папки и поднятие предметов с пола/земли), хотя никаких клинических результатов предоставлено не было.

Однако доступ только с клавиатуры имеет некоторые препятствия. За Например, он не столько интуитивен, сколько указывающее устройство.В Кроме того, для команд, основанных на задачах, могут быть значительные когнитивные нагрузка и кривая обучения. Более того, в то время как макротехника может значительно упростить сложные задачи, он может быть не только менее гибким, чем прямая операция [21], но автоматизированная функция также может повысить проблема безопасности в некоторых ситуациях, если пользователь не знает, как активировать аварийную остановку.

Переключение интерфейса сканирования

Пользователи, которые не могут использовать адаптированные клавиатуры или указывающие устройства, могут выгода от использования переключателя, который открывается и закрывается для управления потоком электрического тока в сочетании со сканированием интерфейс, называемый процессом выбора элементов из набора набор.Переключатель интерфейса сканирования обычно используется в качестве альтернативного входа метод доступа к компьютеру и дополнительной коммуникации устройства. В интерфейсе сканирования переключателя элементы или группы элементов подсвечиваются по очереди через определенный интервал. Когда нужный элемент подсвечивается, производится нажатие переключателя для выбора и активации предмет. Количество и глубина элементов определяет количество нажатия переключателя, необходимые для активации нужного элемента. В зависимости от доступность пользователя, переключатель может реагировать на другой тип ввода модальность, такая как физическое давление, давление воздуха, наклон, близость, взгляд моргание, мышечная активность и слуховой сигнал.

В общем, интерфейс сканирования коммутатора известен как один из самые медленные способы работы вспомогательных технологий. Тем не менее, он все еще имеет возможности, позволяющие более широкому кругу лиц с ограниченными физическими возможностями извлечь выгоду из вспомогательных роботов-манипуляторов, потому что это обеспечивает доступный и надежный вариант, предъявляющий минимальные требования к двигателю. Например, лица, которые не могут пользоваться обычным джойстиком и/или клавиатуру, а также те, у кого ограниченные вокальные данные, могут управлять вспомогательными роботами-манипуляторами, только если они имеют один надежное движение, чтобы активировать переключатель, делая каждую команду набор команд подсвечивается по очереди через определенный интервал.Когда нужная команда управления выделена, пользователь нажимает переключатель, чтобы активировать команду. В исследовании, проведенном больницей DuPont для детей 3 из 9 участников смогли выполнить три разных задачи манипулирования роботами, определенные с помощью ручного теста Джебсена, блока и Коробочный тест и Миннесотский тест скорости манипулирования с использованием переключателя интерфейс сканирования [12].

Помимо своей медлительности, проблемы с применением консервации переключателей к вспомогательные роботизированные манипуляции включают: они могут создавать когнитивную нагрузку и кривая обучения; и для представления интерфейса сканирования требуется дополнительный дисплей.Ка и Симпсон попытались уменьшить когнитивную нагрузку, предоставляя пользователю контекстно-зависимое сканирование интерфейс, который автоматически переключается между различными режимами на основе на алгоритме контекстной осведомленности с использованием сенсорного ввода [25].

В качестве еще одного уникального подхода к управлению вспомогательными средствами на основе переключателей. роботов-манипуляторов, азбуку Морзе можно считать, потому что она может не только преодолеть медлительность интерфейса сканирования, но и может также устраняет необходимость в дополнительном дисплее. Применение азбуки Морзе для вспомогательных роботизированных манипуляций имеет много преимуществ.Например, требует минимального управления двигателем; не требует сканирования интерфейс для представления роботизированных команд; и тем самым может стать подсознательный процесс, такой как слепая печать. Однако, в то же время, У азбуки Морзе есть свои проблемы, в том числе ограниченное количество клиницисты, знающие азбуку Морзе, крутая кривая обучения для новых пользователи, отсутствие визуальной обратной связи, необходимость точного переключения времени нажатия и увеличение когнитивных усилий. Среди этих задач, в частности, потребность в точном времени нажатия переключателя является сложной задачей для людей с ограниченные двигательные функции.Например, стандартная азбука Морзе. определяет правила синхронизации для указания символов или команд. Например, продолжительность тире в три раза больше, чем продолжительность точка. За каждой точкой или тире следует короткое молчание, равное точке продолжительность [26]. Это может вызвать у людей с ограниченными двигательными функциями совершать много ошибок. Чтобы решить эту проблему, Ка и Симпсон принята концепция порога и тайм-аута [27]. Различие между точкой и тире зависит от того, продолжительность каждого нажатие переключателя превышает порог времени.Поскольку каждая команда является одинаковые биты, поэтому команды не могут быть приняты преждевременно. Если время после того, как нажатие переключателя превысит заданный порог, составная команда отбрасывается [27].

Распознавание речи

Распознавание речи переводит произносимые слова в цифровой текст. Используя распознавание речи, пользователи могут не только диктовать и редактировать текст, но также может подавать голосовые команды (например, «щелкнуть корзину», «переключить приложение», «прокрутка вверх», «выключение») для управления своими компьютерами.Распознавание речи обычно имеет два разных режима: дискретный и непрерывный режим. В то время как непрерывный режим позволяет пользователю использовать многословные фразы подходят для автоматической диктовки, дискретных режим, требующий от пользователя паузы между каждым словом, чаще принят для систем выдачи голосовых команд, потому что не обязательно требуют от пользователей научить систему распознавать действия пользователя. речь до употребления [28]. Дискретное распознавание речи также полезно для людей, которым трудно говорить четко и последовательно [29].

Внедрение технологии распознавания речи для управления вспомогательным робот-манипулятор предлагает несколько преимуществ пользователям, которые не могут преимущества традиционных методов контроля, таких как индивидуальный с тетраплегия. Он может не только обеспечить работу без помощи рук, но также помогает пользователю поддерживать лучшую рабочую осанку и позволяет заставить его или ее работать в позах, которые в противном случае были бы неэффективными для работы с вспомогательным роботом-манипулятором (т. е. в полулежачем положении). кресло или кровать).Исследование, проведенное Управлением по делам ветеранов Пало-Альто. Центр травм спинного мозга принял распознавание речи в качестве средства контроля метод оценки настольной роботизированной рабочей станции профессионального помощника [8]. Двадцати четырем участникам с высоким уровнем ТСМ было предложено выполнять ряд задач ADL. Производительность измерялась на основе опросы, интервью и оценки наблюдателей. Сообщалось, что большинство участников положительно относятся к настольный робот-помощник, управляемый распознаванием речи.

Распознавание речи имеет некоторые проблемы при применении к вспомогательным роботизированные манипуляции, а также. Например, пользователи должны иметь достаточно сильный и устойчивый голос и когнитивные навыки. Распознавание речи требует больше времени для выполнения команд направления по сравнению с другими методами из-за частого явного использования остановки команда. Кроме того, управлять скоростью робота непросто. движение. В качестве решения этих проблем интеграция рекомендуется использовать полуавтономные функции.

