robotiikka

Tekniikka

2022

Selitämme mitä robotiikka on, sen historiaa, etuja, tyyppejä ja muita ominaisuuksia. Lisäksi mitkä ovat robotiikan lait.

Sanan "robotiikka" loi tieteiskirjailija Isaac Asimov.

Mitä on robotiikka?

Robotiikka on tieteenala, joka käsittelee automaattien tai robottien suunnittelua, käyttöä, valmistusta, tutkimista ja soveltamista.. Tätä varten se yhdistää konetekniikan, sähkötekniikan, elektroniikkatekniikan, biolääketieteen tekniikan ja tieteen tietojenkäsittelyä, samoin kuin muut tieteenaloilla.

Robotiikka edustaa lentoradan huippua teknologinen kehitys, eli siitä design työkaluista. Sen tehtävänä on rakentaa työkalu, joka pystyy suorittamaan monia ihmisten tällä hetkellä suorittamia tehtäviä tehokkaammin ja nopeammin tai olosuhteissa ja ympäristöissä, joihin ihminen ei pääse käsiksi.

Robotti on tavallaan älykkäin mahdollinen työkalu. Kuitenkin tämän tyyppisten työkalujen kehittäminen automaation alkuvuosista lähtien johtaa myös työttömyyteen ja ihmistyövoiman korvautumiseen roboteilla.

Tämä ruokkii myös esi-isien pelkoa tällaisten työkalujen hallinnan menettämisestä tai niiden korvaamisesta, hallitsemisesta tai rikkomisesta, varoituksia, joita esiintyy jopa niin vanhoissa teksteissä kuin Golem heprealaisesta perinteestä tai englantilaisen kirjailijan Mary Shelleyn luomasta Frankenstein-hirviöstä.

Robotiikan historia

Sophia on realistinen ihmisen kaltainen gynoidirobotti, joka luotiin vuonna 2015.

Sana robotti tulee tšekin sanasta robotti, joka tarkoittaa kirjaimellisesti "orja". Sen laski liikkeelle tšekkiläinen kirjailija Karel Capek (1890-1938) romaanillaan R.U.R. (Rossum Universal Robots) 1920.

Samoin sana robotti-, joka ymmärretään tieteena, loi Isaac Asimov (1920-1992). Tämä kirjoittaja Tieteiskirjallisuus Hän oli yksi tunnetuimmista robottien kuvitteellisen tulevaisuuden viljelijistä.

Robotiikan edeltäjät voidaan kuitenkin jäljittää paljon aikaisemmin, halun mukaan ihminen rakentaa olentoja hänen kuvakseen ja kaltaisekseen, mikä voisi vapauttaa hänet ikävästä työstä.

Jo III vuosisadalla a. C. Kiinalainen kirjailija Lie Yukou kirjoitti Valehtele Zi, tarina, jossa Kiinan kuninkaalle esitettiin mekaaninen ihmishahmo. Teksteissä Pneumaattinen Y Automaatti Herón de Alejandría, vuosisadalla I a. C., ajatukset koneista ja automaateista, jotka pystyvät tekemään sen, mitä ihminen ei ilmestynyt.

Ensimmäiset oikeat robotit ilmestyivät vuosina 1950-1960. Ne oli omistettu yksinkertaisiin, mekaanisiin ja automatisoituihin teollisiin tehtäviin. Vuonna 1971 käytettiin ensimmäistä avaruustutkimukseen omistettua robottia. Se asetettiin Marsin pinnalle sukupuuttoon kuolleiden avaruusprojektin avulla Neuvostoliitto, Yhteys häneen katkesi vain sekuntia laskeutumisen jälkeen.

Amerikkalaiset jäljittelivät tätä elettä vuonna 1976 NASAn Viking I:llä, mikä osoitti robottien valtavan potentiaalin avaruustutkimuksessa ja muualla. ympäristöissä äärimmäisyyksiin, kuten merenpohjaan. Robotteja yritettiin jopa poistaa Tšernobylissä vuonna 1986 tuhoutuneesta reaktorista, mutta säteily paistoi piirit muutamassa sekunnissa käytön jälkeen.

Ensimmäinen kaksijalkainen humanoidirobotti, ASIMO, julkistettiin Japanissa vuonna 2011, ja sen kyky olla vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa osoitettiin.

Tekoälyn edistyminen mahdollisti Sophian ilmestymisen vuonna 2015, gynoidirobotin, jolla on realistinen ihmisen ulkonäkö ja joka on suunniteltu sopeutumaan ihmisten kanssa sosiaaliseen ympäristöön ja pystymään muistamaan, tunnistamaan kasvoja ja simuloimaan ilmeitä.

Robotiikan ominaisuudet

Robotiikka on tiede joka tutkii robotteja ja sellaisenaan keskittää niiden suunnitteluun ja valmistukseen tarvittavat eri tieteenalat. Joten kerää tietoa tekniikan eri aloilta, alkaen elektroniikka, fyysistä, tietojenkäsittelyä, mekaniikka, animatroniikka ja muut vastaavat osaamisalueet.

Sen tehtävänä on selvästikin kehittää toimivan robotin eri puolia: sen autonomia ja oma älykkyys, sen kestävyys ja toimivuus, sen ohjelmointi ja ohjausmekanismeja.

