Какие бывают роботы: Виды роботов и классификация в робототехнике

Виды роботов и классификация в робототехнике

Робототехника — широкое понятие, в котором есть разные направления. В них можно запутаться. В этой статье Промобот разбирает, какие из умных устройств можно назвать роботами, на какие виды они делятся и чем отличаются друг от друга.

Что вообще такое робот

В мире много разных умных устройств, но роботами являются далеко не все из них. Международный стандарт ISO 8373:2012 определяет робота как «приводной механизм, программируемый по двум и более осям, имеющий некоторую степень автономности, движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий предназначенные ему задачи».

То есть роботом можно назвать любое устройство или механизм, который выполняет предназначенные ему действия и одновременно отвечает трём условиям:

1. SENSE: воспринимает окружающий мир с помощью сенсоров. Такими сенсорами могут быть микрофоны, камеры (всех областей электромагнитного спектра), различные электромеханические сенсоры, датчики и прочее.
2. THINK: понимает окружающий мир и строит модель поведения, чтобы выполнять предназначенные ему задачи.
3. ACT: воздействует на физический мир.

Если хотя бы одно из условий не выполняется, то такое устройство нельзя назвать роботом. Например:

• Беспилотный автомобиль — робот.
  • Sense: оснащён камерами и лидаром.
  • Think: строит модели, понимает окружающий мир и принимает решения.
  • Act: перевозит пассажиров или груз.
• Кофейный автомат — не робот.
  • Sense: панель с кнопками или сенсорный дисплей.
  • Think: – .
  • Act: выдаёт кофе.

Каких видов бывают роботы

Существует принятое деление робототехники на типы в зависимости от общей прикладной области. Для этого используется классификация, предложенная в упомянутом выше стандарте ISO 8373:2012:

• Промышленные роботы
  . Призваны выполнять задачи по автоматизации производства. Обычно это всевозможные манипуляторы. Например, в Новосибирске учёные разработали робота, который умеет сортировать бытовые отходы.
• Сервисные роботы. Призваны заменить или дополнить человека в решении типовых и рутинных задач в сфере обслуживания. Например, компания OrionStar выпустила робота-баристу Robotic Coffee Master, который умеет варить кофе на уровне мастера

Грубо говоря, промышленные роботы находятся в производственном цеху, а сервисные роботы — за его пределами.

Типы сервисных роботов

В соответствии с классификацией Международной федерацией робототехники (International Federation of Robotics — IFR) сервисная робототехника делится на два типа:

1. Персональные. Используются в нашей повседневной жизни:
   • Роботы-пылесосы.
   • Кухонные роботы.
   • Роботы-сиделки.
   • Роботы-питомцы.
   • Секс-роботы.
2. Профессиональные. Используются для извлечения выгоды при оказании различных услуг:
   • Роботы-консультанты.
   • Роботы-гиды.
   • Роботы-администраторы.
   • Роботы-курьеры.
   • Роботы-диагносты.

Если для разных персональных задач требуются разные модели роботов, то под несколько профессиональных задач можно запрограммировать одну и ту же модель. Например, Promobot V.4 работает в МФЦ Челябинска, полицейским в Дубае, экскурсоводом в Москве и ещё во многих местах под разными должностями. На робота можно устанавливать разные дополнительные устройства: принтер, сканер для документов, банковский терминал и другие. Это помогает ему работать в разных сферах.

Резюмируем

• Устройство может называться роботом, если оно умеет воспринимать и понимать окружающий мир, а также на него воздействовать.
• Роботы могут быть промышленными и сервисными.
• Промышленные роботы помогают автоматизировать производство, а сервисные помогают людям в трудных и рутинных задачах.
• Сервисные роботы могут быть персональными и профессиональными.
• Персональные роботы используются в бытовых задачах, и под каждую нужна отдельная модель.
• Профессиональные роботы используются для бизнес-задач, и одну модель можно запрограммировать под разную функциональность.

Виды и типы роботов в Мире, обзоры

Основные виды и типы роботов в Мире. Вы можете посмотреть видео обзор про каждого робота. Основные из них: медицинские роботы, промышленные, игрушки, промоутеры, бытовые, роботы-пылесосы. У нас вы узнаете, какие есть роботы Мире, какие у них функции, какие команды выполняют. Хотите знать, какие бывают роботы? Тогда свайпайте вниз.

Основные виды роботов в Мире

Роботы — это автоматические устройства, созданные по принципу живого организма, предназначенные для осуществления производственных и других операций, которое действует по заранее заложенной программе. Рроботы самостоятельно осуществляют производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком.

Существует множество способов определения различных типов, видов и категорий роботов. Как мы видим, возможные разногласия сильно различаются. Основная причина этих различий заключается в том, что разные ученые и преподаватели часто имеют разные взгляды на то, что следует преподавать в рамках «робототехники».

Например, некоторые преподаватели, которые преподают робототехнику, обычно сосредоточены в основном на промышленной робототехнике, полностью игнорируя сервисные роботы. Поэтому, говоря о типах и видах роботов, они обычно говорят о типах промышленных роботов. Для этого есть веская причина: огромное большинство инженеров-роботологов придется заниматься преимущественно промышленными роботами в своей карьере.

Тем не менее, промышленные роботы не единственные. Поэтому, как мы видим, при разделении роботов на типы это разделение должно быть достаточно широким, чтобы включать все, что можно понимать как робот.

Есть два возможных способа, как это можно сделать. Во-первых, вы можете разделить роботов на типы по их приложению, а во-вторых – по пути их перемещения (или нет). Мы признаем, что существуют и другие возможные способы разделения роботов на типы, но, на наш взгляд, эти два являются лучшими. Кроме того, мы предпочитаем использовать обе эти классификации вместе. Таким образом, на два вопроса о роботе уже будет дан ответ: «Что он делает?» и «Как это происходит?»

