Μια σύντομη ιστορία της ρομποτικής
Αυτοματισμός, ρομποτική, πλήρως αυτόνομες γραμμές παραγωγής, ρομποτικά οχήματα, όλο και πιο ισχυρές τεχνολογίες υπολογιστών. Οι εργαλειομηχανές, τα συστήματα ελέγχου, τα συστήματα αναγνώρισης βελτιώνονται συνεχώς, η απόδοση των υπολογιστικών μονάδων αυξάνεται.
Οι τεχνητές μηχανές γίνονται ολοένα και πιο περίπλοκες και διεισδυτικές σε σχεδόν κάθε κλάδο της ανθρώπινης δραστηριότητας, από την κατασκευή έως την ιατρική, από τη διαχείριση της κυκλοφορίας μέχρι τη βιομηχανία της ψυχαγωγίας.
Αυτό το άρθρο αφορά την ιστορία της ρομποτικής, μια πειθαρχία που βοηθά τους ανθρώπους να λύσουν τα προβλήματά τους, διευκολύνοντας την εργασία και αυξάνοντας την παραγωγικότητα.
Σήμερα, η ρομποτική είναι μια από τις πιο προοδευτικές τεχνολογίες, η οποία έχει φτάσει σε πρωτοφανή ύψη στην ανάπτυξή της χάρη στην πνευματική δραστηριότητα ολόκληρων γενεών εφευρετών, σχεδιαστών, μηχανικών και τεχνικών.
Παραγωγή 3κύλινδρου κινητήρα στο εργοστάσιο της Opel
Απομιμήσεις ανθρώπων και ζώων
Κοιτάζοντας το παρελθόν (και τελικά στο παρόν), δεν μπορεί κανείς να αποφύγει την εντύπωση ότι οι άνθρωποι ήθελαν απεγνωσμένα να δημιουργήσουν ένα τεχνητό πλάσμα που θα του έκανε αυτόματα βαρετές, δύσκολες, επικίνδυνες ή ανεπιθύμητες ενέργειες.
Η ανάπτυξη της μηχανοποίησης, του αυτοματισμού και της ρομποτικής γίνεται σταδιακά. Καθώς η τεχνολογία αναπτύχθηκε, εμφανίστηκαν οι πρώτες απομιμήσεις ανθρώπων ή μηχανικές μορφές ζώων. Παραδείγματα μηχανικών μιμήσεων ζώων δίνονται στη λογοτεχνία πριν από την αρχή της εποχής μας.
Η ιδιοφυΐα της Αναγέννησης Λεονάρντο ντα Βίντσι (1495) συνδέεται με τη δημιουργία του μηχανικού ιππότη. Γνωστές είναι και οι μηχανικές απομιμήσεις ανθρώπων (ανδροειδή) από τους Ελβετούς δασκάλους Jaquet-Droz (18ος αιώνας). Ο αυτόματος γραφέας τους (καλλιγράφος) μπόρεσε να γράψει μερικές προτάσεις με στυλό και μιμήθηκε πολύ καλά έναν άνθρωπο.
Μηχανικό ρομπότ "Calligraph" του ωρολογοποιού Pierre Jacquet-Droz (1772)
Μετά την εποχή της μηχανικής, η ηλεκτρολόγος μηχανικός και στη συνέχεια η τεχνολογία των υπολογιστών συνέβαλαν στην ανάπτυξη των ρομπότ. Το 1920 ήταν ένα ορόσημο στη ρομποτική.
Τα ρομπότ του Čapek ως όντα με τεχνητή νοημοσύνη
Το 1920, ο Karel Čapek έγραψε ένα θεατρικό έργο "RUR" με υπότιτλο "Rossum's Universal Robots". Η πρεμιέρα του έργου έγινε στις αρχές του 1921 και για πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε η λέξη "ρομπότ", η οποία έγινε γνωστή σε όλες τις γλώσσες του κόσμου. Το βιβλίο RUR έχει μεταφραστεί σε περισσότερες από τριάντα γλώσσες , συμπεριλαμβανομένης της Εσπεράντο.
Πέρυσι η λέξη «ρομπότ» ήταν 100 ετών και φέτος συμπληρώνονται 100 χρόνια από την παράσταση του πρώτου θεατρικού έργου του Karel Čapek «RUR».
Εξώφυλλο βιβλίου του θεατρικού έργου επιστημονικής φαντασίας "RUR" που γράφτηκε από τον Karel Čapek το 1920.
