Повсеместная роботизация заполнила мир. Промышленность, сфера услуг и даже бытовой хозяйство пользуются услугами этих чудо-машин. Предлагаю немного окунуться в историю и увидеть, с чего все началось.
Робот - определение и суть
Робот - любая автоматически управляемая машина, заменяющая человеческое усилие, хотя по внешнему виду и выполняемым функциям она может не походить на человеческое существо. Более того, робототехника - это инженерная дисциплина, связанная с проектированием, строительством и эксплуатацией роботов.
Использование роботов для доставки еды и выполнения других задач в больницах стало привычным и уже никого не удивляет.
Сферы и виды робототехники
- Автоматизация
- Искусственный интеллект
- Машина
- Роботизированная хирургия
- Автомат
- Реабилитационный робот
- Агент
- Новый искусственный интеллект
Гуманоидный робот
Понятие искусственного человека существовало очень давно, но современный термин робот происходит от чешского слова робот ("принудительный труд" или "крепостной"), используемого в пьесе Карела Чапека "Р.У.Р." (1920). Роботы пьесы были изготовлены людьми, которые бессердечно эксплуатировались владельцами фабрик до тех пор, пока они не восстали и в конечном итоге не уничтожили человечество.
Были ли они биологическими, как монстр во Франкенштейне Мэри Шелли (1818), или механическими, не было указано, но механическая альтернатива вдохновила поколения изобретателей на создание электрических гуманоидов.
Робототехника в литературе и истории
Слово "робототехника" впервые появилось в научно-фантастическом рассказе Исаака Азимова "Бегуны" (1942). Наряду с более поздними историями Азимова о роботах, он установил новый стандарт правдоподобности в отношении вероятной сложности разработки интеллектуальных роботов и технических и социальных проблем, которые могут возникнуть в результате этого.
В беговой дорожке также находились знаменитые "Три закона робототехники" Азимова:
1. Робот не должен причинять вред человеку или, в результате бездействия, допускать причинения ему вреда.
2. Робот должен подчиняться приказам, данным ему людьми, за исключением случаев, когда такие приказы противоречат первому закону.
3. Робот должен защищать свое существование до тех пор, пока такая защита не противоречит первому или второму закону.
В данной статье прослеживается развитие роботов и робототехники.
Промышленные роботы
Хотя и не гуманоидные по форме, машины с гибким поведением и несколькими физическими свойствами, подобными человеческим, были разработаны для промышленности.
Первым стационарным промышленным роботом стал программируемый Unimate, гидравлический манипулятор с электронным управлением, который может повторять произвольные последовательности движений.
Он был изобретен в 1954 году американским инженером Джорджем Деволом и разработан компанией Unimation Inc., основанной в 1956 году американским инженером Джозефом Энгельбергером.
В 1959 г. прототип Unimate был представлен на литейном заводе General Motors Corporation в Трентоне, штат Нью-Джерси. В 1961 году Condec Corp. (после покупки Unimation в предыдущем году) поставил на завод GM первого в мире робота производственной линии; перед ним стояла непростая задача (для людей) по удалению и штабелированию горячих металлических деталей с машины литья под давлением.
Разработкой и продажей неодушевленного оружия продолжают заниматься лицензиаты во всем мире, при этом крупнейшим покупателем остается автомобильная промышленность.
Прогресс не стоит на месте
В конце 1960-х и 1970-х годов в Массачусетском технологическом институте (MIT) и Стэнфордском университете были разработаны более совершенные управляемые компьютером электрические рукава с датчиками, которые использовались в исследованиях с использованием роботизированных глазных камер.
Стэнфордский дизайнер Виктор Шайнман, работающий в Unimation для GM, разработал первую такую руку, применимую в промышленности. Они получили название PUMA (универсальная программируемая машина для сборки) и используются с 1978 года для сборки автомобильных подкомпонентов, таких как приборные панели и освещение. PUMA была широко имитирована, и ее потомки, большие и малые, до сих пор используются для легкой сборки в электронике и других отраслях промышленности.
С 1990-х годов стрелковое электрическое оружие стало играть важную роль в лабораториях молекулярной биологии, точно работая с сетями пробирок и дозируя сложные последовательности реагентов.
Мобильные промышленные роботы также впервые появились в 1954 году. В том же году безводная электрическая тележка производства Barrett Electronics Corporation начала таскать грузы по продуктовому складу в Южной Каролине. Такие машины, получившие название AGV (Automatic Guided Vehicles - Автоматические управляемые транспортные средства), обычно перемещаются по следующим проводам, излучающим сигнал и закрепленным гаечными ключами.
Unimation была приобретена Westinghouse Electric Corporation в 1983 году и закрыта несколько лет спустя.
Cincinnati Milacron, Inc., другой крупный американский производитель гидравлических манипуляторов, в 1990 году продал свое подразделение роботов шведской фирме Asea Brown Boveri Ltd., специализирующейся на робототехнике. Adept Technology, Inc., выделенная из Стэнфорда и Юнимации для производства электрического оружия, является единственной оставшейся американской фирмой.
Иностранные лицензиаты Unimation, в частности в Японии и Швеции, продолжают свою деятельность, и в 1980-х годах другие компании в Японии и Европе начали активно работать в этой области.
Японские эксперименты
Перспектива старения населения и, как следствие, нехватки рабочей силы побудила японских производителей экспериментировать с усовершенствованной автоматизацией еще до того, как она принесла ощутимые результаты, открыв рынок для производителей роботов.
К концу 1980-х годов Япония, возглавляемая подразделениями робототехники Fanuc Ltd., Matsushita Electric Industrial Company, Ltd., Mitsubishi Group и Honda Motor Company, Ltd. - была мировым лидером в производстве и использовании промышленных роботов. Высокие затраты на рабочую силу в Европе также способствовали внедрению роботозаменителей, при этом в 2001 году впервые в Европейском союзе число промышленных роботизированных установок превысило число японских установок.
Игрушки-роботы
Отсутствие надежной функциональности ограничивает рынок промышленных и сервисных роботов (предназначенных для работы в офисе и дома). Игрушечные роботы, с другой стороны, могут развлекать без выполнения заданий очень надежно, а механические разновидности существуют уже тысячи лет. В 1980-х годах появились игрушки с микропроцессорным управлением, которые могли говорить или двигаться в ответ на звуки или свет. Более продвинутые из них в 1990-е годы признавали голоса и слова. В 1999 году корпорация Sony представила собакоподобного робота AIBO с двумя десятками двигателей для приведения в действие ног, головы и хвоста, двумя микрофонами и цветной камерой, все это координируется мощным микропроцессором.
Более реалистично, чем когда-либо прежде, AIBO гонялись за цветными шарами и учились узнавать своих владельцев, исследовать и адаптироваться. Хотя первые АИБО стоят 2500 долл. США, первоначальный тираж в 5000 экземпляров был немедленно распродан через Интернет.