Типы роботов в современном Мире

В настоящее время роботы выполняют множество различных задач во многих областях, и количество заданий, возложенных на роботов, неуклонно растет. Вот почему, на наш взгляд, одним из лучших способов разделить роботов на типы является разделение по их приложению. На нашем сайте, мы собрали для вас самые лучшие роботы и обзоры. Какие есть роботы в Мире и Росссии, рассмотрим ниже.

Какие бывают роботы:

Промышленные роботы.

Промышленные роботы – это роботы, используемые в промышленной производственной среде. Обычно это шарнирные рычаги, специально разработанные для таких применений, как сварка, обработка материалов, окраска и другие. Если мы судим исключительно по спросу, этот тип может также включать некоторые автоматизированные управляемые транспортные средства и другие роботы.

Бытовые роботы.

Бытовые роботы – это роботы, используемые дома. Этот тип роботов включает в себя множество совершенно разных устройств, таких как роботизированные пылесосы, роботизированные очистители для бассейна, подметальные машины, очистители желобов и другие роботы, которые могут выполнять различные обязанности. Кроме того, некоторые роботы наблюдения и телеприсутствия могут рассматриваться как бытовые роботы, если они используются в этой среде. Зачастую, владельцы роботов дают имена своим роботам, и эти имена роботов очень похожи на имена людей, такие как Ваня, Петя, Катя и т.д.

Медицинские роботы.

Медицинские роботы – это роботы, используемые в медицине и медицинских учреждениях. В первую очередь – хирургические роботы. Кроме того, некоторые автоматизированные управляемые транспортные средства и, возможно, подъем помощников.

Сервисные роботы.

Сервисные роботы – это роботы, которые не попадают в другие типы по использованию. Это могут быть разные роботы сбора данных, роботы, созданные для демонстрации технологий, роботов, используемых для исследований и т.д.

Военные роботы.

Военные роботы – это роботы, используемые в армии. Этот тип роботов включает роботы для уничтожения бомб, различные транспортные роботы, разведывательные беспилотники. Часто роботы, первоначально созданные для военных целей, могут использоваться в правоохранительных органах, поисково-спасательных и других смежных областях.

Развлекательные роботы.

Развлекательные роботы – это роботы, используемые для развлечения. Это очень широкая категория. Он начинается с игрушечных роботов, таких как robosapien или работающего будильника, и заканчивается настоящими тяжеловесами, такими как шарнирные рычаги робота, используемые в качестве симуляторов движения.

Космические роботы.

Мы бы хотели выделить роботов, используемых в космосе, как отдельный тип. Этот тип будет включать в себя роботы, используемые на Международной космической станции, Canadarm, которая использовалась в «Шаттлах», а также марсоходы и другие роботы, используемые в космосе.

Теперь, как вы можете видеть, есть примеры, которые вписываются в более чем один из этих типов. Например, может быть глубоководный исследовательский робот, который может собрать ценную информацию, которая может использоваться в военных целях.

Кинематика роботов и их типы

Как вы понимаете, приложение робота не предоставляет достаточной информации, когда речь идет о конкретном роботе. Например, промышленный робот – обычно, говоря о промышленных роботах, мы думаем о стационарных роботах в рабочей ячейке, которые выполняют определенную задачу. Все в порядке, но если на заводе есть AGV (Automated Guided Vehicle)? Это также роботизированное устройство, работающее в промышленной среде. Поэтому мы предлагаем использовать обе эти классификации вместе.

Итак, есть:

1. Стационарные роботы (в том числе роботизированные рукава с глобальной осью движения)
1.1 Картезианские / козловые роботы
1.2 Цилиндрические роботы
1.3 Сферические роботы
1.4 роботы SCARA
1.5 Сочлененные роботы (роботизированные руки)
1.6 Параллельные роботы

2. Колесные роботы
2.1 Одноколесные (шаровые) роботы
2.2 Двухколесные роботы
2.3 Три и более колесных роботов

3. Легкие роботы
3.1. Двуногие роботы (роботы-гуманоиды)
3.2 Роботы-роботы
3.3 четвероногих роботов
3.4 гексаподобные роботы
3.5 другое количество ножек

4. Плавающие роботы

5. Летающие роботы

6. Мобильные сферические роботы (роботизированные шарики)

7. Рой-роботы

8. Другие..

Хотите узнать о других? Да, есть и другие. Например, змееподобные роботы. Есть много областей исследований, которые занимаются различными инновационными типами роботов. Когда-нибудь они будут очень полезны. Тем не менее, теперь мы будем использовать их под типом «другие».

Конечно, ничего из этого не вырезано в камне, особенно в робототехнике, где все меняется почти ежемесячно в наши дни. Тем не менее, по-нашему, эти типы классификации делают свою работу достаточно хорошо.

10 роботов, о которых вы должны знать

Вопреки распространенному мнению, роботы бывают не только в фильмах 50-х и коробках с игрушками. Минимум десять роботов уже можно назвать невероятными — и они находятся в производстве. От гуманоидов, способных выполнять широкий круг действий, недоступных людям, до протезов и гигантских роботов, которых мы могли встречать только в компьютерных играх и фильмах. Слово «робот» было придумано чешским драматургом Карелом Чапеком для пьесы «Россумские Универсальные Роботы», и с тех мы, можно сказать, повсюду говорим о его пьесе. Трансформеры, робокопы, прочие гиганты — все это тренд кинематографический, и от реальности его отделяет всего-то ничего.

Давайте о ней и поговорим.

Верьте или нет, реальность роботов создавалась на протяжении сотен лет. Планы, нарисованные Леонардо да Винчи в конце 15 века были обнаружены в 50-х годах ушедшего столетия. Маэстро подробно составил конструкцию механического рыцаря, который мог двигать руками, головой и челюстью. Нет никаких свидетельств того, что этот рыцарь когда-либо был построен, но чертежи точно знаменуют собой начало разработки роботов. Первый человекоподобный робот, управляемый дистанционно (и как ни странно, голосом), появился в 20-х годах, а первый электронный автономный робот со сложной системой — в 40-х. И уже в 50-х, 60-х и 70-х началась эволюция промышленных роботов для использования на заводах, поднимающих и сортирующих материалы.