Обсуждение

Благодаря обзору CAT как альтернативного метода контроля управляя вспомогательными роботизированными манипуляторами, мы обнаружили, что у него есть потенциал мощность для размещения более широкого круга лиц с тяжелыми физическими инвалидам, которым трудно или невозможно самостоятельно управлять роботизированными средствами из-за отсутствия у них доступа к обычным метод управления. Однако для того, чтобы применение CAT было клинически успешным, помимо технических аспектов КТ, необходимо что некоторые другие важные факторы также должны быть учтены.

Во-первых, важно разработать соответствующие количественные методы для оценки и документирования способностей пользователей и конкретных трудностей с помощью вспомогательных роботизированных манипуляций. Хотя способов много измерять производительность, связанную с самой CAT, нет стандартизированных процесс оценки вспомогательных манипуляций с роботами не разработан все же. Традиционно для измерения вспомогательные задачи роботизированного взаимодействия. Однако закон Фиттса игнорирует оба умственной подготовки и перцептивной деятельности, и описывает только двигательную Мероприятия.Следовательно, есть вероятность упустить важную информацию. Разработка нового инструмента оценки на основе более полных методы пользовательского моделирования для более точного представления вспомогательных взаимодействие человека и робота имеет важное значение.

Во-вторых, необходимо разработать и предоставить обучающие программы как для врачей, так и для клиентов. В клиниках многие поставщики услуг не имеют подготовки по CAT [30-32], и им тоже может быть тяжело оставаться в курсе CAT, когда это не является их основным фокус [33,34].Кроме того, многие пользователи с ограниченными возможностями не знают как внести коррективы в настройки, связанные с CAT и вспомогательный робот-манипулятор, который может занять много времени и сбивает с толку [35,36]. Это может привести к отказу от технологии. А исследование 115 человек с инвалидностью, получивших 136 вспомогательных технологические устройства за пять лет сообщили о полном отказе показатель 32,4% [37]. Наконец, как всегда, при принятии решения о предписывая соответствующую CAT для вспомогательных роботизированных манипуляций, это Крайне важно полагаться на командный подход, ориентированный на пользователя, включающий как пользователю, так и другим заинтересованным сторонам.Использование такого подхода позволяет поставщику услуг не только для выявления основных целей пользователя и приоритеты, но и получить важную информацию обо всех аспектах жизнь пользователя и окружающая среда, которые будут влиять на использование вспомогательный робот-манипулятор.

Подтверждение

Эта работа финансируется Национальным институтом инвалидов и Обучение передовым исследованиям в области реабилитации от Rehabilitation Research (ARRT) Project (#h233P0

, 2014 г.), а также с использованием ресурсов и оборудования Исследовательских лабораторий инженерии человека (HERL), Система здравоохранения Питтсбурга, штат Вирджиния.Этот материал не представляет мнение Департамента по делам ветеранов или США Правительство.

