En kort historie om robotikk
Automatisering, robotikk, helt autonome produksjonslinjer, robotkjøretøyer, stadig kraftigere datateknologier. Maskinverktøy, kontrollsystemer, gjenkjenningssystemer blir stadig forbedret, ytelsen til dataenheter øker.
Menneskeskapte maskiner blir stadig mer komplekse og gjennomgripende i nesten alle grener av menneskelig aktivitet, fra produksjon til medisin, fra trafikkstyring til underholdningsindustrien.
Denne artikkelen handler om robotikks historie, en disiplin som hjelper folk med å løse problemene sine, gjør arbeidet enklere og øker produktiviteten.
I dag er robotikk en av de mest progressive teknologiene, som har nådd enestående høyder i utviklingen takket være den intellektuelle aktiviteten til hele generasjoner av oppfinnere, designere, ingeniører og teknikere.
Produksjon av en 3-sylindret motor ved Opel-fabrikken
Menneske- og dyreimitasjoner
Ser man inn i fortiden (og til syvende og sist inn i nåtiden), kan man ikke unngå inntrykket av at folk desperat ønsket å skape en kunstig skapning som automatisk ville utføre kjedelige, vanskelige, farlige eller uønskede handlinger for den.
Utviklingen av mekanisering, automasjon og robotikk skjer gradvis. Etter hvert som teknologien utviklet seg, dukket de første imitasjonene av mennesker eller mekaniske former for dyr opp. Eksempler på mekaniske imitasjoner av dyr er gitt i litteraturen før begynnelsen av vår tidsregning.
Renessansegeniet Leonardo da Vinci (1495) er assosiert med skapelsen av den mekaniske ridderen. Mekaniske imitasjoner av mennesker (androider) av de sveitsiske mesterne Jaquet-Droz (1700-tallet) er også kjent. Deres automatiske skribent (kalligraf) var i stand til å skrive noen setninger med en penn og etterlignet et menneske veldig godt.
Mekanisk robot "Calligraph" av urmaker Pierre Jacquet-Droz (1772)
Etter mekanikkens tid bidro elektroteknikk og deretter datateknologi til utviklingen av roboter. 1920 var en milepæl innen robotikk.
Čapeks roboter som vesener med kunstig intelligens
I 1920 skrev Karel Čapek et skuespill "RUR" med undertittelen "Rossum's Universal Robots". Premieren på stykket fant sted i begynnelsen av 1921 og for første gang ble ordet "robot" brukt i det, som ble kjent på alle verdens språk. Boken RUR er oversatt til mer enn tretti språk , inkludert esperanto.
I fjor var ordet «robot» 100 år gammelt, og i år er det 100 år siden Karel Čapeks første stykke «RUR» ble fremført.
Bokomslag til science fiction-skuespillet "RUR" skrevet av Karel Čapek i 1920.
Ordet robot er kanskje det eneste tsjekkiske ordet som brukes over hele verden i sin ukorrupte form.Den fikk en slik popularitet at Karel Čapek senere så det passende å hevde at den virkelige "oppfinneren" av ordet "robot" var broren Josef.
Karel ønsket opprinnelig å bruke ordet "labor" fra det engelske "labor" for karakterene i RUR-spillet. Så i dag har vi ordet robot brukt i all science fiction relatert til det typisk slaviske ordet robot.
Čapeks roboter er ikke mekaniske erstatninger for mennesker, de er kunstige vesener skapt av syntetisk organisk materiale og har menneskelig intelligens. Faktisk er de de samme som moderne androider, cyborger og replikanter.
WABOT-HOUSE PROSJEKT (2002)
Definisjon av robot og robotikk
Som vanlig innen vitenskap og teknologi er det nødvendig å definere betydningen av ordet robot Opprinnelig ble en robot forstått som en enkel maskin, se for eksempel 1947 Encyclopedia Britannica som gir en gyroskopisk stabilisator for kursen til et fly eller en skip som et eksempel på en robot.
I 1941 brukte forfatteren Isaac Asimov først ordet robotikk og formulerte tre grunnleggende lover for robotikk som representerer de grunnleggende kravene til utvikling og bruk av roboter.
Isaac Asimovs lover om robotikk
En robot blir oftest forstått som et datastyrt integrert system som er i stand til autonomt og målrettet å samhandle med et virkelig miljø i samsvar med menneskelige instruksjoner.
Denne definisjonen er supplert med andre forhold som bestemmer definisjonen av en robot, for eksempel evnen til å oppfatte og gjenkjenne miljøet, kommunisere med mennesker på kunstig eller naturlig språk, etc.
Robotikk som en vitenskapelig og teknisk disiplin er vitenskapen om roboter, deres design, produksjon og anvendelse.Robotikk er nært knyttet til elektronikk, mekanikk og programvare.
Begreper og definisjoner: Roboter og robotenheter
Det ser ut til at det endelige målet med robotikk faktisk er å bygge en maskin som nesten vil erstatte mennesker, inkludert deres intelligens.
I 1997 beseiret en datamaskin den regjerende verdensmesteren i sjakk. Samme år ble den internasjonale konkurransen RoboCup opprettet med følgende mål (drøm) i ingressen: "Ved midten av det 21. århundre vil elleve fullstendig autonome humanoider beseire den regjerende fotballmesteren i henhold til de offisielle reglene til FIFA." Målet virker dumt, men som i tilfellet med å erobre månen, kan veien til dette målet ha en rekke "sekundære", men betydelige resultater.