Как вы можете себе представить, моральные последствия введения роботов в общество полны противоречий, хотя роботы стали жизненно важными инструментами для человечества — люди теряют рабочие места; этот печальный факт только усугубляется с развитием технологий. Есть также теория — которую Вернор Виндж назвал «сингулярностью» — благодаря которой людям стоит побеспокоиться о моменте, когда роботы станут умнее людей. Предполагалось, что первый роботизированный мозг появится к 2019 году, но как же вы удивитесь, когда пройдетесь по нашему списку десяти роботов, которых можно поместить в величайшие достижения человечества робототехники на сегодняшний день.

10. Asimo (Honda)

Начнем с робота, которого многие, вероятно, уже видели. Почти сорок лет его делала Honda. Разработка началась в 80-х годах с серии Honda E-Series, в 90-х появилась Honda P-Series. P-Series был первым гуманоидным роботом, который мог гулять без проводов.

Эти проекты были неотъемлемой частью эволюции Honda, которая привела к презентации Asimo в 2000 году. С некоторыми обновлениями, современная модель 2014 года ростом примерно в полтора метра весит около 50 кг. Она полностью способна маневрировать самостоятельно, избегать препятствий и даже может принести вам кофе по вашей просьбе.

Цель Honda — интегрировать в Asimo инструменты помощи людям. Со своим искусственным интеллектом, робот способен воспринимать просьбы человека и реагировать соответствующим образом. Датчики в его руках способны оценивать количество силы, необходимой для удерживания предмета: к примеру, Asimo может отвинтить плотно сидящую крышку от банки кофе или поднять бумажный стаканчик, не раздавив его.

9. VGo — роботизированное устройство телеприсутствия

VGo попало в этот список не только из-за футуристического вида или особых достижений в области технологий, но и за особую изобретательность. Когда VGo размещается в классной комнате, лекционном зале или где-нибудь еще, пользователь может получить к нему полный контроль с помощью ноутбука через Wi-Fi.

Технологии этого робота позволяют не только говорить, видеть и слышать, но и передвигаться. Это куда любопытнее, чем простой звонок в Skype, когда человек должен сидеть лицом к ноутбуку. Удаленный пользователь просто поворачивает робота в любом направлении, что позволяет полное взаимодействие. Вы можете быть в двух местах одновременно. Этот слиток технологий имеет жизненно важное значение для многих групп людей.

Ребенок-инвалид может посещать школу, не выходя из дома. Можно увидеть и поговорить с членом своей семьи за многие километры, буквально находясь с ним рядом. Также это помогает обеспечить переводчика в режиме реального времени.

Тот факт, что VGo относительно дешев (6000 долларов), делает его доступным для школ и больниц за рубежом.

8. BigDog (Boston Dynamics)

На то, как передвигается этот робот, лучше посмотреть самостоятельно. Разработанный в 2005 году Boston Dynamics (недавно купленной Google) в качестве грузового мула для армии, BigDog представляет собой четырехногого робота, способного передвигаться по пересеченной местности вместе с солдатами. Его баланс и способность прыгать удивляют, а также придают ему жутковатый вид. Его ноги выглядят живыми, поскольку пытаются устоять, даже когда торс робота толкают.

BigDog в длину почти полтора метра, в высоту — около метра, весит 110 килограмм, но может перевозить до 150 килограммов со скоростью около 6 км/ч даже в горку. С помощью около 50 датчиков робот анализирует положение и скорость, отправляя информацию в центральный компьютер и определяя следующий маневр.

Недавно Boston Dynamics оснастило BigDog рукой, которая может поднимать и бросать объекты.

7. Roboy (Университет Цюриха)

Для начала отметим, что этого робота отличает от других его суставы, движимые сухожилиями, которые позволяют ему двигаться почти как человеку. Он мягкий на ощупь и очень реактивный, компенсирующий толчки и восстанавливающий свое положение с помощью имитации мышц. Его лицо может выражать эмоции, а еще он краснеет. Также это первый из двух роботов в этом списке, который выглядит как ребенок.

Представленный в Цюрихе в прошлом году, Roboy будет около метра высотой. Он небольшой, но создан так, чтобы в один прекрасный день стать хорошим помощником для пожилых людей, а также отличным компаньоном. Проект открыт, нужен только 3D-принтер и 200 000 евро, чтобы его распечатать.

К слову, понадобилось около девяти месяцев, чтобы его разработать, что символично.

6. Kuratas (Suidobashi Heavy Industry)

Kuratas — первый в мире гигантский робот. Его высота — 4 метра, весит он около 4,5 тонн. Вы можете залезть в него. Интерфейс водителя работает с использованием Kinect, но если вы предпочитаете управлять своими роботами с безопасного расстояния, можно использовать сенсорный экран телефона в качестве пульта дистанционного управления.

Этого робота решил разработать художник Когоро Курата, вдохновившись аниме. Ему помогал Ватару Йошизаки, робототехник.

Kuratas движется с помощью четырех колес, может разгоняться до 10 км/ч и носить оружие. Когоро Курата называет Kuratas «произведением искусства», что неудивительно, если учесть скромную цену в 1,3 миллиона долларов.

В любом случае, это не самое выдающееся произведение инженерного искусства.

5. Atlas (Boston Dynamics)

Вернемся к Boston Dynamics. Высота Atlas — 2 метра, вес — 150 кг. Он был разработан с единственной целью: заменить людей в поисково-спасательных операциях и для отправки в опасные зоны, в которых люди не смогут выжить. Благодаря сложным конечностям, робот может использовать электроинструменты, вращать вентили и так далее. Это создание — серьезный шаг к созданию человекоподобных роботов, которые подменят людей в особо опасных условиях, а потом и в более безопасных.

Atlas представляет собой сочетание человеческого управления и автономии, автономно контролирует баланс, но пока не понимает всех деталей человеческой миссии, как их может понять оператор. В случае поиска и спасения в труднодоступной местности, например, в разрушенных зданиях, это отличная команда.