Ссылки

  1. С. Аллин, Э. Эккель, Х. Маркхэм и Б. Р. Брюэр. «Последние тенденции в разработке и оценке вспомогательных роботизированных манипуляционных устройств». Phys Med Rehabil Clin N Am. 2010 г.; 21: 59-77.
  2. Г. Ромер, Х. Дж. Стейт и А. Питерс. «Экономия средств и экономическая выгода благодаря вспомогательному роботу-манипулятору (ARM).«В реабилитационной робототехнике». ИКОРР. 9-я Международная конференция. 2005: 201-204.
  3. В. Маэ, Дж. Фраппье, П. Аршамбо и Ф. Рутье. «Оценка роботизированной руки JACO: клинико-экономическое исследование для пользователей инвалидных колясок с инвалидностью верхних конечностей». В реабилитационной робототехнике (ICORR). Международная конференция IEEE. 2011: 1–5.
  4. Г. В. Ремер, Х. Стейт, Г. Петерс и К. ван Вурден. «14 процессов получения робота Manus (ARM) в Нидерландах». В достижениях в области реабилитационной робототехники.Спрингер. 2004: 221-230.
  5. Г. Ромер, Х. Дж. Стейт и А. Питерс. «Экономия затрат и экономическая выгода благодаря вспомогательному роботу-манипулятору (ARM)». В материалах IEEE, 9-й Международной конференции по реабилитационной робототехнике. 2005: 201-204.
  6. C-H King, TL Chen, Z Fan, JD Glass и CC Kemp. «Дасти: вспомогательный мобильный манипулятор, который поднимает упавшие предметы для людей с двигательными нарушениями». Инвалидность и реабилитация: вспомогательные технологии. 2011 г.; 7: 168-179.
  7. К. Коркер, Дж. Х. Лайман и С. Шередос.«Предварительная оценка удаленных медицинских манипуляторов». Бюллетень исследований в области протезирования. 1979 год; 10: 107-134.
  8. J Hammel, K Hall, D Lees, L Leifer, M Van der Loos, I Perkash и др. «Клиническая оценка настольного робота-помощника». Журнал реабилитационных исследований и разработок. 1989 год; 26:1-16.
  9. Чен С., Рахман Т. и Харвин В. «Статистика производительности реабилитационной роботизированной системы с отражением силы, управляемой головой». Реабилитационная инженерия, транзакции IEEE.1998 год; 6: 406-414.
  10. Лаффон И., Биар Н., Шалубер Г., Делахош Л., Мархик Б., Бойер Ф.К. и др. «Оценка графического интерфейса для управления роботизированной захватной рукой: многоцентровое исследование». Архив физической медицины и реабилитации. 2009 г.; 90: 1740-1748.
  11. К.М. Цуй, Ди-Джей Ким, А. Бехал, Д. Контак и Х.А. Янко. «Я хочу это»: управление роботом-манипулятором, смонтированным на инвалидной коляске, с участием человека. «Прикладная бионика и биомеханика. 2011; 8:127-147.
  12. Шайлер Дж.Л., Махони Р.М.«Оценка производительности человека и робота для профессионального трудоустройства». IEEE Trans Rehabilitation Eng. 2000 г.; 8: 394-404.
  13. КМ Цуй, Х.А. Янко. «Упрощение управления роботом-манипулятором, установленным на инвалидной коляске, с помощью визуального интерфейса». На весеннем симпозиуме AAAI: междисциплинарное сотрудничество в области социально вспомогательной робототехники. 2007: 97-102.
  14. Ю Мацумото, Ю Нисида, Ю Мотомура и Ю Окава. «Концепция ориентированного на потребности проектирования и оценки вспомогательных роботов на основе ICF». В реабилитационной робототехнике (ICORR).Международная конференция IEEE 2011 г.: 1-6.
  15. Дж. Д. Ратледж, Т. Селкер. «Функции силы к движению для указания». В материалах Третьей международной конференции IFIP TC13 по взаимодействию человека с компьютером. 1990: 701-706.
  16. РВ Сукорефф. ИС Маккензи. «На пути к стандарту оценки указательных устройств, перспективы 27-летнего исследования закона Фиттса в HCI». Международный журнал человеко-компьютерных исследований. 2004 г.; 61: 751-789.
  17. PM Fitts. «Информационные возможности двигательной системы человека в управлении амплитудой движения.» J Exp Psychol. 1954; 47: 381-391.
  18. М.Дж. МакГаффин, Р. Балакришнан. «Закон Фиттса и расширяющиеся цели: экспериментальные исследования и проекты пользовательских интерфейсов». ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI.2005; 12: 388-422.
  19. ).
  20. DM Lane, HA Napier, SC Peres и A Sándor. «Скрытые затраты на графические пользовательские интерфейсы: невозможность перехода от меню и панелей инструментов со значками к сочетаниям клавиш». Международный журнал взаимодействия человека и компьютера. 2005 г.; 18: 133-144.
  21. RC Симпсон.Доступ к компьютеру для людей с ограниченными возможностями: подход с учетом человеческого фактора: CRC Press. 2013.
  22. Кантор. Часто задаваемые вопросы о макросах Windows. 2014.
  23. Кантор. Часто задаваемые вопросы о доступе с клавиатуры Windows. 2014.
  24. C Buhler. «Интеграция руки робота с инвалидной коляской». В книге «Интеллектуальные роботы и системы» 94. «Усовершенствованные робототехнические системы и реальный мир», IROS’94. Материалы международной конференции IEEE/RSJ/GI 1994 г.: 1668-1675.
  25. C Bühler, R Hoelper, H Hoyer and W Humann. «Автономная робототехника для передовых инвалидных колясок и роботов-помощников для людей с ограниченными возможностями.»Робототехника и автономные системы. 1995; 14: 213-222.
  26. HW Ka, R Simpson и Y Chung. «Интеллектуальная навигация для инвалидных колясок с одним переключателем». Технология помощи при реабилитации инвалидов. 2012 г.; 7: 501-506.
  27. МСЭ «Международная азбука Морзе». В Рекомендации МСЭ-R M.1677-1. Изд.: Международный союз электросвязи. 2009.
  28. HW Ka и RC Симпсон. «Эффективность азбуки Морзе как альтернативного метода управления для навигации в инвалидной коляске с электроприводом». В ежегодной конференции RESNA. 2012.
  29. К. Феллбаум и Г. Корупетроглу. «Принципы электронной обработки речи с приложениями для людей с ограниченными возможностями». Технология и инвалидность. 2008 г.; 20: 55-85.
  30. Х. Х. Кестер. «Производительность пользователя с распознаванием речи: обзор литературы». Вспомогательные технологии. 2001 г.; 13: 116-130.
  31. В. Стробель, Дж. Фосса, С. Артанат и Дж. Брейс. «Технология доступа к тексту и графике для людей с нарушениями зрения и слепоты в профессиональных условиях». Журнал профессиональной реабилитации 2006; 24: 87-95.
  32. Дж. Дж. Дуган, Р. Б. Кобб и М. Алвелл. «Влияние технологических вмешательств на успеваемость молодежи с ограниченными возможностями». Национальный центр технической помощи переходному периоду, Университет Западного Мичигана, Каламазу, Мичиган. 2007.
  33. М. Бертон, Э. Р. Ньювенхейзен и М. Дж. Эпштейн. «Вспомогательные технологии, связанные с компьютером: удовлетворение и опыт среди пользователей с ограниченными возможностями». Вспомогательные технологии. 2008 г.; 20: 99-106.
  34. WC Mann, P Belchior, MR Tomita и BJ Kemp.«Использование компьютера людьми среднего и пожилого возраста с ограниченными возможностями». Технология и инвалидность. 2005 г.; 17: 1-9.
  35. К. Дюмон, К. Винсент и Б. Мазер. «Разработка стандартизированного инструмента для оценки выполнения компьютерных задач». Американский журнал профессиональной терапии. 2002 г.; 56: 60-68.
  36. Х. Диллен, Дж. Г. Филлипс и Дж. В. Михан. «Кинематический анализ траекторий курсора, управляемых с помощью тачпада». Международный журнал взаимодействия человека и компьютера. 2005 г.; 19: 223-239.

Robotic Manipulation

Примечание: Это рабочие заметки, используемые для преподавания курса в Массачусетском технологическом институте.Они будут обновляться в течение осеннего семестра 2021 года.

Я всегда любил роботов, но совсем недавно обратил мое внимание на роботизированные манипуляции. Мне особенно нравится задача создания роботов, которые могут освоить физику для достижения человеческая/животная ловкость и ловкость. Это было пассивно динамические ходоки и прекрасный анализ, который их сопровождает, что впервые помогли закрепить эту центральную роль динамики в моем мировоззрении и моем подход к робототехнике.Оттуда я увлекся (экспериментальным) динамику жидкости и идею о том, что птицы с шарнирно-сочлененными крыльями на самом деле «управляйте» воздухом, чтобы добиться невероятной эффективности и маневренности. Гуманоид роботы и быстро летающие летательные аппараты в беспорядке заставили меня задуматься более глубоко о роли восприятия в динамике и управлении. Сейчас я считают, что это взаимодействие между восприятием и динамикой действительно фундаментальным, и я увлечен наблюдением, что относительно «простые» проблемы в манипулировании (как застегнуть рубашку?) проблема красиво.

Мой подход к программированию роботов всегда был очень вычислительная/алгоритмическая. Я начал использовать инструменты в основном из машины обучение (особенно обучение с подкреплением) для разработки систем управления для простых шагающих машин; но по мере усложнения роботов и задач я обратились к более сложным инструментам от планирования на основе моделей и оптимизационное управление. На мой взгляд, ни одна другая дисциплина не думала так глубоко о динамике, как и в теории управления, и алгоритмической эффективности и гарантированная производительность/надежность, которая может быть получена лучшими алгоритмы управления на основе моделей намного превосходят то, что мы можем сделать сегодня с учебный контроль.К сожалению, математическая зрелость исследования, связанные с контролем, также привели к тому, что эта область стала относительно консервативной. в их предположениях и формулировках проблем; требования к робототехнике манипуляции разрушают эти предположения. Например, надежный контроль обычно предполагает (почти) гладкую динамику и неопределенность, которая может быть представлены простыми распределениями или простыми множествами; а в роботе манипуляции, мы должны иметь дело с негладкой механикой контакта и неопределенность, возникающая из-за разных условий освещения и разных чисел объектов с неизвестной геометрией и динамикой.На практике нет самая современная роботизированная система манипулирования на сегодняшний день (известная мне) использует строгая теория управления для разработки даже обратной связи низкого уровня, которая определяет когда робот устанавливает и разрывает контакт с объектами, которыми он манипулирует. Ан явной целью этих заметок является попытка изменить это.