Lisäksi se on suhteellisen nuori tieteenala, jonka sovelluksilla tosielämässä on valtava vaikutus. Samalla se on epäluottamuksen ja pelon lähde yhteiskuntaan.

Robottien tyypit

Aibo on zoomorfinen robotti, joka esittelee myös koiran käyttäytymistä.

Robotit luokitellaan yleensä sen perusteella, että ne kuuluvat eri sukupolviin rakennettuihin robotteihin, joita ovat:

  • Ensimmäinen sukupolvi. Monitoimirobotit, joissa on yksinkertainen ohjausjärjestelmä, manuaalinen, kiinteä tai muuttuva sekvenssi.
  • Toinen sukupolvi. Robotit oppimista, jotka toistavat sarjoja liikkeet henkilöoperaattorit ovat aiemmin suorittaneet.
  • Kolmas sukupolvi. Sensoroidut ohjausrobotit, joita ohjataan jollain ohjelmalla (ohjelmisto), joka lähettää signaalit robottirungolle tiettyjen mekaanisten tehtävien suorittamiseksi.

Toinen luokittelumuoto vastaa robotin rakenteeseen, sillä se pystyy puhumaan roboteista:

  • Moninivelinen. Niissä on paljon liikkuvia osia.
  • Matkapuhelimet. Ne ovat rullaavia tai autotyyppisiä.
  • Zoomorfinen. Ne jäljittelevät joidenkin eläinten muotoa.
  • Antropomorfinen. Ne jäljittelevät ihmisen muotoa.

On myös hybridirobotteja, jotka yhdistävät joitain yllä olevista luokista.

Robotiikan edut

Robotiikkaa käytetään lääketieteessä suurempaan tarkkuuteen.

Jotkut robotiikan edut ovat:

  • Lisääntynyt tuottavuutta, tehtaissa ja muissa mekaanisissa tiloissa, koska robotit voivat suorittaa tehtäviä useammin, nopeammin ja tehokkaammin kuin robotit ihmistyöntekijöitä.
  • Pääsy vihamielisiin ympäristöihin, kuten ulkoavaruuteen, merenpohjaan, tiloihin, joissa ei ole ilmaajne., joissa ihmistyöntekijä ei pystyisi tai toimisi erittäin korkealla kustannuksia Y riskejä.
  • Ei-toivottujen, yleensä huoltoon tai puhdistukseen liittyvien tehtävien automatisointi, jotka ovat mekaanisia ja toistuvia. Älykkäät pölynimurit (roomba) ovat tästä hyvä esimerkki.
  • Se auttaa lääketieteessä mahdollistaen etäoperaatiot, joita ohjataan erikoistuneen lääketieteellisen ohjelmiston avulla erittäin korkealla tarkkuudella käsien ja muiden robottityökalujen avulla.
  • Sotasovellukset automatisoitujen pommikoneiden, miehittämättömien tankkien ja muiden uusien teknisten aseiden valmistukseen. Siitä, onko tästä todella hyötyä, voidaan keskustella.

Robottitekniikka

Jos robotiikka on tiedettä, joka suunnittelee, suunnittelee ja suunnittelee robotteja, niin robottitekniikka on sen sijaan niiden muodollinen sisällyttäminen tekniikan aloihin.

Se vastaa sellaisten automatisoitujen työkalujen suunnittelusta, jotka helpottavat ihmisten elämää tai ottavat askeleita kohti todellisen robotin rakentamista, kuten tieteiskirjallisuuden ennustamia. Se on korkeakoulututkinto, jolla on suuri kysyntä nykypäivän jälkiteollisessa maailmassa.

Robotiikan lait

Amerikkalainen kirjailija Isaac Asimov hahmotteli fiktiivisessä teoksessaan kolme robotiikan lakia, jotka ovat hänen tarinoissaan robottien positroniisten aivojen ytimeen upotettu toimivuuden peruskoodi. Kolme lakia olivat hierarkiassa ja tärkeysjärjestyksessä:

  • Ensimmäinen laki: Mikään robotti ei vahingoita ihmistä tai anna toimettomuuden vuoksi vahingoittaa ihmistä.
  • Toinen laki: Jokaisen robotin on noudatettava ihmisen sille antamia käskyjä, paitsi tapauksissa, joissa käskyt ovat ristiriidassa ensimmäisen lain kanssa.
  • Kolmas laki: Jokaisen robotin on varmistettava olemassaolonsa säilyminen, paitsi tapauksissa, joissa tämä on ristiriidassa ensimmäisen ja/tai toisen lain kanssa.

Myöhemmin romaanissaan Robotit ja imperiumi Asimov lisää "nollalain", jolla on ehdoton etusija kolmeen muuhun nähden, ja jossa lukee "Robotti ei vahingoita ihmiskuntaa tai anna ihmiskunnan kärsiä vahinkoa toimimattomuudesta".

Asimovin tarinat käsittelivät robottipulmia näiden kolmen lain noudattamisessa. Se selitti sen koodista johtuvat poikkeukset, ristiriidat ja ongelmat käyttäytyminen.

!-- GDPR -->