Можно сказать прямо: баланс Atlas прекрасен, но не удивляет, поскольку мы уже знакомы с BigDog. В этом году Atlas будет испытан на DARPA Robotics Challenge в ходе решения отдельных задач, например, вождения и использования электроинструментов.

4. Bebionics3 (RSLSteeper)

Bebionic3 — это самый современный протез руки сегодняшнего дня, способный поднимать до 45 килограммов, но все еще достаточно чувствительный, чтобы можно было писать ручкой или держать бумажный стаканчик. С помощью датчиков, которые контактируют с кожей пользователя, легко управляются пальцы, причем скорость и силу можно настроить в любой конкретный момент. Протез можно купить вместе с перчаткой, которая придаст руке человеческий вид.

Вспомните знаменитую сцену из второго «Терминатора», когда Арни срезает кожу с руки, обнажая роботизированный скелет под ней? Кто бы мог подумать, что мы были на пороге аналогичной технологии всего 20 лет назад?

Протез обойдется в 25-35 тысяч долларов. Это недешево, но бесценно для ампутантов, которые хотят вновь обрести независимость.

3. RoboBee (Гарвардский университет)

С искусственными мышцами, которые движут крылья 120 раз в секунду, RoboBee имеет размах крыльев около 3 см и легко взлетает. Вы можете спросить, зачем же нужен такой робот, но очень удивитесь, узнав о цели Гарвардского университета.

План состоит в том, чтобы создать автономный рой таких роботов для поисково-спасательных миссий, детального изучения погоды и искусственного опыления. С помощью сенсоров, которые будут работать в точности как антенны пчел, и специального программного обеспечения, роботы смогут сканировать движения друг друга и действовать соответственно. Размер роботов — это ключевая деталь, которая позволит им добираться до сложнодоступных зон в случае природных катастроф с легкостью и проворством.

В настоящее время инженеры работают над решением некоторых проблем самой сборки. Первая — это источник питания на борту, а вторая — уменьшение микрочипа, чтобы не мешал роботам летать. Как только проблемы будут преодолены, RoboBee будут готовы вылетать.

Остается еще один вопрос: сможем ли мы сами ускользнуть от взора этих мелких пчел?

2. «Кьюриосити» (NASA)

Запущенный в ноябре 2011 года и приземлившийся на Марс в августе 2012 года, «Кьюриосити» представляет собой самый продвинутый марсоход от NASA на сегодняшний день. 3 метра в длину и 2,5 в высоту, весом почти под тонну, марсоход выделяется на жестком рельефе Красной планеты. Его основная миссия заключается в анализе геологии, поиске воды или признаков жизни, а также изучении климата. «Кьюриосити» уже подтвердил наличие воды в почве Марса, что вызвало большое волнение и сплетни среди астрономов.

«Кьюриосити» оснащен системой визуализации, способной делать снимки в высоком разрешении на поверхности Марса, и тем самым помогает земной команде в удаленном изучении Марса. Камеры, установленные на марсоходе, помогли сделать знаменитый «селфи» марсохода. Также он может немного бурить породу и собрать образцы в поисках элементов, которые являются ключом к жизни на Земле. Ни один из его предшественников не был способен на это.

Кроме того, это первый робот в списке, оснащенный лазером. «Кьюриосити» может сжигать лазером небольшие камешки, анализируя испарения.

1. iCub (Итальянский технологический институт)

Это iCub, самый впечатляющий робот-гуманоид из списка. iCub настолько похож на человека, что к нему можно обращаться по имени-отчеству. Разработанный несколькими университетами и созданный Итальянским технологическим институтом, iCub по размерам сопоставим с двухлетним ребенком и даже учится точно так же.

iCub способен идентифицировать людей и объекты, находить различия между ними и взаимодействовать соответственно. Он также способен находить выход из сложных трехмерных лабиринтов самостоятельно. Он может трогать, хватать и поднимать предметы по требованию и даже стрелять из лука, пытаясь попасть в яблочко все лучше и лучше.

Вполне вероятно, что именно iCub станет идеальным спутником и помощником человека в не слишком отдаленном будущем.

Какими бывают промышленные роботы? Шесть основных типов.

Содержание:

1. Вступление
2. Типы роботов
   1. Сферический робот, с полярной системой координат. (POLAR COORDINATE ROBOT)
   2. Цилиндрический робот (CYLINDRICAL COORDINATE ROBOT)
   3. Линейный робот (Декартов робот, Cartesian robot)
   4. Шарнирный робот (ARTICULATED ROBOT)
   5. SCARA робот (SELECTIVE COMPLIANCE ASSEMBLY ROBOT ARM)
   6. Параллельный робот (Дельта робот, робот-паук)
3. Заключение

 

Вступление

Первый промышленный робот в Японии был произведён полвека назад. В 1968 году компания Kawasaki Heavy Industries подписала лицензионное соглашение с американской венчурной компанией Unimation и начала собственное производство в Японии. Первый японский промышленный робот под названием «Kawasaki-Unimate 2000» был выпущен в 1969 году. 

С этого момента производство промышленных роботов, преимущественно сфокусированное на автомобильной промышленности, начало набирать обороты. Компания Kawasaki стала одним из крупнейших производителей промышленных роботов, заняв большую долю на мировом рынке и создав основу для того, чтобы Япония стала всемирно признанным «Королевством робототехники». Можно считать, что промышленная робототехника родилась в США, но выросла в Японии. 

Промышленных роботов можно разделить на 6 основных типов.

Сегодня промышленные роботы используются не только в автомобильной промышленности, но и при сборке электроники, и в пищевом производстве. Роботы успешно используются для решения многих задач: сварка, покраска, сборка, паллетирование. Для того, чтобы наилучшим способом адаптироваться к каждому типу задачи — промышленные роботы бывают различных типов, различных конструкций и с разными функциями. 

Несмотря на большое разнообразие, решаемых роботом, задач, и вариаций конструкции, выделяют 6 основных типов роботов. 

