Kratka povijest robotike
Automatizacija, robotika, potpuno autonomne proizvodne linije, robotska vozila, sve moćnije računalne tehnologije. Alatni strojevi, sustavi upravljanja, sustavi prepoznavanja stalno se poboljšavaju, performanse računalnih jedinica se povećavaju.
Strojevi koje je napravio čovjek postaju sve složeniji i sve prisutniji u gotovo svim granama ljudske djelatnosti, od proizvodnje do medicine, od upravljanja prometom do industrije zabave.
Ovaj članak govori o povijesti robotike, discipline koja pomaže ljudima riješiti probleme, olakšavajući rad i povećavajući produktivnost.
Danas je robotika jedna od najnaprednijih tehnologija, koja je dosegla neviđene visine u svom razvoju zahvaljujući intelektualnoj aktivnosti čitavih generacija izumitelja, dizajnera, inženjera i tehničara.
Proizvodnja 3-cilindričnog motora u tvornici Opel
Imitacije ljudi i životinja
Gledajući u prošlost (i naposljetku u sadašnjost), ne može se oteti dojmu da su ljudi silno željeli stvoriti umjetno stvorenje koje bi automatski za njega obavljalo dosadne, teške, opasne ili nepoželjne radnje.
Razvoj mehanizacije, automatizacije i robotike odvija se postupno. Kako se tehnologija razvijala, tako su se pojavile prve imitacije ljudi ili mehaničkih oblika životinja. Primjeri mehaničkih imitacija životinja navedeni su u literaturi prije početka naše ere.
Renesansni genij Leonardo da Vinci (1495.) povezan je sa stvaranjem mehaničkog viteza. Poznate su i mehaničke imitacije ljudi (androida) švicarskih majstora Jaquet-Droza (18. st.). Njihov automatski pisar (kaligraf) mogao je olovkom napisati nekoliko rečenica i vrlo je dobro oponašao čovjeka.
Mehanički robot "Calligraph" urara Pierrea Jacquet-Droza (1772.)
Nakon ere mehanike, razvoju robota pridonijela je elektrotehnika, a potom i računalna tehnologija. 1920. bila je prekretnica u robotici.
Čapekovi roboti kao bića s umjetnom inteligencijom
Godine 1920. Karel Čapek napisao je dramu "RUR" s podnaslovom "Rossumovi univerzalni roboti". Premijera drame održana je početkom 1921. godine i u njoj je prvi put upotrijebljena riječ "robot" koja je postala poznata na svim jezicima svijeta.Knjiga RUR prevedena je na više od trideset jezika , uključujući esperanto.
Prošle je godine riječ "robot" navršila 100 godina, a ove je godine 100 godina od kada je izvedena prva drama Karla Čapeka "RUR".
Naslovnica znanstvenofantastične drame "RUR" koju je napisao Karel Čapek 1920. godine.
Riječ robot možda je jedina češka riječ koja se u cijelom svijetu koristi u neiskvarenom obliku.Stekao je toliku popularnost da je Karel Čapek kasnije smatrao shodnim tvrditi da je pravi "izumitelj" riječi "robot" bio njegov brat Josef.
Karel je izvorno htio upotrijebiti riječ "labor" od engleskog "labor" za likove u RUR igrici. Tako danas imamo riječ robot koja se koristi u svakoj znanstvenoj fantastici vezanoj uz tipično slavensku riječ robot.
Čapekovi roboti nisu mehanička zamjena za ljude, oni su umjetna bića stvorena od sintetske organske tvari i posjeduju ljudsku inteligenciju. Zapravo, oni su isti kao moderni androidi, kiborzi i replikanti.
PROJEKT WABOT-HOUSE (2002.)
Definicija robota i robotike
Kao što je uobičajeno u znanosti i tehnologiji, potrebno je definirati značenje riječi robot. Izvorno se pod robotom podrazumijevao jednostavan stroj, vidi npr. Enciklopediju Britannicu iz 1947. koja daje žiroskopski stabilizator za kurs aviona ili brod kao primjer robota .
Godine 1941. pisac Isaac Asimov prvi je upotrijebio riječ robotika i formulirao tri temeljna zakona robotike koji predstavljaju osnovne zahtjeve za razvoj i korištenje robota.
Zakoni robotike Isaaca Asimova
Robot se najčešće shvaća kao računalno upravljani integrirani sustav sposoban za autonomnu i svrhovitu interakciju sa stvarnim okruženjem u skladu s ljudskim uputama.
Ova definicija je dopunjena drugim uvjetima koji određuju definiciju robota, na primjer, sposobnost opažanja i prepoznavanja okoline, komuniciranja s ljudima umjetnim ili prirodnim jezikom itd.
Robotika kao znanstvena i tehnička disciplina je znanost o robotima, njihovom dizajnu, proizvodnji i primjeni.Robotika je usko povezana s elektronikom, mehanikom i softverom.
Termini i definicije: Roboti i robotski uređaji
Čini se da je krajnji cilj robotike doista izgraditi stroj koji će gotovo zamijeniti ljude, uključujući i njihovu inteligenciju.
Godine 1997. računalo je pobijedilo aktualnog svjetskog prvaka u šahu. Iste godine nastaje međunarodno natjecanje RoboCup sa sljedećim ciljem (snom) u preambuli: "Do sredine 21. stoljeća jedanaest potpuno autonomnih humanoida porazit će vladajućeg nogometnog prvaka prema službenim pravilima FIFA-e." Cilj se čini glupim, ali, kao iu slučaju osvajanja Mjeseca, put do tog cilja može imati niz "sporednih", ali značajnih rezultata.
RoboCup (2017.)