Η λέξη ρομπότ είναι ίσως η μόνη τσέχικη λέξη που χρησιμοποιείται σε όλο τον κόσμο με την ακατάλληλη μορφή της.Κέρδισε τέτοια δημοτικότητα που αργότερα ο Karel Čapek θεώρησε σκόπιμο να ισχυριστεί ότι ο πραγματικός «εφευρέτης» της λέξης «ρομπότ» ήταν ο αδερφός του Josef.
Ο Karel ήθελε αρχικά να χρησιμοποιήσει τη λέξη "labor" από το αγγλικό "labor" για τους χαρακτήρες του παιχνιδιού RUR. Έτσι, σήμερα έχουμε τη λέξη ρομπότ που χρησιμοποιείται σε κάθε επιστημονική φαντασία που σχετίζεται με την τυπικά σλαβική λέξη ρομπότ.
Τα ρομπότ του Čapek δεν είναι μηχανικά υποκατάστατα για τον άνθρωπο, είναι τεχνητά όντα που δημιουργούνται από συνθετική οργανική ύλη και διαθέτουν ανθρώπινη νοημοσύνη. Στην πραγματικότητα, είναι τα ίδια με τα σύγχρονα ανδροειδή, τα cyborgs και τα replicants.
WABOT-HOUSE PROJECT (2002)
Ορισμός του ρομπότ και της ρομποτικής
Όπως συνηθίζεται στην επιστήμη και την τεχνολογία, είναι απαραίτητο να ορίσουμε την έννοια της λέξης ρομπότ Αρχικά ένα ρομπότ νοούνταν ως μια απλή μηχανή, βλέπε για παράδειγμα την Εγκυκλοπαίδεια Britannica του 1947 που δίνει έναν γυροσκοπικό σταθεροποιητή για την πορεία ενός αεροπλάνου ή πλοίο ως παράδειγμα ρομπότ.
Το 1941, ο συγγραφέας Isaac Asimov χρησιμοποίησε για πρώτη φορά τη λέξη ρομποτική και διατύπωσε τρεις βασικούς νόμους της ρομποτικής που αντιπροσωπεύουν τις βασικές απαιτήσεις για την ανάπτυξη και τη χρήση των ρομπότ.
Οι Νόμοι της Ρομποτικής του Ισαάκ Ασίμοφ
Ένα ρομπότ νοείται συνήθως ως ένα ολοκληρωμένο σύστημα ελεγχόμενο από υπολογιστή ικανό να αλληλεπιδρά αυτόνομα και σκόπιμα με ένα πραγματικό περιβάλλον σύμφωνα με τις ανθρώπινες οδηγίες.
Αυτός ο ορισμός συμπληρώνεται από άλλες συνθήκες που καθορίζουν τον ορισμό του ρομπότ, για παράδειγμα, την ικανότητα αντίληψης και αναγνώρισης του περιβάλλοντος, επικοινωνίας με ανθρώπους σε τεχνητή ή φυσική γλώσσα κ.λπ.
Η ρομποτική ως επιστημονικός και τεχνικός κλάδος είναι η επιστήμη των ρομπότ, ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η εφαρμογή τους.Η ρομποτική σχετίζεται στενά με τα ηλεκτρονικά, τη μηχανική και το λογισμικό.
Οροι και ορισμοί: Ρομπότ και ρομποτικές συσκευές
Φαίνεται ότι ο απώτερος στόχος της ρομποτικής είναι πράγματι η κατασκευή μιας μηχανής που θα αντικαταστήσει σχεδόν τους ανθρώπους, συμπεριλαμβανομένης της νοημοσύνης τους.
Το 1997, ένας υπολογιστής νίκησε τον παγκόσμιο πρωταθλητή στο σκάκι. Την ίδια χρονιά δημιουργήθηκε ο διεθνής διαγωνισμός RoboCup με τον εξής στόχο (όνειρο) στον προοίμιο: «Μέχρι τα μέσα του 21ου αιώνα, έντεκα πλήρως αυτόνομα ανθρωποειδή θα νικήσουν τον κυρίαρχο πρωταθλητή ποδοσφαίρου σύμφωνα με τους επίσημους κανόνες της FIFA». Ο στόχος φαίνεται ανόητος, αλλά, όπως και στην περίπτωση της κατάκτησης του φεγγαριού, η πορεία προς αυτόν τον στόχο μπορεί να έχει μια σειρά από «δευτερεύοντα» αλλά σημαντικά αποτελέσματα.