Разница заключается в типе соединения и механической конструкции.

Существуют различные способы структуризации промышленных роботов: по размеру, нагрузке, сфере применения. В этой статье мы остановимся на структуризации по типу соединения звеньев робота и механической конструкции. 

Оси робота как суставы человека

У роботов могут быть и вращательные и линейные оси. Количество соединений в роботе является количеством осей или степеней свободы (DOF). Количество и типы соединений звеньев робота будет для нас основным фактором, позволяющим нам определить тип робота. 

Можно найти много схожего в строении суставов робота и человека. Чаще всего двигатели вращают суставы робота, подобно как мышцы вращают запястье человек или сгибают руку в локте.  Но есть и то, что у человека нет – это линейные соединения звеньев робота, позволяющие выдвигать вперёд/назад или верх/вниз сустав робота.

У каждого промышленного робота есть инструмент, который, как правило, крепится на запястье – это может быть сварочная горелка или захват. Для перемещения инструмента требуется как минимум три сустава, чтобы двигаться по трем осям координат. Для ориентирования сустава с инструментом, потребуется ещё 3 оси.

 

 
 

Теперь вы знаете основы, перейдем к основным типам роботов.

Сферический робот, с полярной системой координат. (POLAR COORDINATE ROBOT)

Первый промышленный робот

Kawasaki-Unimate 2000 выпущенный в 1969 году

Этот робот имеет центральный поворотный вал как у башни танка и удлиняющуюся руку с вращающимся запястьем. Рука, способная удлиняться предназначена для достижения большого радиуса действия. Такой тип роботов широко использовался на заре промышленной робототехники. Робот Kawasaki-Unimate 2000, как раз этого типа.

Ниже редкое видео демонстрирующее работу первого японского промышленного робота Kawasaki-Unimate 2000 

  

Цилиндрический робот (CYLINDRICAL COORDINATE ROBOT)

Робот с 50-летней историей.

На фото робот Kawasaki TL420
 для работы с жидкокристаллической стеклянной подложкой.

Этот робот похож на робота с полярной системой координат — у него также есть выдвигающаяся рука и поворотный вал. Но разница заключается в движении руки робота, которая может двигаться по вертикали, скользящим линейным, а не вращающимся движением. Сегодня роботы этого типа по-прежнему используются, например, для переноса LCD панелей для мониторов.   

Линейный робот (Декартов робот) (Cartesian robot)

.

Простой в управлении.

Робот, работающий в прямоугольной системе координат. Движения этого робота похожи на игровой автомат, в котором нужно достать игрушку. Все звенья робота двигаются по трём перпендикулярным осям и не вращаются. Как правило, такой робот имеет большие габариты, но высокую точность и простоту в управлении. Этот тип роботов чаще применяется для перемещения тяжелых инструментов, а в качестве инструмента можно использовать даже целого робота.

На видео, пример конструкции с линейными осями с подвешенным шарнирным роботом Kawasaki

Шарнирный робот (ARTICULATED ROBOT)

Высокая гибкость движений

На фото универсальный робот Kawasaki CX210L
с грузоподъемностью 210 кг 

Сегодня это самый распространенный промышленный робот. Конструкция представляет собой последовательно соединённые звенья. Каждое следующее звено крепится к концу другого. 6-ти осевой шарнирный робот имеет такую же подвижность, как и человеческая рука. Но считается, что программирование таких роботов гораздо сложнее. Однако, благодаря современным контроллерам Kawasaki, процесс создания управляющей программы чрезвычайно прост. Этот тип роботов используется для очень широкого круга задач, таких как палетирование, обслуживание станков, дуговая или точечная сварка и многое другое.

Пример современного 6-ти осевого шарнирного робота Kawasaki RS007L.

SCARA робот (SELECTIVE COMPLIANCE ASSEMBLY ROBOT ARM) 

Сборщик

На фото двурукий робот Kawasaki duAro1

Этот робот отличается тем, что все основные звенья перемещаются только в горизонтальной плоскости. И только инструмент на конце руки двигается в линейном направлении. За счёт высокой жесткости в вертикальном направлении роботы SCARA достигают высокой точности и скорости с двигателями меньшей мощности. Роботы с такой конструкцией наиболее востребованы в операциях по сборке. К примеру, SCARA робот duAro успешно применяется на заводах по сборке печатных плат и размещению полупроводниковых пластин.

На видео ниже представлена работа двухрукого робота DuAro. Робот собирает печатные платы.

Параллельный робот (Дельта робот, робот-паук)

Когда скорость важна

На фото высокоскоростной робот Kawasaki YF003N

Ключевым отличием таких роботов является конструкция из нескольких звеньев, прикрепленных к общему основанию, позволяющий сохранять пространственную ориентацию инструмента робота. Чаще всего дельта робот состоит из трёх таких рычагов. Все три рычага одновременно поддерживают захват робота на одинаковой высоте. Обладают высокой скоростью и применяются для операций сортировки или укладки цельной продукции в короба, и, как правило, устанавливается над конвейером.

На видео показано как робот YF03N сортирует листки базилика по размеру.

 

Заключение

Все вышеперечисленные роботы являются промышленными, но каждый отличается своими характеристиками: грузоподъёмностью,  диапазоном рабочей зоны, точностью, скоростью, габаритами. В зависимости от типа соединения звеньев и конструкции каждый робот находит своё оптимальное применение, свою задачу с которой справляется лучше других. 

При автоматизации вашего конкретного процесса важно понимать различные доступные варианты решения задачи, чтобы вы могли выбрать лучший тип промышленного робота под вашу задачу. 