За последние несколько лет глубокое обучение оказало несомненное влияние на роботизированное восприятие, разблокировав некоторые из самых сложных проблем в выполнение манипуляций за пределами лаборатории или производственной среды.Мы обсудим соответствующие инструменты глубокого обучения для распознавания объектов, сегментация, оценка позы / ключевой точки, завершение формы и т. д. Теперь относительно старые подходы к управлению обучением также переживают невероятный всплеск популярности, отчасти подпитываемой огромной вычислительной мощностью и все более доступное роботизированное оборудование и симуляторы. В отличие от обучения восприятию, алгоритмы управления обучением все еще далеки от технологии, с некоторыми самые впечатляющие результаты все еще трудно понять и воспроизводить.Но недавние работы в этой области, несомненно, выдвинули на первый план ловушки консерватизма, принятые контрольным сообществом. Обучение исследователи смело формулируют гораздо более агрессивные и захватывающие проблемы для роботизированных манипуляций, чем мы видели раньше — во многих случаях мы понимая, что некоторые манипуляционные задачи на самом деле довольно просты, но в других случаях мы находим проблемы, которые все еще фундаментально сложны.

Наконец-то пришло время для роботизированных манипуляций реальное и драматическое влияние в мире, в областях от логистики до дома роботы.За последние несколько лет мы наблюдаем переход БПЛА/дронов от академические диковинки в потребительские товары. Еще недавно автономный вождение превратилось из академических исследований в промышленность, по крайней мере, в с точки зрения вложенных долларов. Манипуляция кажется следующей большой вещью, которая совершит скачок от роботизированных исследований к практике. Это все еще немного рискованно для венчурного капиталиста, но никто не сомневается в размере рынок, как только у нас есть технология. Как же нам повезло, что мы потенциально можем играть роль в этом переходе?

Вот здесь и начинаются заметки… мы находимся на невероятном распутье между обучением и контролем и робототехникой с возможностью иметь немедленное влияние на промышленные и потребительские приложения и потенциально даже создать совершенно новую эру для теории систем и управления. я просто пытаюсь держаться и наслаждаться поездкой.

Еще одна явная цель этих конспектов лекций — предоставить высококачественные реализации самых полезных инструментов в манипулятивном ученом ящик для инструментов. Когда я вынужден выбирать между математической ясностью и производительность во время выполнения, четкая формулировка всегда является моим главным приоритетом; я постараемся также включить эффективную формулировку, если это возможно, или попытаются подскажите альтернативы.Исследования манипулирования продвигаются быстро, и Я стремлюсь развивать эти заметки, чтобы идти в ногу со временем. Я надеюсь, что программное обеспечение компоненты, представленные в и в этих заметках могут быть непосредственно полезны вам в вашей собственной Работа.

Если вы хотите воспроизвести любое или все оборудование, которое мы используем для эти примечания, вы можете найти информацию и инструкции в приложении.

Когда вы используете код, подумайте о том, чтобы внести свой вклад (особенно к зрелому коду в рунете).Даже вопросы/ошибки отчеты могут быть важным вкладом. Если у вас есть вопросы/обнаружены проблемы с этими заметками, пожалуйста, отправьте их сюда.

Первая глава

Что такое промышленный манипулятор?

Мы часто слышим от новых клиентов, которые настолько сбиты с толку множеством названий, используемых для описания «промышленных манипуляторов», что не знают, какой продукт искать, когда им нужно добавить или обновить оборудование в своей рабочей среде.

Мы не можем винить их за путаницу: пневматические манипуляторы, подъемные устройства, эргономичные манипуляторы, погрузочно-разгрузочное оборудование, стреловые краны, вакуумные подъемники и гидравлические манипуляторы — это лишь некоторые из многих способов, которыми люди описывают машины, выполняющие аналогичные действия. .

Если вы ищете один из этих продуктов, важно иметь четкое представление о том, как работает каждое устройство и насколько хорошо оно будет интегрировано в ваши текущие рабочие процессы. Вот что вам нужно знать.

(Хотите удобный справочник по общеупотребительным терминам? Загрузите наш бесплатный глоссарий промышленных манипуляторов здесь.)

Что делает промышленный манипулятор?

Пример промышленного манипулятора

Прежде всего: промышленный манипулятор i представляет собой машину с жестким стальным рычагом манипулятора, который позволяет выполнять сложные пневматические наклоны и повороты, даже когда перемещаемый продукт перемещается за пределами его центра масс.

Человек-оператор управляет машиной, что позволяет легко и точно перемещать манипулятор для подъема, опускания и другой транспортировки продукта.

Промышленные манипуляторы часто используются, когда: 

  • Изделие слишком тяжелое для того, чтобы человек мог перемещать его вручную
  • Продукт должен быть перемещен в место, которое не может быть легко или быстро доступно для человека, например, очень высокая полка
  • Человек рискует получить травму, если будет перемещать изделие вручную
  • Человек быстро устает от перемещения продуктов вручную
  • Необходимо своевременно перемещать большой объем продукции

Способность манипулятора перемещать продукты за пределы своего центра масс становится все более важной, когда вы начинаете работать с более тяжелыми грузами или продуктами неправильной формы, поскольку другие типы машин (включая промышленные балансиры с тросами) не играют такой роли. хорошо с продуктами, которые не являются относительно легкими или стандартными по форме.

Чем промышленный манипулятор отличается от канатного балансира?

Канатный балансир

Как упоминалось выше,  тросовые балансиры , также называемые манипуляторами с жестким рычагом , лучше всего подходят для перемещения более легких предметов стандартной формы.

Вместо того, чтобы полагаться исключительно на жесткую руку, как это делают машины без тросов, балансиры тросов используют стальные или нейлоновые тросы для перемещения продуктов вверх или вниз.

На большинстве балансиров, произведенных Dalmec, тросы наматываются на шкивы пневматических цилиндров.Когда эти цилиндры открываются или закрываются, тросы перемещаются вверх или вниз. Некоторые из этих тросовых систем могут быть на горизонтальных рычагах, позволяющих перемещаться вокруг центральной точки, но весь подъем осуществляется с помощью тросов. Некоторые небольшие манипуляции с продуктом могут происходить с помощью инструментов, если манипуляция имеет небольшой центр масс.

Кто использует манипуляторы и канатные балансиры?

Манипуляторы и канатные балансиры используются в самых разных отраслях промышленности по всему миру, чтобы помочь компаниям двигаться эффективно и безопасно.Вот некоторые из многих отраслей, которые полагаются на эти машины:

  • Корпус
  • Упаковка и упаковочные линии
  • Текстиль
  • Химия
  • Еда
  • Механика
  • Электромеханика
  • Литейный цех
  • Автомобилестроение
  • Дерево

Какой тип манипулятора следует использовать в вашей рабочей среде?