RoboCup (2017)
ASIMO humanoid-roboten brukes først og fremst til reklameformål og for å fremme robotikk
En menneskelig robot (android) er en robot med en menneskelig form. Siden mange roboter i science fiction ser menneskelige ut, kan en humanoid robot være standardroboten for de fleste.
På den annen side kan det ikke hevdes at alle roboter som må utføre noen oppgaver i den virkelige verden, nødvendigvis må være humanoide roboter, for eksempel ser ikke fly heller ut som fugler. De nødvendige funksjonene for roboten bør bestemme dens optimale utseende.
Industriroboter
Et av disse resultatene, spesielt uten hvilket det allerede er umulig å forestille seg produksjonen av biler, er industriroboter, definisjonen som allerede er gitt, ISO 8373: 2012, i generell oversettelse: "industrirobot: Automatisk kontroll , omprogrammert, en rekonfigurerbar manipulator programmerbar i tre eller flere grader av bevegelse som enten kan installeres permanent eller flyttes for industrielle automasjonsapplikasjoner. «
De første industrirobotene, Unimate og Versatran, ble bygget og tatt i bruk i USA mellom 1960 og 1962. Dette var relativt tunge maskiner med et lite antall kontrollerte akser med hydrauliske og elektrohydrauliske drivverk. Deres programmering og kontroll var basert på analog teknologi.
NServth ekte i historien brukergrensesnitt industrirobot Unimate
Den første industriroboten som brukte en mikroprosessor for kontroll dukket opp i 1974. I Europa var det den suksessrike Asea IRB 6-roboten.
Roboten hadde en manipulator i form av en antropomorf armstruktur, fem kontrollerbare akser med elektriske drev og en lastekapasitet på 6 kg. Til tross for det relativt enkle styringskonseptet kan det også brukes til lysbuesveising og overflatebehandling. Denne roboten ble produsert fra 1975 til 1992, med totalt nesten 2000 produserte.
ASEA industriroboter (fra venstre til høyre: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, ABB S3 styreskap)
ASEA IRB 6 robot på et svensk frimerke fra 1984.
I de påfølgende årene ble mekanikken til industriroboter bedre og produktspekteret utvidet, spesielt lastekapasiteten — fra roboter for arbeid med små deler til roboter med en lastekapasitet på ca. 1000 kg.
Industriroboter begynte også å utstyres med datamaskin syn og andre smarte sensorer. Det har imidlertid skjedd en stor endring i måten den kontrolleres og programmeres på, noe som tillater bruk av 3D CAD-teknikker og programmering av interaktive roboter.
Den siste trenden er samarbeidende industriroboter (cobots) som gir menneske-robot-kontakt og respekterer robotikkens første lov «en robot må ikke skade et menneske».Det har også skjedd en endring i måten for styring og programmering, som tillater bruk av 3D CAD-metoder og programmering av interaktive roboter.
I følge statistikk fra International Federation of Robotics ble 76 000 nye industriroboter tatt i bruk bare i 2018.
Moderne samarbeidsrobot Cobot UR5. Takket være sensorene deres kan samarbeidsroboter (cobots) samhandle direkte og trygt med mennesker.
Mer om moderne industriroboter:
Klassifisering av industriroboter
Sikre sikkerhet ved bruk av industriroboter
Industrielle roboter og fordelene med deres implementering i produksjon, betydningen av robotikk
Roboter og kunstig intelligens
Men tilbake til målet vårt om å erstatte mennesker med maskiner. På 1960-tallet ble de første kunstig intelligenslaboratoriene etablert ved amerikanske universiteter, og i 1968, ved Stanford Research Institute, ble den første intelligente mobile roboten på hjul, Shakey, utstyrt med datasyn, som var i stand til å gjenkjenne miljøet, opprettet. miljøet og å bevege seg målrettet i det.
Shakey Robot (1968)
I 1973 ble den første moderne humanoiden Wabot-1 lansert i Japan ved Waseda University. På Expo 85 spilte Vabot et elektronisk orgel, og 22. august 2003 la den japanske humanoide roboten Asimo (ASIMO) blomster i Praha ved bysten av Karel Čapek.
Asimo v 2000 tommers Waco Fundamental Research Center-robot ble skapt i Japan av Honda Corporation, og i lang tid var den den mest kjente humanoide roboten i verden.
Robot WABOT-1 (1973)
Robot WABOT-2 (1984)
Asimos robot brakte krysantemum til bysten til skaperen av ordet "robot", den tsjekkiske forfatteren Karel Čapek (2003)
I dag finnes det et stort antall serviceroboter som robotstøvsugere, gressklippere, robotmelkemaskiner og mange andre enheter basert på robotikkens prestasjoner.
Fra robotikk kom det tverrfaglige feltet ingeniørfag - mekatronikk, ettersom mange innovative løsninger først ble oppfunnet og implementert i etableringen av roboter, og deretter begynte å bli brukt i andre maskiner og mekanismer.
Ordet "mekatronikk" ble først brukt av Tekuro Mori, en ingeniør ved det japanske selskapet Yaskawa, i 1969. Mekatronikk er jakten på fullstendig integrasjon av mekanikk, elektriske maskiner, elektronikk, mikroprosessorer og programvare.
For mer informasjon om mekatronikk, se her:Hva er mekatronikk, mekatroniske elementer, moduler, maskiner og systemer