Если вы хотите обсудить, какой тип роботов лучше всего подходит для вашей конкретной задачи, свяжитесь с нами по телефону 8(812)209-11-03 или по адресу [email protected]

 

Навигация по статье:

1. Вступление
2. Типы роботов
   1. Сферический робот, с полярной системой координат. (POLAR COORDINATE ROBOT)
   2. Цилиндрический робот (CYLINDRICAL COORDINATE ROBOT)
   3. Линейный робот (Декартов робот, Cartesian robot)
   4. Шарнирный робот (ARTICULATED ROBOT)
   5. SCARA робот (SELECTIVE COMPLIANCE ASSEMBLY ROBOT ARM)
   6. Параллельный робот (Дельта робот, робот-паук)
3. Заключение

 

Основы робототехники. Виды роботов. Теория робототехники

Робототехника – это относительно новое и очень развивающееся направление в научной деятельности, появившееся благодаря потребности в тотальной автоматизации нынешнего производства и в повышении его эффективности. Идея создать какой-то автономный механизм, который бы своим внешним видом напоминал человека или другое живое существо терзала мечтателей ещё с незапамятных времен. Ещё Гомер в своем произведении «Илиада» говорил о том, что бог огня и покровитель кузнечного ремесла, выковал из золота девушек, которые исполняли его поручения.

Теория робототехники опирается на такие науки, как информатика, электроника, механика.

Робототехника бывает нескольких видов:

1. Промышленная
2. Строительная
3. Бытовая
4. Авиационная
5. Экстремальная (военная, космическая и подводная).

Сегодня люди очень близко подошли к тому моменту, когда роботы будут участвовать во всех сферах жизни и деятельности человека. Именно поэтому изучение робототехники необходимо внедрять в образовательные учреждения.

Изучение робототехники позволяет постичь программирование, алгоритмизацию, основы логики и т.д. Какие же бывают роботы? А их всего два вида: манипуляционные и мобильные роботы.

Манипуляционный робот – это автоматическая машина, которая состоит из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления (микроконтроллер), которое служит для выполнения двигательных и управляющий функций в процессе работы. Подобные роботы очень распространены в приборостроении и машиностроении.

Мобильный робот – автоматическая машина, в которой имеется механизм перемещения с автоматически управляемыми приводами. Такие роботы могут быть колесными, летающими, шагающими, гусеничными, плавающими и даже ползающими!

Роботы состоят из самых разных компонентов. Приводы, ДПТ, шаговые электродвигатели и т.п.

Приводы – это так сказать «мышцы» любого робота. Именно эти механизмы обеспечивают движение рабочих частей робота (руки, ноги, поворот колес, поворот закрылков).

ДПТ (Двигатели постоянного тока) – обычный двигатель, который работает на постоянным током. Лёгок и прост в использовании, поэтому является одним из самых популярных двигателей.

Шаговые электродвигатели – это двигатель, вал которого поворачивается на заданный угол под управлением микроконтроллера, а не вращается свободно, как у ДПТ. Это позволяет обойтись без датчика положения, ибо угол на который сделан поворот, заведомо известен. Именно поэтому данный вид двигателей часто используется в приводах многих роботов и станках с ЧПУ.

Все эти базовые знания и основные навыки конструирования и создания роботов дети уже с 3-ёх лет могут получить в нашем учреждении дополнительного образования. Кроме прослушивания теории на занятиях ребята и девчата имеют полный доступ к оборудованию и закрепляют пройденные темы, выполняя практические задания.

Роботы в промышленности — их типы и разновидности / Блог компании Top 3D Shop / Хабр

Что это?

Это статья об индустриальном применении робототехники. Применение роботов в промышленности началось, по историческим меркам, не так давно — чуть больше, чем полвека назад, но сейчас уже мало какое производство можно представить себе без автоматических линий, без стальных

манипуляторов

и зорких стеклянных зрачков роботов — эти железные ребята прочно вошли в большинство производственных процессов и уходить не собираются.

Несмотря на такое обширное, почти повсеместное распространение роботов, лишь специалисты в полной мере представляют себе весь спектр их возможностей. В этой статье мы приоткроем дверь в мир промышленной робототехники для широкого круга читателей: опишем некоторые разновидности производственных роботов и сферы их применения. Нельзя объять необъятное в одной статье, но, если читателям будет интересно, мы обязательно продолжим.

Так какие они бывают — роботы?

Есть несколько классификаций промышленных роботов: по типу управления, по степени мобильности, по области применения и специфике совершаемых операций.

По типу управления:

Управляемые роботы: требуют, чтобы каждым их движением управлял оператор. В силу узости областей применения распространены мало. Да и не совсем роботы.

Автоматы и полуавтономные роботы: действуют строго по заданной программе, зачастую не имеют сенсоров и не способны корректировать свои действия, не могут обойтись без участия рабочего.

Автономные: могут совершать запрограммированный цикл действий без участия человека, согласно заданным алгоритмам и корректируя свои действия по мере необходимости. Такие роботы способны полностью перекрыть поле деятельности на своем участке конвейера, без привлечения живой рабсилы.

По функциям и сфере применения:

Роботы разделяются по назначению и исполняемым функциям, вот лишь некоторые из них: промышленные роботы бывают универсальные,

сварочные

, машиностроительные, режущие, комплектовочные, сборочные, упаковочные, складские, малярные.

Это далеко не полный перечень: количество всевозможных вариантов постоянно растет и все перечислить невозможно в рамках одной статьи. Можно лишь с уверенностью сказать о том, что вряд ли найдется такая область человеческой деятельности, где роботы не смогли бы сделать труд человека более творческим, взяв всю монотонную и опасную часть работы на себя.

Другие методы классификации

У каждой энциклопедии, каждого справочника и каждого производителя своя классификация и типология роботов. Что и не удивительно — зачастую она определяется сугубо специфическими нуждами и частным подходом того, кто её составляет.

Помешает ли это нам рассмотреть некоторые образцы и понять — что же они умеют? Нет конечно. Поехали.

Рассмотрим образцы

Среди промышленных роботов выделяется продукция таких известных фирм, как Kuka, Fanuc, Universal Robots, некоторые образцы которых мы рассмотрим чуть ниже.

KUKA KR QUANTEC PA Arctic

KUKA KR QUANTEC PA

— один из лучших роботов-палетоукладчиков на рынке.