Если вы не уверены, что жесткая рука с тросами (балансир) или жесткая рука без тросов (манипулятор) подойдет для вашей рабочей среды, рассмотрите следующее:

  • Вес продукта, который необходимо переместить
  • Размер и форма товара, который необходимо перевезти
  • Траектория движения, которую необходимо выполнить машине

Легкие изделия (обычно менее 200 фунтов) и стандартные формы, которые нужно перемещать только вверх и вниз, являются хорошими кандидатами на роль руки с кабелями.

Более тяжелые изделия (до 2000 фунтов), изделия необычной формы и изделия, которые необходимо перемещать и перемещать как по горизонтали, так и по вертикали, лучше всего подходят для промышленных манипуляторов.

Чтобы помочь покупателям быть в курсе множества различных терминов и вариантов на рынке, мы создали глоссарий со всеми определениями, которые вам нужно знать.

Чем мы можем помочь?

Если вы считаете, что промышленный манипулятор или балансировочный трос поможет сделать вашу рабочую среду более безопасной и эффективной, мы можем вам помочь.

Заполните форму на этой странице, и мы поможем вам выбрать машину, которая прослужит вам долгие годы.

 

Хотите быть в курсе всех последних новостей нашей компании?

Мастер-ведомый манипулятор для лапароскопической хирургии с использованием 6-осевого робота с вертикальным шарниром | ROBOMECH Journal

Сравнение RCM-роботов и 6-осевых роботов с вертикальным шарниром

Ведущий-ведомый манипулятор, используемый для лапароскопической хирургии в клинической практике, имеет механизм RCM для решения проблемы ограниченного движения троакара.Механизм RCM имеет механизм параллельного звена или круговой направляющий механизм для обеспечения движений щипцов внутрь/наружу, вверх/вниз и вправо/влево в брюшной полости пациента. Таким образом, положение установки базовой рамы ведомой руки определяется на основе положения троакара, чтобы оно находилось в том же положении, что и RCM. Ведомая рука имеет 7 степеней свободы; конфигурация представляет собой 3 степени свободы механизма RCM для позиционирования захвата, 3 степени свободы на конце ведомого рычага для регулировки положения захвата и 1 степень свободы для захвата захватом.Ведомая рука может выполнять захват, рассечение, наложение швов, лигатур и резание из любого положения и позы внутри брюшной полости пациента. 3 степени свободы на кончике ведомого рычага состоят из оси крена, образованной вращением стержня щипцов, осей тангажа и рыскания, а также осей рыскания и крена.

В случае 6-осевого вертикального шарнирного робота для ведомой руки, RCM может управляться инверсной кинематикой в ​​условиях ограничения движения троакаром. В данной статье режим управления определяется как режим троакара.

Точка входа в брюшную полость пациента находится в любом положении в рабочей зоне ведомой руки. Таким образом, можно вводить щипцы через другой троакар в другом положении, не меняя положения базовой рамы ведомой руки. Рабочая зона щипцов в брюшной полости пациента зависит от соотношения между положением троакара и положением базовой рамы ведомой руки.

6-осевой вертикальный шарнирный робот имеет широкую рабочую зону за пределами брюшной полости пациента.Таким образом, части движений могут быть автоматизированы, например, движение введения, движение извлечения, движение обмена на другие щипцы и перемещение в исходное положение вдали от пациента.

Кроме того, ожидается, что манипулятор «ведущий-ведомый», использующий 6-осевой робот с вертикальным шарниром, будет универсальной системой, которую можно использовать в качестве робота, удерживающего лапароскоп, обычного робота, удерживающего щипцы, робота, удерживающего щипцы, робота-ассистента хирурга. и открытый хирургический робот. Кроме того, манипулятор ведущий-ведомый представляет собой масштабируемую систему, от системы с одной ведомой рукой до системы с несколькими ведомыми руками.

Кинематика режима троакара

На рисунке 2 показана конфигурация сустава ведомой руки, состоящей из 6-осевого вертикального шарнирного робота и шарнирных щипцов. При использовании 6-осевого робота с вертикальным шарниром ведомой руке требуется 9 степеней свободы, включая захват, для перемещения кончика щипцов в любое положение и позу в брюшной полости пациента. Это связано с тем, что DOF ограничен из-за использования троакара. В случае движения только внутри брюшной полости пациента в качестве пассивного сустава используются 2 степени свободы лучезапястного сустава 6-осевого вертикального шарнирного робота (4-я ось и 5-я ось).Тем не менее, каждый сустав должен быть активен, чтобы манипулировать щипцами в любом положении и позе вне брюшной полости пациента.

Рисунок 2

Совместная конфигурация ведомого манипулятора.

Кроме того, в этой статье предлагаются 3 условия:

  1. (1)

    4-я, 5-я и 6-я оси пересекаются в одной точке. Эти суставы называются системами координат запястного сустава манипулятора.Системы координат запястного сустава манипулятора такие же, как у обычных промышленных роботов.

  2. (2)

    6-я ось соответствует оси щипцов. Вращение оси щипцов может осуществляться вращением только 6-й оси.

  3. (3)

    7-я и 8-я оси расположены на дистальном конце щипцов и пересекают 6-ю ось в точке.Эти суставы называются щипцами системы координат лучезапястного сустава.

Процедура расчета обратной кинематики троакарного режима описана в следующие 5 шагов, как показано на рисунке 3:

  1. (1)

    Положение системы координат запястного сустава щипцов рассчитывается на основе положения и положения центральной точки инструмента.

  2. (2)

    Положение системы координат лучезапястного сустава манипулятора рассчитывается из положения систем координат лучезапястного сустава щипцов и положения троакара.

  3. (3)

    Углы сочленения 1-й, 2-й и 3-й осей рассчитываются из положения систем координат запястного сустава манипулятора.

  4. (4)

    Углы суставов 4-й и 5-й осей рассчитываются из положения троакара и углов суставов от 1-й оси до 3-й оси.

  5. (5)

    Углы соединения 6-й, 7-й и 8-й осей рассчитываются на основе положения и положения центральной точки инструмента и углов соединения от 1-й оси до 5-й оси.

Рисунок 3

Расчет потока инверсной кинематики троакарного режима.

Таким образом, получается решение каждого угла шарнира.

В следующем разделе ведомая рука исследуется без 7-й и 8-й осей на кончике щипцов, чтобы обсудить основные характеристики использования 6-осевого вертикального шарнирного робота для ведомой руки.Ведомая рука без 7-й и 8-й осей на конце имеет ту же конфигурацию, что и в сочетании с лапароскопом или обычными щипцами вместо шарнирных щипцов.

