Kratka zgodovina robotike

Avtomatizacija, robotika, popolnoma avtonomne proizvodne linije, robotska vozila, vedno močnejše računalniške tehnologije. Strojna orodja, krmilni sistemi, sistemi za prepoznavanje se nenehno izboljšujejo, zmogljivost računalniških enot se povečuje.

Stroji, ki jih je izdelal človek, postajajo vse bolj zapleteni in razširjeni v skoraj vseh vejah človeške dejavnosti, od proizvodnje do medicine, od upravljanja prometa do zabavne industrije.

Ta članek govori o zgodovini robotike, discipline, ki ljudem pomaga rešiti njihove težave, olajša delo in poveča produktivnost.

Danes je robotika ena najnaprednejših tehnologij, ki je v svojem razvoju dosegla neslutene višine zahvaljujoč intelektualni dejavnosti celih generacij izumiteljev, oblikovalcev, inženirjev in tehnikov.

Proizvodnja 3-valjnega motorja v tovarni Opel

Imitacije ljudi in živali

Ob pogledu v preteklost (in navsezadnje v sedanjost) se ne moremo izogniti vtisu, da so si ljudje močno želeli ustvariti umetno bitje, ki bi zanj samodejno opravljalo dolgočasna, težka, nevarna ali nezaželena dejanja.

Razvoj mehanizacije, avtomatizacije in robotizacije poteka postopoma. Z razvojem tehnologije so se pojavile prve imitacije ljudi ali mehanskih oblik živali. Primeri mehanskega posnemanja živali so navedeni v literaturi pred začetkom našega štetja.

Renesančni genij Leonardo da Vinci (1495) je povezan z nastankom mehaničnega viteza. Znane so tudi mehanske imitacije ljudi (androidov) švicarskih mojstrov Jaquet-Droz (18. stoletje). Njihov avtomatski pisar (kaligraf) je znal s peresom napisati nekaj stavkov in zelo dobro oponašal človeka.

Mehanski robot "Calligraph" urarja Pierra Jacquet-Droza (1772)

Po dobi mehanike je k razvoju robotov prispevala elektrotehnika in nato računalniška tehnologija. 1920 je bil mejnik v robotiki.

Čapkovi roboti kot bitja z umetno inteligenco

Leta 1920 je Karel Čapek napisal dramo "RUR" s podnaslovom "Rossumovi univerzalni roboti". Premiera predstave je bila v začetku leta 1921 in v njej je bila prvič uporabljena beseda "robot", ki je postala znana v vseh jezikih sveta.Knjiga RUR je bila prevedena v več kot trideset jezikov. , vključno z esperantom.

Lani je bila beseda "robot" stara 100 let, letos pa mineva 100 let od uprizoritve prve igre Karla Čapka "RUR".

Naslovnica znanstvenofantastične igre "RUR", ki jo je leta 1920 napisal Karel Čapek.

Beseda robot je morda edina češka beseda, ki se uporablja po vsem svetu v nepokvarjeni obliki.Pridobil je tako priljubljenost, da se je Karel Čapek kasneje zdel primerno trditi, da je bil pravi "izumitelj" besede "robot" njegov brat Josef.

Karel je prvotno želel uporabiti besedo "labor" iz angleškega "labor" za like v igri RUR. Tako imamo danes besedo robot, ki se uporablja v vsaki znanstveni fantastiki, povezani s tipično slovansko besedo robot.

Čapkovi roboti niso mehanski nadomestki za človeka, so umetna bitja, ustvarjena iz sintetične organske snovi in ​​premorejo človeško inteligenco. Pravzaprav so enaki sodobnim androidom, kiborgom in replikantom.

PROJEKT WABOT-HIŠA (2002)

Opredelitev robota in robotike

Kot je običajno v znanosti in tehnologiji, je treba opredeliti pomen besede robot.Prvotno je bil robot razumljen kot preprost stroj, glej na primer Britansko enciklopedijo iz leta 1947, ki podaja žiroskopski stabilizator za smer letala oz. ladja kot primer robota.

Leta 1941 je pisatelj Isaac Asimov prvič uporabil besedo robotika in oblikoval tri osnovne zakone robotike, ki predstavljajo osnovne zahteve za razvoj in uporabo robotov.

Zakoni robotike Isaaca Asimova

Robota najpogosteje razumemo kot računalniško voden integriran sistem, ki je sposoben samostojno in ciljno komunicirati z realnim okoljem v skladu s človeškimi navodili.

To definicijo dopolnjujejo še drugi pogoji, ki določajo definicijo robota, na primer sposobnost zaznavanja in prepoznavanja okolja, sporazumevanje s človekom v umetnem ali naravnem jeziku itd.

Robotika kot znanstveno-tehnična disciplina je veda o robotih, njihovem načrtovanju, izdelavi in ​​uporabi.Robotika je tesno povezana z elektroniko, mehaniko in programsko opremo.

Izrazi in definicije: Roboti in robotske naprave

Zdi se, da je končni cilj robotike res zgraditi stroj, ki bo skoraj nadomestil človeka, vključno z njegovo inteligenco.

Leta 1997 je računalnik premagal aktualnega svetovnega prvaka v šahu. Istega leta je nastalo mednarodno tekmovanje RoboCup z naslednjim ciljem (sanjami) v preambuli: "Do sredine 21. stoletja bo enajst popolnoma avtonomnih humanoidov premagalo aktualnega nogometnega prvaka po uradnih pravilih FIFA." Cilj se zdi neumen, vendar ima pot do tega cilja, tako kot v primeru osvajanja lune, lahko vrsto "sekundarnih", a pomembnih rezultatov.