KUKA KR QUANTEC PA Arctic

— его модификация, робот функционирующий при экстремально низких температурах. Он создан для работы преимущественно в морозильных камерах, при температурах до -30 °C. Электронные и механические части аппарата не нуждаются в защите от мороза, снега, инея, а также не выделяют излишнего тепла. Радиус действия манипулятора модификации Арктик, как и у стандартного KUKA KR QUANTEC PA, составляет 3195 мм, а полезная нагрузка — до 240 кг. Аппарат идеален для применения в пищевой промышленности и в условиях крайнего севера. Кроме составления штабелей из паллетов, робот может выполнять и другие манипуляции, ведь точность его движений, а точнее говоря — стабильность повторяемости позиционирования, составляет 0,06 мм.

FANUC M-2000iA/1200

FANUC M-2000iA/1200

— пятиосевой грузоподъемный робот поднимающий до 1200 кг и перемещающий этот груз на расстояние до 3,7 м — идеален в качестве погрузчика, так как работает без участия человека, что практически сводит к нулю опасность травматизма. Работает при температурах 0°C — +45 °C. Стабильность повторяемости — 0,03 мм.

Крайне прочный аппарат.

Universal Robots — UR10

UR10

— самый крупный из манипуляторов Universal Robots и это коллаборативный робот, проще говоря — он создан для работы с другим оборудованием и помощи в работе человеку.

Манипулятор модели UR10 имеет радиус действия 1,3 м и поднимает груз до 10 кг. Его можно использовать с сельскохозяйственным, фармацевтическим, технологическим и многим другим оборудованием. Компактно размещается на рабочем месте человека, чтобы стать ему “третьей рукой”, легко программируется и быстро настраивается.

UR10 умеет завинчивать, клеить, сваривать и паять, производить литьевые и сборочные работы.

Также роботы Universal Robots применены в проекте Voodoo Manufacturing: Project Skywalker компании Medium Corporation — это фабрика 3D-печати, многие операции на которой выполняют именно роботы-манипуляторы. Такие действия, как замена платформ для печати, сбор и складирование готовых изделий больше не требуют неустанного внимания персонала.

Особенно интересны универсальные роботы, так как именно они, в силу своего назначения, снабжены наиболее адаптивными системами управления.

Rethinkrobotics

Это такие роботы, как Baxter и Sawyer производства Rethinkrobotics.

Baxter — многофункциональный робот с двумя манипуляторами и системами обратной связи и самообучения.

Его 7-осевые манипуляторы способны почти на всё, на что способна рука человека, в том числе — имеют обратную связь и могут контролировать прилагаемые усилия. Это, плюс ещё особенности дизайна, делают Бакстера безопасным для живых рабочих — его рабочее место не нуждается в ограждении, да и вообще — места он занимает немного, что здорово экономит пространство в цеху. Пара бакстеров способна успешно работать вместе.

Бакстер интересен еще и тем, что не требует тщательного подробного программирования каждого своего действия — “учить” его можно не только через интуитивно понятное визуальное приложение, но и прямо на рабочем месте — повторяя показанные движения он запоминает их и применяет в дальнейшем.

Sawyer — “младший брат” Бакстера — удивительно компактный и легкий робот-манипулятор, он весит всего 19 килограмм и может быть установлен почти где угодно, не занимая при этом много места.

Точность действий Сойера доходит до 0,1 мм, что позволяет использовать его в сотнях видов комплектовочных, сборочных и других конвейерных работ.

Оба робота легко переобучаются для выполнения новых функций даже без применения традиционного программирования и столь же просто перемещаются с одного рабочего места на другое.

Гибридное производство

Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator

Очень интересным представляется подход компании Stratasys, которая создала промышленный аппарат нового типа — гибрид робота и 3D-принтера.

Конечно, любой 3D-принтер обладает признаками робота, но тут — это совершенно традиционной формы роботизированный манипулятор, имеющий в том числе и функцию FDM-печати. Stratasys Infinite-Build 3D Demonstrator предназначен, прежде всего, для авиационного и космического производства, в котором так важна его способность производить печать на вертикальных поверхностях неограниченной площади, в соответствии с концепцией “infinite-build” — “бесконечное построение”. С работой над проектом связаны такие монстры, как аэрокосмический гигант Boeing и автоконцерн Ford, которые предоставили Stratasys спецификации по необходимым характеристикам получаемых изделий.

Восьмиосевой механизм манипулятора, обилие специально разработанных композитных материалов для печати, традиционно высокое качество изготовления — все говорит нам о том, что у этого аппарата и его потомков большое будущее.

3D Systems — Figure 4

Figure 4

компании 3D Systems — модульная робототехническаяя система для автоматизации стереолитографической 3D-печати, ни больше, ни меньше.

Это целый автоматический комплекс, который способен производить новые изделия каждые несколько минут — в отличие от нескольких часов на обычных SLS-принтерах.

Кроме того, в цикл уже включены и такие этапы, как промывка, отделение поддержек и дозасветка, а не только первичная экспозиция. Все это Figure 4 делает сам, без вмешательства оператора в процесс работы.

Благодаря модульности, на основе Figure 4 можно создать достаточно крупные автоматические линии, используя стандартные компоненты.

Этот комплекс был представлен общественности в этом году, на выставке The International Dental Show в Кёльне, как и новый 3D-принтер ProJet

CJP 260Plus

— полноцветный 3D-принтер предназначенный для анатомического моделирования медицинских изделий и быстрого прототипирования любых промышленных образцов.

Принтер также роботизирован — снабжен системой автоматической загрузки, удаления и переработки печатного порошка.

Можно с уверенностью сказать, что комплексный подход к 3D-печати — часть производственной культуры будущего. Он даст радикально новое сочетание скорости, точности, удобства и снижения себестоимости изделий.

Carbon — Carbon SpeedCell

Carbon SpeedCell — технологическое решение от компании Carbon, которое включает в себя новый 3D-принтер The M2, работающий по технологии CLIP, и финишинговый аппарат для стереолитографических распечаток Smart Part Washer.