Базовый режим движения

В зависимости от различных ситуаций лапароскопической хирургии требуются различные типы режимов движения внутри и снаружи брюшной полости пациента. Предлагаются четыре основных режима движения для управления ведомой рукой:

Движение ведущий-ведомый

Ведущая рука манипулирует ведомой рукой.Движение «ведущий-ведомый» — это основное движение щипцов внутри брюшной полости пациента во время операции. Интуитивная зрительно-моторная координация достигается адекватным определением различных систем координат. Например, системы координат могут включать мировую систему координат, базовую систему координат ведомого и ведущего манипулятора и рабочую систему координат в зависимости от положения ведомого манипулятора и линии обзора лапароскопа.

Толчковое движение

Кончик щипцов перемещается пользовательским интерфейсом, обучающим подвесным устройством или рабочей панелью с фиксированной заданной скоростью для каждого направления координатной оси в мире, основании, работе, щипцах и совместные системы координат.Толчковое движение используется для достижения точного линейного движения и позиционирования, которые трудно получить при движении ведущий-ведомый.

Движение с прямым обучением

В случае движения с прямым обучением ведомый манипулятор перемещается руками оператора для приведения в движение шарнира манипулятора робота с выходной стороны без использования человеко-машинного интерфейса, такого как ведущая рука или обучение кулон. Оператор может выполнять манипуляции у постели больного, наблюдая за конфигурацией ведомой руки.Прямое обучающее движение достигается компенсационным управлением кулоновским и вязким трением каждого шарнира и моментом веса 2-й и 3-й осей. Нужные углы 4-й и 5-й осей в режиме троакара рассчитываются по положению системы координат лучезапястного сустава манипулятора. Положение системы координат лучезапястного сустава манипулятора рассчитывается по текущим углам 1-й, 2-й и 3-й осей. Таким образом, в режиме троакара 4-я и 5-я оси контролируются обычным управлением положением, тогда как 1-я, 2-я и 3-я оси контролируются посредством прямого обучающего движения.

Обучение движению воспроизведения

Обучение движению воспроизведения — это автоматическое движение, основанное на данных точки обучения и программах движения. Обучение воспроизведению движения используется в основном для структурированных задач, таких как изменение движения щипцов или возврат в исходное положение, чтобы уменьшить нагрузку на хирурга и повысить эффективность операции.

При манипулировании щипцами в режиме основного движения в брюшной полости пациента ведомая рука должна управляться на основе кинематики режима троакара.

Основной режим управления

Когда щипцы вставляются в троакар или извлекаются из него, желательно легкое обращение без увеличения нагрузки на хирурга в любых условиях работы. При использовании 6-осевого робота с вертикальным шарниром для ведомой руки алгоритм управления должен быть изменен, чтобы отразить состояние нахождения внутри или снаружи брюшной полости пациента, поскольку обратная кинематика отличается между режимом без троакара и режимом с троакаром. Поэтому требуется алгоритм перехода между режимом без троакара и режимом с троакаром.

Предыдущее исследование с использованием 7-осевых роботов с вертикальным шарниром [8] предложило контроллер импеданса, который имеет нулевую жесткость при перемещении и высокую жесткость при вращении. Следовательно, щипцы могут двигаться только в поступательном движении. Оператор может держать ведомую руку руками и проводить ее через троакар [10].

В данном исследовании для достижения плавного введения и извлечения щипцов из троакара предлагается 3 типа режимов управления, включая переходный режим, и 4 типа методов коррекции позы:

Безтроакарный режим

безтроакарный режим — это режим управления для манипулирования щипцами вне брюшной полости пациента.В режиме без троакара используется обычная инверсная кинематика 6-осевого робота с вертикальным шарниром. Углы суставов в системе координат запястного сустава щипцов являются исходным углом каждого сустава.

Переходный режим между безтроакарным режимом и троакарным режимом

Переходный режим представляет собой режим управления для перехода от безтроакарного режима к троакарному режиму для движения введения или от троакарного режима к безтроакарному режиму для движения удаления . Детали режима перехода описаны в следующем разделе.

Режим троакара

Режим троакара — это режим управления для манипулирования щипцами внутри брюшной полости пациента. В режиме троакара используется инверсионная кинематика, описанная в предыдущем разделе. В режиме без троакара и в режиме с троакаром можно манипулировать щипцами с помощью 4 типов основных режимов движения, описанных в предыдущем разделе.

Переходный режим между режимом без троакара и режимом с троакаром

Кроме того, режим перехода между режимом без троакара и режимом с троакаром состоит из 2 типов режимов движения, а именно: движение для регулировки оси щипцов по направлению троакара из любого положения и позы вне брюшной полости пациента.Детали движения корректировки позы описаны в следующем разделе. Необходимо учитывать рабочую зону ведомой руки и избегать столкновения с троакаром или пациентом.

Движение вставки/удаления (толчковое движение только в направлении положения троакара)

Движение вставки/удаления разрешено вдоль оси щипцов только тогда, когда ось щипцов находится в состоянии, равном направлению троакара. Можно ввести щипцы в троакар или извлечь щипцы из троакара толчковым движением.

Этот метод управления должен быть переведен в троакарный режим посредством движения корректировки положения и движения введения/удаления из режима без троакара, чтобы ввести щипцы в брюшную полость пациента. Способ управления может быть изменен на троакарный режим из переходного режима, когда длина введения щипцов из положения троакара становится более 50 мм. Кроме того, метод управления должен быть переведен в безтроакарный режим путем введения/удаления движения из троакарного режима для извлечения щипцов из брюшной полости пациента.Метод управления может быть изменен на безтроакарный режим с переходного режима, когда кончик щипцов проходит через троакар.

Движение коррекции осанки

Необходимо заранее получить точку входа, которая является положением троакара для движения коррекции осанки с помощью функции обучения или функции распознавания изображений. Методика обучения следующая.

Точка входа обеспечивается учебными щипцами. Центральная точка инструмента, которая является кончиком обучающего щипца, приводится к точке входа на теле пациента движением ведущий-ведомый, толчковым движением или прямым обучающим движением.Затем положение сохраняется как положение троакара. Этот метод обучения аналогичен обычному методу обучения промышленного робота. Желаемые углы движения корректировки позы рассчитываются по направлению положения троакара от начала системы координат лучезапястного сустава манипулятора, которая рассчитывается по текущим углам от 1-й оси к 3-й оси. В результате обеспечиваются нужные углы 4-й и 5-й осей. Таким образом, движение регулировки положения для регулировки оси щипцов в направлении троакара осуществляется только по 4-й и 5-й осям.Движение регулировки позы выбрано из следующих 4 типов предложенных методов, чтобы обеспечить эффективное движение регулировки позы в любых условиях эксплуатации.

