Простые механизмы
История робототехники начинается с колыбели наук – Древней Греции, где уже в античности появились автоматические устройства для выполнения практических задач и развлечения.
Многие историки технологий считают, что первый робот в истории - это деревянный голубь, который запускался в небо с помощью паровой катапульты. Его изобрел Архит Тарентский еще в 5 веке до н. э.
Созданием автоматических механизмов прославился и Архимед. Ему приписывается создание первого прообраза настоящего боевого робота. Устройство под названием «коготь», устанавливаемое на крепостной стене, захватывало длинным крюком осаждавшие город римские корабли, поднимало их в воздух и переворачивало, стряхивая экипаж за борт.
Античные изобретатели и ученые разработали многие виды передач и двигателей (в том числе паровой, гидравлический и пневматический), сформулировали основные законы классической механики, благодаря чему последующие поколения смогли воспроизвести и развить их опыт.
«Роботы» Средневековья
В Средние века центром научной и инженерной мысли были католические монастыри. Легенды приписывают ученому и теологу Альберту Великому создание «механической служанки», которая умела самостоятельно передвигаться и даже воспроизводить речь. Архитектор Виллар де Оннекур описал зооморфные механизмы, а также фигуру ангела, поворачивающуюся вслед за движением солнца. К тому же 13 веку относится увеселительный сад в поместье графа Роберта II д’Артуа, заполненный автоматическими обезьянами, птицами и механизированными фонтанами.
На закате эпохи Средневековья Леонардо да Винчи в своих зарисовках предложил схемы самых разных механизмов, одним из которых является фигура закованного в латы рыцаря, которая могла двигать руками и шеей, садиться и даже открывать рот.
Промышленная революция
С ростом машинного производства стали расти объёмы выпуска товаров.
Первая промышленная революция началась в Англии в 18 веке, а затем распространилась и на другие страны.
Томас Севери первым применил паровой двигатель на производстве. Его устройство называлось «пожарная машина». Это был паровой насос без поршня.
Во второй половине 17-го века в Англии изобрели эффективный паровой двигатель, преобразующего поступательное движение поршня во вращательное движение: вода кипит, пар поднимается, толкает поршень, поршень вращает колесо.
Это положило начало росту числа возможных механизмов на производстве.
Диджитализация, сенсоры, новое время
В 1940-х Джордж Девол задумался о создании устройств, исполняющих ряд запрограммированных команд. Изобретатель приступил к работе по созданию “робо-руки” или “манипулятора”. В 1957 представлена первая система Unimate.
Сооснователь лаборатории ИИ при MIT Марвин Минский представил “руку-щупальце” в 1958 году: устройство получило массу сочленений и отличалось впечатляющей гибкостью.
Слово “робот” в то время использовалось в первую очередь в научной фантастике: производители боялись спугнуть покупателей
Промышленность и роботы
Сегодня роботы широко распространены в промышленности. Яркий пример - завод по производству компонентов для электроцентробежных насосов нефтяной промышленности от Schlumberger. Производство роботизировано более чем на 70%. Роботы здесь в основном представляют собой манипуляторы, они обрабатывают детали будущих насосов, наращивают их новыми деталями и передают дальше.
Космос
На сегодняшний день существуют проекты по разработке человекоподобных роботов-исследователей других планет. Это решение позволит не закладывать в исследовательские космические аппараты системы снабжения кислородом и жизнеобеспечения, не говоря о запасах воды и пищи.
В производстве космических аппаратов роботы также сыграют свою роль уже в ближайшем будущем. В производственный процесс планируется ввести нано-роботов, в перспективе это позволит существенно сократить время устранения дефектов сверхточных поверхностей.
Океаны, вулканы, районы мерзлоты
Но исследовательские возможности пригодятся и на Земле, когда речь заходит об океанских глубинах, местах вулканической активности, северных и южных “ледяных шапках”.
Обнаруженные запасы природных ресурсов в Арктике немедленно вызвало интерес к их освоению. В виду крайне суровых условий планируется активно использовать для этого роботов. В первую очередь роботам ставится задача по мониторингу экологической, ледовой и геологической обстановки в сложных условиях Арктики и составление соответствующих высокоточных карт.
Для исследования океанских глубин роботы также незаменимы.
Вулканы также исследованы не так хорошо, как хотелось бы. Однако в моменты пиковой вулканической активности исследование в непосредственной близости от вулканов и гейзеров невозможно из-за высоких температур и ядовитых газов, здесь на выручку также приходят роботы. Конструктивно их возможно выполнить из материалов, обладающих необходимыми свойствами, что позволяет вести замеры в даже жерле вулкана.
Роботы в медицине
Роботы могут заменить медицинский персонал. Это и уход за пациентами, и регистрация поступающих больных, и контроль за соблюдением назначенного лечения, и формирование и доставка комплектов лекарств для пациентов.
Роботы могут выполнять и сложные задачи - проводить операции, где необходима высочайшая точность. Передовой представитель такого рода роботов - хирургический робот Da Vinci. Этот робот представляет собой совокупность камер и разнообразнейших манипуляторов. Da Vinci не автономен, это инструмент, которому необходим оператор. Оператором, естественно, является опытнейшим хирургом, но он должен находиться в непосредственной близости от робота и пациента. Поэтому сейчас разрабатывают систему дистанционного управления для роботов этого типа, что позволит подключить ведущих специалистов к труднейшим случаям независимо от местоположения врача и пациента.
«Лига Роботов» уже 8 лет занимается обучением детей робототехнике и инженерными проектами. Наша главная идея и задача - возродить клубы инженерного творчества, где дети уже с раннего возраста могли бы погружаться и осваивать инженерные профессии.
Мы обучаем по всему миру более 30 000 учеников в более чем 48 городах России, СНГ, США и Швейцарии
С 2015 года «Лига Роботов» является сертифицированным учебным центром Российской ассоциации образовательной робототехники и региональным представителем по НСО, а также региональным представителем оргкомитета World Robot Olympiad.
Лига Роботов - воспитываем инженерное поколение!
