En kort historie om robotteknologi
Automatisering, robotteknologi, fuldt autonome produktionslinjer, robotkøretøjer, stadig stærkere computerteknologier. Værktøjsmaskiner, kontrolsystemer, genkendelsessystemer bliver konstant forbedret, ydelsen af computerenheder stiger.
Menneskeskabte maskiner bliver mere og mere komplekse og udbredte i næsten enhver gren af menneskelig aktivitet, fra fremstilling til medicin, fra trafikstyring til underholdningsindustrien.
Denne artikel handler om robotteknologiens historie, en disciplin, der hjælper folk med at løse deres problemer, gør arbejdet lettere og øger produktiviteten.
I dag er robotteknologi en af de mest progressive teknologier, som har nået hidtil usete højder i sin udvikling takket være den intellektuelle aktivitet af hele generationer af opfindere, designere, ingeniører og teknikere.
Produktion af en 3-cylindret motor på Opel fabrikken
Menneske- og dyreimitationer
Ser man ind i fortiden (og i sidste ende ind i nutiden), kan man ikke undgå indtrykket af, at folk desperat ønskede at skabe et kunstigt væsen, der automatisk ville udføre kedelige, vanskelige, farlige eller uønskede handlinger for det.
Udviklingen af mekanisering, automatisering og robotteknologi sker gradvist. Efterhånden som teknologien udviklede sig, dukkede de første efterligninger af mennesker eller mekaniske former for dyr op. Eksempler på mekaniske efterligninger af dyr er givet i litteraturen før begyndelsen af vores æra.
Renæssancegeniet Leonardo da Vinci (1495) er forbundet med skabelsen af den mekaniske ridder. Mekaniske efterligninger af mennesker (androider) af de schweiziske mestre Jaquet-Droz (1700-tallet) er også kendt. Deres automatiske skriver (kalligraf) var i stand til at skrive et par sætninger med en pen og efterlignede et menneske meget godt.
Mekanisk robot "Calligraph" af urmager Pierre Jacquet-Droz (1772)
Efter mekanikkens æra bidrog elektroteknik og derefter computerteknologi til udviklingen af robotter. 1920 var en milepæl inden for robotteknologi.
Čapeks robotter som væsener med kunstig intelligens
I 1920 skrev Karel Čapek et skuespil "RUR" med undertitlen "Rossum's Universal Robots". Uropførelsen af stykket fandt sted i begyndelsen af 1921, og for første gang blev ordet "robot" brugt i det, som blev kendt på alle verdens sprog. Bogen RUR er oversat til mere end tredive sprog , herunder esperanto.
Sidste år var ordet "robot" 100 år gammelt, og i år er det 100 år siden, at Karel Čapeks første teaterstykke "RUR" blev opført.
Bogomslag til science fiction-skuespillet "RUR" skrevet af Karel Čapek i 1920.
Ordet robot er måske det eneste tjekkiske ord, der bliver brugt over hele verden i sin ubeskadigede form.Den opnåede en sådan popularitet, at Karel Čapek senere fandt det passende at hævde, at den egentlige "opfinder" af ordet "robot" var hans bror Josef.
Karel ville oprindeligt bruge ordet "labor" fra det engelske "labor" om karaktererne i RUR-spillet. Så i dag har vi ordet robot brugt i enhver science fiction relateret til det typisk slaviske ord robot.
Čapeks robotter er ikke mekaniske erstatninger for mennesker, de er kunstige væsener skabt af syntetisk organisk materiale og besidder menneskelig intelligens. Faktisk er de de samme som moderne androider, cyborgs og replikanter.
WABOT-HOUSE-PROJEKT (2002)
Definition af robot og robotteknologi
Som det er sædvanligt inden for videnskab og teknologi, er det nødvendigt at definere betydningen af ordet robot. Oprindeligt blev en robot forstået som en simpel maskine, se f.eks. Encyclopedia Britannica fra 1947, som giver en gyroskopisk stabilisator for et flys eller en flyvemaskines kurs. skib som et eksempel på en robot.
I 1941 brugte forfatteren Isaac Asimov først ordet robotteknologi og formulerede tre grundlæggende love for robotteknologi, der repræsenterer de grundlæggende krav til udvikling og brug af robotter.
Isaac Asimovs love om robotteknologi
En robot forstås oftest som et computerstyret integreret system, der er i stand til autonomt og målrettet at interagere med et virkeligt miljø i overensstemmelse med menneskelige instruktioner.
Denne definition suppleres af andre forhold, der bestemmer definitionen af en robot, for eksempel evnen til at opfatte og genkende omgivelserne, kommunikere med mennesker i kunstigt eller naturligt sprog mv.
Robotteknologi som en videnskabelig og teknisk disciplin er videnskaben om robotter, deres design, fremstilling og anvendelse.Robotics er tæt forbundet med elektronik, mekanik og software.
Begreber og definitioner: Robotter og robotudstyr
Det ser ud til, at det ultimative mål med robotteknologi faktisk er at bygge en maskine, der næsten vil erstatte mennesker, inklusive deres intelligens.
I 1997 besejrede en computer den regerende verdensmester i skak. Samme år blev den internationale konkurrence RoboCup skabt med følgende mål (drøm) i præamblen: "Ved midten af det 21. århundrede vil elleve fuldt autonome humanoider besejre den regerende fodboldmester i henhold til FIFAs officielle regler." Målet virker fjollet, men som i tilfældet med at erobre månen, kan vejen til dette mål have en række "sekundære" men væsentlige resultater.