Корректировка осанки с помощью двухточечного движения с использованием только 4-й и 5-й осей

Подчиненный рычаг перемещается на желаемые углы 4-й и 5-й осей синхронным движением.

Регулировка положения толчковым движением с использованием 4-й и 5-й осей

Ведомый рычаг перемещается толчковым движением только в одном направлении до требуемых углов 4-й и 5-й осей.

Регулировка положения путем прямого обучающего движения с использованием 4-й и 5-й осей

Подчиненный рычаг перемещается посредством прямого обучающего движения только в одном направлении на требуемые углы 4-й и 5-й осей.

Корректировка осанки путем обучающего воспроизведения движения

Корректировка осанки посредством обучающего воспроизведения движения — это автоматическое движение, основанное на файле данных точки обучения и файле программы движения, которые были созданы заранее. Ось щипцов точки обучения должна совпадать с направлением троакара.В случае корректировки позы путем обучения воспроизведению движения двигаются все суставы ведомой руки.

Базовый режим управления и переход между состояниями показаны на рис. 4. Последовательность движений вставки из режима без троакара в режим с троакаром показана на рис. 5.

Рисунок 4

Режим управления и переход состояний.

Рисунок 5

Последовательность движения вставки, A: режим без троакара, B: переходный режим (движение с коррекцией осанки), C: переходный режим (движение вставки), D: режим троакара (удаленный центр движения).

Конфигурация оценочной экспериментальной системы

Оценочная экспериментальная система с 6-осевым вертикальным шарнирным промышленным роботом была сконструирована для оценки основных режимов движения кинематики троакарного режима и алгоритма перехода между безтроакарным и троакарным режимами . Оценочная экспериментальная система состояла из ведомого плеча, ведущего плеча и контроллера, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6

Конфигурация оценочной экспериментальной системы.

6-осевой промышленный робот с вертикальным шарниром ведомой руки был изготовлен YASKAWA Electric Corporation (MOTOMAN-Mh4F) для промышленного использования. Спецификация ведомой руки показана в Таблице 1. Чтобы оценить позиционирование кончика щипцов без позы, использовали фиктивные щипцы с цилиндрической формой стержня диаметром 5 мм.

Таблица 1 Технические характеристики системы ведомого рычага

Мастер-манипулятор представлял собой трехмерное указывающее устройство, изготовленное SensAble Technologies, Inc.(ФАНТОМ Омни). Были подготовлены два типа методов работы основной руки. Одним из них было обычное прямое управление ведущей рукой с помощью устройства в форме ручки. Другая была операцией мастер-щипцов на мастер-руке с манекеном пинцета и виртуальным троакаром. Мастер-манипулятор с манекеном щипцов показан на рисунке 6. Мастер-рука с фиктивными щипцами и виртуальным троакаром может продемонстрировать хорошие рабочие условия для лапароскопической хирургии за счет сохранения удобного положения и позы для хирурга.

На рис. 7 показана конфигурация сустава эталонной руки с ложными щипцами и виртуальным троакаром. Требуемая точка ведомой руки была получена по относительному положению начала системы координат лучезапястного сустава PHANTOM Omni. Ножной переключатель изменил управление включением-выключением режима ведущий-ведомый.

Рисунок 7

Конфигурация соединения основной руки с фиктивными щипцами.

Система управления ведомой рукой была разработана и реализована в режиме реального времени на операционной системе RTLinux.

ГудТерапи | Манипуляции

Манипуляция — это практика использования непрямых тактик для управления поведением, эмоциями и отношениями.

Что такое манипуляция?

Большинство людей занимаются периодическими манипуляциями. Например, говоря знакомому, что вы чувствуете себя «хорошо», когда вы на самом деле в депрессии, технически это форма манипуляции, потому что это контролирует восприятие вашего знакомого и реакцию на вас.

Однако

Манипуляции могут иметь и более коварные последствия и часто связаны с эмоциональным насилием, особенно в интимных отношениях.Большинство людей негативно относятся к манипулированию, особенно когда оно наносит вред физическому, эмоциональному или психическому здоровью человека, которым манипулируют.

В то время как люди, которые манипулируют другими, часто делают это, потому что чувствуют потребность контролировать свое окружение и окружение, побуждение, которое часто проистекает из глубоко укоренившегося страха или беспокойства, такое поведение не является здоровым. Участие в манипулировании может помешать манипулятору соединиться со своим подлинным «я», а манипулирование может привести к тому, что человек испытает широкий спектр вредных последствий.

Последствия манипуляций для психического здоровья

Если не принять меры, манипуляция может привести к ухудшению психического здоровья тех, кем манипулируют. Хронические манипуляции в близких отношениях также могут быть признаком эмоционального насилия, которое в некоторых случаях может иметь эффект, аналогичный травме, особенно когда жертву манипуляции заставляют чувствовать вину или стыд.

Жертвы хронических манипуляций могут:

  • Чувствовать себя подавленным
  • Развить тревогу
  • Развивайте нездоровые модели выживания
  • Постоянно старайтесь угодить манипулятору
  • Ложь о своих чувствах
  • Ставить потребности другого человека выше своих собственных
  • Трудно доверять другим

В некоторых случаях манипуляция может быть настолько распространенной, что заставляет жертву сомневаться в своем восприятии реальности.Классический фильм «Газовый свет » иллюстрирует одну из таких историй, в которой муж женщины тонко манипулировал ею до тех пор, пока она не перестала доверять собственному восприятию. Например, муж тайком выключил газовые фонари и убедил жену, что тусклый свет был только у нее в голове.

Манипуляции и психическое здоровье

Хотя большинство людей время от времени прибегают к манипулированию, хронический характер манипуляций может указывать на лежащие в их основе проблемы с психическим здоровьем.

Манипуляции особенно распространены при диагнозах расстройства личности, таких как пограничная личность (ПРЛ) и нарциссическая личность (НПЛ).Для многих с ПРЛ манипулирование может быть средством удовлетворения их эмоциональных потребностей или получения признания, и это часто происходит, когда человек с ПРЛ чувствует себя неуверенно или покинутым. Поскольку многие люди с ПРЛ были свидетелями или испытали на себе жестокое обращение, манипулирование могло развиться как механизм выживания для косвенного удовлетворения потребностей.

У людей с нарциссической личностью (НПЛ) могут быть разные причины для манипулятивного поведения. Поскольку людям с НРЛ может быть трудно установить близкие отношения, они могут прибегать к манипуляциям, чтобы «удержать» своего партнера в отношениях.Характеристики нарциссической манипуляции могут включать стыд, обвинение, игру в «жертву», проблемы с контролем и газлайтинг.

Синдром Мюнхгаузена по доверенности, во время которого лицо, осуществляющее уход, причиняет боль другому человеку, чтобы привлечь внимание или привязанность, является еще одним состоянием, которое характеризуется манипулятивным поведением.