RoboCup (2017)

Humanoidni robot ASIMO se uporablja predvsem v reklamne namene in za promocijo robotike

Humanoidni robot (android) je robot s človeško obliko. Ker je veliko robotov v znanstveni fantastiki videti kot človek, je lahko humanoidni robot privzeti robot za večino ljudi.

Po drugi strani pa ni mogoče trditi, da morajo biti vsi roboti, ki morajo opravljati neke naloge v resničnem svetu, nujno humanoidni roboti, na primer tudi letala niso videti kot ptice. Zahtevane funkcije za robota naj bi določale njegov optimalen videz.

Industrijski roboti

Eden od teh rezultatov, brez katerega si predvsem že ni mogoče predstavljati proizvodnje avtomobilov, so industrijski roboti, katerih definicija je že podana, ISO 8373: 2012, v splošnem prevodu: »industrijski robot: Avtomatsko krmiljenje , reprogramiran, rekonfigurabilen manipulator, ki ga je mogoče programirati v treh ali več stopnjah gibanja, ki ga je mogoče trajno namestiti ali premakniti za aplikacije industrijske avtomatizacije. «

Prva industrijska robota Unimate in Versatran sta bila izdelana in dana v uporabo v ZDA med letoma 1960 in 1962. Šlo je za relativno težke stroje z majhnim številom krmiljenih osi s hidravličnimi in elektrohidravličnimi pogoni. Njihovo programiranje in krmiljenje sta temeljila na analogni tehnologiji.

NServth real in history uporabniški vmesnik industrijski robot Unimate

Prvi industrijski robot, ki je za krmiljenje uporabljal mikroprocesor, se je pojavil leta 1974. V Evropi je bil to uspešen robot Asea IRB 6.

Robot je imel manipulator v obliki antropomorfne strukture roke, pet vodljivih osi z električnimi pogoni in nosilnost 6 kg. Kljub razmeroma preprostemu konceptu krmiljenja se lahko uporablja tudi za obločno varjenje in površinsko obdelavo. Ta robot so izdelovali od leta 1975 do 1992, skupno pa so jih izdelali skoraj 2000.

Industrijski roboti ASEA (od leve proti desni: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, krmilna omara ABB S3)

Robot ASEA IRB 6 na švedski poštni znamki iz leta 1984.

V naslednjih letih se je mehanika industrijskih robotov izboljševala in širil nabor izdelkov, predvsem nosilnosti — od robotov za delo z majhnimi deli do robotov z nosilnostjo okoli 1000 kg.

Začeli so opremljati tudi industrijske robote računalniški vid in druge pametne senzorje. Vendar se je zgodila velika sprememba v načinu nadzora in programiranja, ki omogoča uporabo tehnik 3D CAD in programiranje interaktivnih robotov.

Najnovejši trend so sodelujoči industrijski roboti (koboti), ki zagotavljajo stik človek-robot in spoštujejo prvi zakon robotike »robot ne sme škodovati človeku«.Sprememba je nastala tudi v načinu vodenja in programiranja, ki omogoča uporabo 3D CAD metod in programiranje interaktivnih robotov.

Po statističnih podatkih Mednarodne zveze za robotiko je bilo samo v letu 2018 v uporabo danih 76.000 novih industrijskih robotov.

Sodoben kolaborativni robot Cobot UR5. Zahvaljujoč svojim senzorjem lahko sodelujoči roboti (koboti) neposredno in varno komunicirajo z ljudmi.

Več o sodobnih industrijskih robotih:

Klasifikacija industrijskih robotov

Zagotavljanje varnosti pri uporabi industrijskih robotov

Industrijski roboti in prednosti njihove uvedbe v proizvodnjo, pomen robotike

Roboti in umetna inteligenca

Ampak nazaj k našemu cilju zamenjave ljudi s stroji. V šestdesetih letih prejšnjega stoletja so na ameriških univerzah nastali prvi laboratoriji za umetno inteligenco, leta 1968 pa je na Stanfordskem raziskovalnem inštitutu nastal prvi inteligentni mobilni robot na kolesih Shakey, opremljen z računalniškim vidom, ki je bil sposoben prepoznavati okolje. okolju in se namensko gibati v njem.

Shakey Robot (1968)

Leta 1973 so na Japonskem na univerzi Waseda izstrelili prvi sodobni humanoid Wabot-1. Na Expu 85 je Vabot igral na elektronske orgle, 22. avgusta 2003 pa je japonski humanoidni robot Asimo (ASIMO) v Pragi položil cvetje k doprsnemu kipu Karla Čapka.

Robota Asimo v 2000 inch Waco Fundamental Research Center je na Japonskem ustvarila korporacija Honda in je bil dolgo časa najbolj znan humanoidni robot na svetu.

Robot WABOT-1 (1973)

Robot WABOT-2 (1984)

Asimov robot je prinesel krizanteme na doprsni kip tvorca besede "robot", češkega pisatelja Karla Čapka (2003)

Dandanes obstaja veliko število servisnih robotov, kot so robotski sesalniki, kosilnice, robotski mlekomati in številne druge naprave, ki temeljijo na dosežkih robotike.

Iz robotike je nastalo interdisciplinarno področje tehnike – mehatronika, saj so bile številne inovativne rešitve najprej izumljene in implementirane pri ustvarjanju robotov, nato pa so se začele uporabljati v drugih strojih in mehanizmih.

Besedo "mehatronika" je prvi uporabil Tekuro Mori, inženir japonskega podjetja Yaskawa, leta 1969. Mehatronika je prizadevanje za popolno integracijo mehanike, električnih strojev, elektronike, mikroprocesorjev in programske opreme.

Za več informacij o mehatroniki glejte tukaj:Kaj je mehatronika, mehatronski elementi, moduli, stroji in sistemi