RoboCup (2017)
ASIMO humanoid-robotten bruges primært til reklameformål og til at fremme robotteknologi
En menneskelig robot (android) er en robot med en menneskelig form. Da mange robotter i science fiction ser menneskelige ud, kan en humanoid robot være standardrobotten for de fleste mennesker.
På den anden side kan det ikke argumenteres for, at alle robotter, der skal udføre nogle opgaver i den virkelige verden, nødvendigvis må være humanoide robotter, fx ligner flyvemaskiner heller ikke fugle. De nødvendige funktioner til robotten bør bestemme dens optimale udseende.
Industrielle robotter
Et af disse resultater, uden hvilket det i særdeleshed allerede er umuligt at forestille sig produktionen af biler, er industrirobotter, hvis definition allerede er givet, ISO 8373: 2012, i generel oversættelse: "industrirobot: Automatisk kontrol , omprogrammeret, en rekonfigurerbar manipulator, der kan programmeres i tre eller flere bevægelsesgrader, som enten kan installeres permanent eller flyttes til industrielle automationsapplikationer. «
De første industrirobotter, Unimate og Versatran, blev bygget og taget i brug i USA mellem 1960 og 1962. Det var relativt tunge maskiner med et lille antal kontrollerede akser med hydrauliske og elektrohydrauliske drev. Deres programmering og kontrol var baseret på analog teknologi.
NServth reel i historien brugergrænseflade industrirobot Unimate
Den første industrirobot med en mikroprocessor til styring dukkede op i 1974. I Europa var det den succesrige Asea IRB 6-robot.
Robotten havde en manipulator i form af en antropomorf armstruktur, fem kontrollerbare akser med elektriske drev og en belastningskapacitet på 6 kg. På trods af det relativt simple styringskoncept kan den også bruges til lysbuesvejsning og overfladebehandling. Denne robot blev produceret fra 1975 til 1992, med i alt næsten 2.000 produceret.
ASEA industrirobotter (fra venstre mod højre: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, ABB S3 styreskab)
ASEA IRB 6 robot på et svensk frimærke fra 1984.
I de følgende år forbedredes industrirobotternes mekanik, og produktsortimentet blev udvidet, især bæreevnen — fra robotter til at arbejde med smådele til robotter med en bæreevne på omkring 1000 kg.
Industrirobotter begyndte også at blive udstyret med computersyn og andre smarte sensorer. Der er dog sket en stor ændring i den måde, det styres og programmeres på, hvilket muliggør brugen af 3D CAD-teknikker og programmering af interaktive robotter.
Den seneste trend er kollaborative industrirobotter (cobots), der giver menneske-robot kontakt og respekterer robotteknologiens første lov "en robot må ikke skade et menneske".Der er også sket en ændring i måden for styring og programmering, som tillader brug af 3D CAD-metoder og programmering af interaktive robotter.
Ifølge statistikker fra International Federation of Robotics blev 76.000 nye industrirobotter taget i brug alene i 2018.
Moderne samarbejdsrobot Cobot UR5. Takket være deres sensorer kan kollaborative robotter (cobots) interagere direkte og sikkert med mennesker.
Mere om moderne industrirobotter:
Klassificering af industrirobotter
Sikring af sikkerhed ved brug af industrirobotter
Robotter og kunstig intelligens
Men tilbage til vores mål om at erstatte mennesker med maskiner. I 1960'erne blev de første kunstig intelligens-laboratorier etableret på amerikanske universiteter, og i 1968, på Stanford Research Institute, blev den første intelligente mobile robot på hjul, Shakey, udstyret med computersyn, som var i stand til at genkende miljøet, skabt. miljø og at bevæge sig målrettet i det.
Shakey Robot (1968)
I 1973 blev den første moderne humanoide Wabot-1 lanceret i Japan på Waseda University. Ved Expo 85 spillede Vabot på et elektronisk orgel, og den 22. august 2003 lagde den japanske humanoide robot Asimo (ASIMO) blomster i Prag ved Karel Čapeks buste.
Asimo v 2000 tommer Waco Fundamental Research Center-robotten blev skabt i Japan af Honda Corporation og i lang tid var den den mest berømte humanoide robot i verden.
Robot WABOT-1 (1973)
Robot WABOT-2 (1984)
Asimos robot bragte krysantemum til busten af skaberen af ordet "robot", den tjekkiske forfatter Karel Čapek (2003)
I dag findes der et stort antal servicerobotter såsom robotstøvsugere, plæneklippere, robotmalkemaskiner og mange andre enheder baseret på robotteknologiens resultater.
Fra robotteknologi kom det tværfaglige ingeniørområde - mekatronik, da mange innovative løsninger først blev opfundet og implementeret i skabelsen af robotter, og derefter begyndte at blive brugt i andre maskiner og mekanismer.
Ordet "mekatronik" blev første gang brugt af Tekuro Mori, en ingeniør hos det japanske firma Yaskawa, i 1969. Mekatronik er stræben efter fuldstændig integration af mekanik, elektriske maskiner, elektronik, mikroprocessorer og software.
For mere information om mekatronik, se her:Hvad er mekatronik, mekatroniske elementer, moduler, maskiner og systemer