Манипуляции в отношениях

Длительное манипулирование может иметь серьезные последствия в близких отношениях, в том числе между друзьями, членами семьи и романтическими партнерами.Манипуляции могут ухудшить здоровье отношений и привести к ухудшению психического здоровья тех, кто находится в отношениях, или даже к разрыву отношений.

В браке или партнерстве манипулирование может заставить одного из партнеров чувствовать себя запуганным, изолированным или бесполезным. Даже в здоровых отношениях один партнер может непреднамеренно манипулировать другим, чтобы избежать конфронтации или даже в попытке удержать своего партнера от чувства бремени. Многие люди могут даже знать, что ими манипулируют в отношениях, и предпочитают игнорировать или преуменьшать это.Манипуляции в интимных отношениях могут принимать разные формы, включая преувеличение, чувство вины, дарение подарков или выборочное проявление привязанности, сохранение секретов и пассивную агрессию.

Родители, которые манипулируют своими детьми, могут вызвать у них чувство вины, депрессию, беспокойство, проблемы с питанием и другие психические расстройства. Одно исследование также показало, что родители, которые регулярно используют тактику манипуляции со своими детьми, могут увеличить вероятность того, что их дети также будут использовать манипулятивное поведение.Признаки манипулирования в отношениях родитель-ребенок могут включать в себя чувство вины у ребенка, отсутствие ответственности со стороны родителя, преуменьшение достижений ребенка и потребность участвовать во многих аспектах жизни ребенка.

Люди также могут чувствовать, что ими манипулируют, если их дружба стала токсичной. В манипулятивной дружбе один человек может использовать другого для удовлетворения своих собственных потребностей за счет друга. Друг-манипулятор может использовать вину или принуждение, чтобы добиться одолжения, например, одолжить деньги, или он может обратиться к этому другу только тогда, когда ему нужно удовлетворить свои собственные эмоциональные потребности, и может найти оправдания, когда у его друга есть потребности в отношениях.

Примеры манипулятивного поведения

Иногда люди могут неосознанно манипулировать другими, не осознавая в полной мере, что они делают, в то время как другие могут активно работать над укреплением своей тактики манипулирования. Некоторые признаки манипуляции включают в себя:

  • Пассивно-агрессивное поведение
  • Скрытые угрозы
  • Нечестность
  • Сокрытие информации
  • Изоляция человека от близких
  • Газлайтинг
  • Словесное оскорбление
  • Использование секса для достижения целей

Поскольку мотивы манипулирования могут варьироваться от бессознательных до злонамеренных, важно определить обстоятельства происходящего манипулирования.Хотя разрыв отношений может иметь решающее значение в ситуациях жестокого обращения, терапевт может помочь другим научиться справляться или противостоять манипулятивному поведению со стороны других.

Как вести себя с манипуляторами

Когда манипулирование становится токсичным, справиться с поведением других может быть утомительно. Было показано, что манипулирование на рабочем месте снижает производительность, а манипулятивное поведение близких может сделать реальность сомнительной. Если вы чувствуете, что вами манипулируют в любых отношениях, может быть полезно:

  • Отключение. Если кто-то пытается получить от вас определенный эмоциональный отклик, решите не давать ему этого. Например, если известно, что друг-манипулятор льстит вам, прежде чем попросить о чрезмерной услуге, не подыгрывайте ему, а отвечайте вежливо и продолжайте разговор.
  • Будьте уверены. Иногда манипулирование может включать в себя попытки одного человека заставить другого человека усомниться в своих способностях, интуиции или даже реальности. Если это произойдет, вам может помочь придерживаться вашей истории; однако, если это часто происходит в близких отношениях, возможно, пришло время расстаться.
  • Разберитесь с ситуацией. Вызовите манипулятивное поведение, когда оно происходит. Сосредоточение внимания на том, как действия другого человека влияют на вас, вместо того, чтобы начинать с обвинительного заявления, также может помочь вам прийти к решению, подчеркнув при этом, что его манипулятивная тактика на вас не подействует.
  • Будьте в теме. Когда вы указываете на поведение, которое заставляет вас чувствовать, что вами манипулируют, другой человек может попытаться преуменьшить ситуацию или запутать ситуацию, поднимая другие вопросы в качестве отвлечения внимания.Помните свою главную мысль и придерживайтесь ее.

Лечение манипуляций в терапии

Лечение и терапия манипулятивного поведения может во многом зависеть от того, какие основные проблемы вызывают такое поведение. Если, например, манипуляция вызвана основной проблемой психического здоровья, индивидуальная терапия может помочь этому человеку понять, почему его поведение вредно для него самого и окружающих. Консультант также может помочь манипулирующему человеку освоить навыки взаимодействия с другими, уважая их границы и устраняя скрытую неуверенность, которая может способствовать такому поведению.

Некоторые проблемы с психическим здоровьем, такие как пограничная личность, могут вызывать у людей чувство беспокойства в отношениях, заставляя их действовать манипулятивно, чтобы чувствовать себя в безопасности. В этих случаях терапевт может помочь человеку решить проблему его психического здоровья, что, в свою очередь, может уменьшить его беспокойство и помочь ему чувствовать себя в безопасности в своих отношениях.

Каталожные номера:

  1. Буб, К., и Ломмен, М.Дж.Дж. (2017). Роль вины в посттравматическом стрессовом расстройстве. Европейский журнал психотравматологии, 8 (1). дои: 10.1080/20008198.2017.1407202
  2. Буткович, А., и Братко, Д. (2007). Семейное изучение тактики манипулирования. Личность и индивидуальные различия, 43 (4), 791-801. Получено с https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0191886

    0499

  3. Восемь способов распознать эмоциональную манипуляцию. (н.д.). Кассиопея.com. Получено с http://www.cassiopaea.com/cassiopaea/emotional_manipulation.htm
  4. .
  5. Гасс, Г.Z. и Николс, WC (1988). Газлайтинг: семейный синдром. Современная семейная терапия, 10 (1), 3-16. дои: 10.1007/BF00922429
  6. Касель, Э. Л., Эннис, Н., и Перейра, Д. (2017). Нарциссическое расстройство личности в клинической практике психологии здоровья: тематические исследования сопутствующих психологических расстройств и заболеваний, ограничивающих жизнь. Journal of Behavioral Medicine, 43 (3), 156-164. дои: 10.1080/08964289.2017.1301875
  7. Швантес, М. (2018, 16 мая).5 блестящих способов справиться с токсичными людьми на работе. Получено с https://www.inc.com/marcel-schwantes/5-brilliant-ways-to-deal-with-this-1-type-of-person-every-toxic-workplace-has.html
  8. .
  9. Вирзи, Дж. (2018, 15 марта). 5 вещей, которые делают люди с пограничным расстройством личности, которые ошибочно принимают за «манипуляцию».

Последнее обновление: 26.03.2019

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.