RoboCup (2017)
Το ανθρωποειδές ρομπότ ASIMO χρησιμοποιείται κυρίως για διαφημιστικούς σκοπούς και για την προώθηση της ρομποτικής
Ένα ανθρωποειδές ρομπότ (android) είναι ένα ρομπότ με ανθρώπινη μορφή. Δεδομένου ότι πολλά ρομπότ στην επιστημονική φαντασία φαίνονται ανθρώπινα, ένα ανθρωποειδές ρομπότ μπορεί να είναι το προεπιλεγμένο ρομπότ για τους περισσότερους ανθρώπους.
Από την άλλη πλευρά, δεν μπορεί να υποστηριχθεί ότι όλα τα ρομπότ που πρέπει να εκτελούν ορισμένες εργασίες στον πραγματικό κόσμο πρέπει απαραίτητα να είναι ανθρωποειδή ρομπότ, για παράδειγμα τα αεροπλάνα δεν μοιάζουν ούτε με πουλιά. Οι απαιτούμενες λειτουργίες για το ρομπότ θα πρέπει να καθορίζουν τη βέλτιστη εμφάνισή του.
Βιομηχανικά ρομπότ
Ένα από αυτά τα αποτελέσματα, χωρίς τα οποία, συγκεκριμένα, είναι ήδη αδύνατο να φανταστεί κανείς την παραγωγή αυτοκινήτων, είναι τα βιομηχανικά ρομπότ, ο ορισμός των οποίων έχει ήδη δοθεί, ISO 8373: 2012, σε γενική μετάφραση: "βιομηχανικό ρομπότ: Αυτόματος έλεγχος , επαναπρογραμματισμένος, ένας επαναδιαμορφώσιμος χειριστής προγραμματιζόμενος σε τρεις ή περισσότερες μοίρες κίνησης που μπορεί είτε να εγκατασταθεί μόνιμα είτε να μετακινηθεί για εφαρμογές βιομηχανικού αυτοματισμού. «
Τα πρώτα βιομηχανικά ρομπότ, Unimate και Versatran, κατασκευάστηκαν και τέθηκαν σε λειτουργία στις ΗΠΑ μεταξύ 1960 και 1962. Αυτά ήταν σχετικά βαριά μηχανήματα με μικρό αριθμό ελεγχόμενων αξόνων με υδραυλικές και ηλεκτροϋδραυλικές κινήσεις. Ο προγραμματισμός και ο έλεγχός τους βασίστηκαν σε αναλογική τεχνολογία.
NServth πραγματικό στην ιστορία διεπαφή χρήστη βιομηχανικό ρομπότ Unimate
Το πρώτο βιομηχανικό ρομπότ που χρησιμοποιεί μικροεπεξεργαστή για έλεγχο εμφανίστηκε το 1974. Στην Ευρώπη ήταν το επιτυχημένο ρομπότ Asea IRB 6.
Το ρομπότ είχε έναν χειριστή με τη μορφή ανθρωπόμορφης δομής βραχίονα, πέντε ελεγχόμενους άξονες με ηλεκτρικές κινήσεις και χωρητικότητα φορτίου 6 κιλών. Παρά τη σχετικά απλή ιδέα ελέγχου, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για συγκόλληση τόξου και επεξεργασία επιφανειών. Αυτό το ρομπότ κατασκευάστηκε από το 1975 έως το 1992, με συνολικά σχεδόν 2.000 παραγωγή.
Βιομηχανικά ρομπότ ASEA (από αριστερά προς τα δεξιά: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, πίνακας ελέγχου ABB S3)
Ρομπότ ASEA IRB 6 σε σουηδικό γραμματόσημο του 1984.
Τα επόμενα χρόνια, η μηχανική των βιομηχανικών ρομπότ βελτιώθηκε και η γκάμα προϊόντων επεκτάθηκε, ειδικά η χωρητικότητα φόρτωσης — από ρομπότ για εργασία με μικρά εξαρτήματα έως ρομπότ με χωρητικότητα φορτίου περίπου 1000 kg.
Τα βιομηχανικά ρομπότ άρχισαν επίσης να εξοπλίζονται με όραση υπολογιστή και άλλους έξυπνους αισθητήρες. Ωστόσο, έχει συμβεί μια σημαντική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο ελέγχεται και προγραμματίζεται, επιτρέποντας τη χρήση τεχνικών 3D CAD και τον προγραμματισμό διαδραστικών ρομπότ.