Humanoidni robot ASIMO prvenstveno se koristi u reklamne svrhe i za promociju robotike
Humanoidni robot (android) je robot u ljudskom obliku. Budući da mnogi roboti u znanstvenoj fantastici izgledaju kao ljudi, humanoidni robot može biti zadani robot za većinu ljudi.
S druge strane, ne može se tvrditi da svi roboti koji moraju obavljati neke zadatke u stvarnom svijetu moraju nužno biti humanoidni roboti, primjerice ni zrakoplovi ne izgledaju poput ptica. Potrebne funkcije za robota trebale bi odrediti njegov optimalan izgled.
Industrijski roboti
Jedan od tih rezultata, bez kojih je, posebice, već sada nemoguće zamisliti proizvodnju automobila, jesu industrijski roboti, čija je definicija već dana, ISO 8373: 2012, u općenitom prijevodu: "industrijski robot: Automatsko upravljanje , reprogramiran, rekonfigurabilni manipulator koji se može programirati u tri ili više stupnjeva gibanja koji se može ili trajno instalirati ili premjestiti za aplikacije industrijske automatizacije. «
Prvi industrijski roboti Unimate i Versatran izgrađeni su i pušteni u rad u SAD-u između 1960. i 1962. Bili su to relativno teški strojevi s malim brojem upravljanih osi s hidrauličkim i elektrohidrauličkim pogonom. Njihovo programiranje i upravljanje temeljilo se na analognoj tehnologiji.
NServth stvarno u povijesti korisničko sučelje industrijski robot Unimate
Prvi industrijski robot koji je koristio mikroprocesor za upravljanje pojavio se 1974. U Europi je to bio uspješan robot Asea IRB 6.
Robot je imao manipulator u obliku antropomorfne strukture ruke, pet upravljivih osi s električnim pogonom i nosivost 6 kg. Unatoč relativno jednostavnom konceptu upravljanja, može se koristiti i za elektrolučno zavarivanje i površinsku obradu. Ovaj se robot proizvodio od 1975. do 1992., a ukupno ih je proizvedeno gotovo 2000.
ASEA industrijski roboti (s lijeva na desno: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, ABB S3 upravljački ormar)
Robot ASEA IRB 6 na švedskoj poštanskoj marki iz 1984.
Sljedećih godina napreduje mehanika industrijskih robota i širi se asortiman proizvoda, posebice nosivosti — od robota za rad s malim dijelovima do robota nosivosti oko 1000 kg.
Počeli su se opremati i industrijski roboti računalni vid i drugi pametni senzori. Međutim, dogodila se velika promjena u načinu upravljanja i programiranja, čime je omogućena upotreba 3D CAD tehnika i programiranje interaktivnih robota.
Najnoviji trend su kolaborativni industrijski roboti (koboti) koji omogućuju kontakt čovjek-robot i poštuju prvi zakon robotike "robot ne smije ozlijediti čovjeka".Do promjene je došlo i u načinu upravljanja i programiranja, što omogućuje korištenje 3D CAD metoda i programiranje interaktivnih robota.
Prema statistikama Međunarodne federacije robotike, 76 000 novih industrijskih robota pušteno je u rad samo u 2018. godini.
Moderni kolaborativni robot Cobot UR5. Zahvaljujući svojim senzorima, kolaborativni roboti (koboti) mogu izravno i sigurno komunicirati s ljudima.
Više o modernim industrijskim robotima:
Klasifikacija industrijskih robota
Osiguravanje sigurnosti pri korištenju industrijskih robota
Industrijski roboti i prednosti njihove primjene u proizvodnji, značaj robotike
Roboti i umjetna inteligencija
Ali vratimo se našem cilju da ljude zamijenimo strojevima. Šezdesetih godina prošlog stoljeća na američkim su sveučilištima osnovani prvi laboratoriji umjetne inteligencije, a 1968. na Stanfordskom istraživačkom institutu nastao je prvi inteligentni pokretni robot na kotačima Shakey, opremljen računalnim vidom koji je mogao prepoznavati okolinu okolinu i svrhovito se kretati u njoj.
Shakey Robot (1968.)
Godine 1973. prvi moderni humanoid Wabot-1 lansiran je u Japanu na Sveučilištu Waseda. Na Expo 85 Vabot je svirao elektronske orgulje, a 22. kolovoza 2003. japanski humanoidni robot Asimo (ASIMO) položio je cvijeće u Pragu na bistu Karla Čapeka.
Robot Asimo v 2000 inča Waco Fundamental Research Center nastao je u Japanu od strane Honda Corporation i dugo je bio najpoznatiji humanoidni robot na svijetu.
Robot WABOT-1 (1973.)
Robot WABOT-2 (1984.)
Asimov robot donio je krizanteme na bistu tvorca riječi "robot", češkog pisca Karela Čapeka (2003.)
U današnje vrijeme postoji veliki broj uslužnih robota kao što su robotski usisavači, kosilice, robotske muzilice i mnogi drugi uređaji temeljeni na dostignućima robotike.
Iz robotike je proizašlo interdisciplinarno područje tehnike - mehatronika, jer su mnoga inovativna rješenja najprije izmišljena i implementirana u izradi robota, a zatim su se počela koristiti u drugim strojevima i mehanizmima.
Riječ "mehatronika" prvi je upotrijebio Tekuro Mori, inženjer u japanskoj tvrtki Yaskawa, 1969. godine. Mehatronika je težnja za potpunom integracijom mehanike, električnih strojeva, elektronike, mikroprocesora i softvera.
Za više informacija o mehatronici pogledajte ovdje:Što je mehatronika, mehatronički elementi, moduli, strojevi i sustavi