Η τελευταία τάση είναι τα συνεργατικά βιομηχανικά ρομπότ (cobots) που παρέχουν επαφή ανθρώπου-ρομπότ και σέβονται τον πρώτο νόμο της ρομποτικής «ένα ρομπότ δεν πρέπει να βλάψει έναν άνθρωπο».Αλλαγή έχει επίσης σημειωθεί στον τρόπο ελέγχου και προγραμματισμού, που επιτρέπει τη χρήση μεθόδων 3D CAD και τον προγραμματισμό διαδραστικών ρομπότ.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία της Διεθνούς Ομοσπονδίας Ρομποτικής, 76.000 νέα βιομηχανικά ρομπότ τέθηκαν σε λειτουργία μόνο το 2018.
Σύγχρονο συνεργατικό ρομπότ Cobot UR5. Χάρη στους αισθητήρες τους, τα συνεργατικά ρομπότ (cobots) μπορούν να αλληλεπιδρούν άμεσα και με ασφάλεια με τους ανθρώπους.
Περισσότερα για τα σύγχρονα βιομηχανικά ρομπότ:
Ταξινόμηση βιομηχανικών ρομπότ
Εξασφάλιση ασφάλειας κατά τη χρήση βιομηχανικών ρομπότ
Τα βιομηχανικά ρομπότ και τα οφέλη της εφαρμογής τους στην παραγωγή, η σημασία της ρομποτικής
Ρομπότ και τεχνητή νοημοσύνη
Αλλά πίσω στον στόχο μας να αντικαταστήσουμε τους ανθρώπους με μηχανές. Στη δεκαετία του 1960, ιδρύθηκαν τα πρώτα εργαστήρια τεχνητής νοημοσύνης στα αμερικανικά πανεπιστήμια και το 1968, στο Stanford Research Institute, δημιουργήθηκε το πρώτο ευφυές κινητό ρομπότ με ρόδες, το Shakey, εξοπλισμένο με όραση υπολογιστή, το οποίο μπορούσε να αναγνωρίσει το περιβάλλον. περιβάλλον και να κινούμαστε σκόπιμα σε αυτό.
Shakey Robot (1968)
Το 1973, το πρώτο σύγχρονο ανθρωποειδές Wabot-1 εκτοξεύτηκε στην Ιαπωνία στο Πανεπιστήμιο Waseda. Στην Expo 85, ο Vabot έπαιζε ένα ηλεκτρονικό όργανο και στις 22 Αυγούστου 2003, το ιαπωνικό ανθρωποειδές ρομπότ Asimo (ASIMO) έβαλε λουλούδια στην Πράγα στην προτομή του Karel Čapek.
Το ρομπότ Asimo v 2000 ιντσών Waco Fundamental Research Center δημιουργήθηκε στην Ιαπωνία από την Honda Corporation και για πολύ καιρό ήταν το πιο διάσημο ανθρωποειδές ρομπότ στον κόσμο.
Robot WABOT-1 (1973)
Robot WABOT-2 (1984)
Το ρομπότ του Asimo έφερε χρυσάνθεμα στην προτομή του δημιουργού της λέξης "ρομπότ", Τσέχου συγγραφέα Karel Čapek (2003)
Στις μέρες μας, υπάρχει μεγάλος αριθμός ρομπότ εξυπηρέτησης όπως ρομποτικές ηλεκτρικές σκούπες, χορτοκοπτικές μηχανές, ρομποτικές μηχανές αρμέγματος και πολλές άλλες συσκευές που βασίζονται στα επιτεύγματα της ρομποτικής.
Από τη ρομποτική προέκυψε ο διεπιστημονικός τομέας της μηχανικής - μηχατρονικής, καθώς πολλές καινοτόμες λύσεις αρχικά εφευρέθηκαν και εφαρμόστηκαν στη δημιουργία ρομπότ και στη συνέχεια άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε άλλες μηχανές και μηχανισμούς.
Η λέξη «μηχατρονική» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Tekuro Mori, μηχανικό της ιαπωνικής εταιρείας Yaskawa, το 1969. Η Μηχατρονική είναι η επιδίωξη της πλήρους ενοποίησης της μηχανικής, των ηλεκτρικών μηχανών, των ηλεκτρονικών, των μικροεπεξεργαστών και του λογισμικού.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη Μηχατρονική, δείτε εδώ:Τι είναι μηχατρονική, μηχατρονικά στοιχεία, ενότητες, μηχανές και συστήματα