CLIP — технология бесслойной стереолитографической печати, обеспечивающая скорость от 25 до 100 раз быстрее обычной SLS и новый уровень качества поверхности.

Система CLIP (Continuous Liquid Interface Production) позволяет получить невозможные ранее формы изделий требующие минимальной постобработки. Точных характеристик аппаратного комплекса производитель пока не предоставил, но сам подход уже радует — это почти готовое решение для любой мастерской, в которой требуется стереолитографическая печать.

DMG MORI — LASERTEC 65 3D

Аппарат сочетающий в себе несколько разных подходов к обработке деталей: это и классический фрезерный станок с программным управлением — пятиосевой и весьма точный, и лазерный режущий инструмент с теми же степенями свободы, и печатающий металлом 3D-принтер с технологией лазерного напыления. Сложно представить себе операцию, которую не смог бы произвести этот станок с металлической деталью. Гибридный подход: фрезеровка заготовки, наплавление недостающих деталей или печать с нуля и чистовая обработка — все операции могут произведены с деталью за один подход, в рамках одной заданной программы, без прерывания технологического цикла. Размер обрабатываемой и/или печатаемой детали составляет до 600 на 400 мм, а вес может быть до 600 кг.

Такое МФУ для работы по металлу уже многое изменило в культуре производства штучных и мелкосерийных изделий, а в ближайшее время подобный подход может распространиться и на серийное производство.

EOS — Additive Manufacturing

Компания EOS создала манипуляторы, которые способны производить различные операции, где требуется захват и перемещение детали. Разработки EOS в этой области основываются на наблюдениях за поведением животных, в частности — этот манипулятор создан по примеру хобота слона.

Такой робот-манипулятор может быть использован во множестве промышленных операций, как то: в транспортировке и упаковке, в перемещении деталей из одной рабочей зоны в другую, например — из 3D-принтера в камеру пост-обработки, чтобы исключить участие человека на этом этапе.

Вот так он устроен:

Также компания спонсирует и представляет проект Roboy — это мобильный гуманоидный робот, который способен выполнять любые движения свойственные человеку и служить помощником на производстве.

Concept Laser и Swisslog — M Line Factory

Известный производитель печатающих металлом 3D-принтеров, Concept Laser заключил соглашение с компанией Swisslog, их общий проект — M Line Factory, это система перемещения металлических 3D-печатных деталей между станками Concept Laser с помощью роботов Swisslog.

Компании продолжают совершенствование аппаратных комплексов для 3D-печати металлом. Роботизированные составляющие этих машин способны провести деталь через весь цикл — от загрузки проекта в память, до выхода готового изделия на склад, — без необходимости вмешательства оператора.

Additive Industries — The MetalFAB1

Единственная в своем роде установка — единая система для печати, транспортировки из рабочей камеры и хранения готовых деталей. Фактически — готовый цех металлической 3D-печати в одном корпусе.

Существуют роботы, которые способны выполнять функции сварочных и фрезерных станков c программным управлением.

А также такие, которые обслуживают традиционные фрезерные ЧПУ-станки, увеличивая их производительность.

Например, вот так это делает упомянутый выше Sawyer:

Выводы

Роботы в современной промышленности везде. Они в любом цеху и в любой области производства. И это нормально: роботы экономят деньги работодателей, а рабочих спасают от вредной и монотонно-отупляющей работы; роботы работают круглосуточно и безостановочно; роботы намного точнее живых рабочих — они не устают, у них не “замыливается глаз”, их сенсоры и системы позиционирования способны сохранять точность до сотых долей миллиметра.

Пока мы видим их еще не везде — многие производственные процессы скрыты от рядового пользователя, да и не особо интересны обычно, — но совсем скоро невозможно будет не замечать того, что подавляющая часть всех материальных благ производится умными машинами.

”

Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?

Подписывайтесь на нас в соц. сетях:

Подписывайтесь на наш телеграм-канал с отборными кейсами роботизации и автоматизации со всего мира: https://tglink.ru/easy_robotics

Роботы по отраслям и назначению (области применения роботов)

Роботы по отраслям и назначению   —   Роботы  

 

Авиация и роботы

Роботизированные пилоты – призваны заменить летчиков, способны управлять любым типом летательного аппарата. 
Роботы могут взять на себя ряд операций предполетного контроля, например, автономного наземного тестирования систем управления в самолетных кабинах, а также внешний структурный осмотр. Роботизированные системы могут мыть самолеты, удалять с них краску, а также грунтовать и окрашивать. 
Роботов можно использовать для осмотра и ремонта турбовентиляторных двигателей. 

Автомобили и роботы

Роботизированные автомобили, робомобили. Автоматизированные наземные транспортные средства. 

Агроботы 

Роботизированные платформы для использования в сельском хозяйстве. 

Аниматроника и роботы

Аниматронными называют “оживленные” за счет технологий куклы или конструкции. Как правило, робот-аниматроник – это каркасная основа, ПО, актуаторы и визуальная составляющая. Роботов-аниматроников используют для съёмок кинофильмов и оформления парков аттракционов.

Атомная промышленность и робототехника

Существует большой спектр роботов, предназначенных для работы на атомных электростанциях, а также на предприятиях атомной промышленности, например, на предприятиях, занятых производством урана. 

Аэропорты и роботы

Спектр роботов, применяемых в современных аэропортах очень широк. В аэропортах можно встретить роботов более десятка профессий. 

Гостиницы и роботы 

Дезинфекция помещений и роботы

Роботы, предназначенные для автоматизации плановой или экстренной дезинфекции в помещениях, где присутствие вирусов и бактерий нежелательно.

Добывающие компании и роботизация

Роботизация добывающих компаний идет по ряду различных направлений. Роботизации могут подвергаться непосредственно добывающие средства, а также транспорт, работающий на площадках – от грузовиков до локомотивов и другой техники. 

Доильные роботы   

Роботы, предназначенные для автоматизированного доения и кормления коров. 

Домашние роботы  

Роботы для использования в домохозяйствах, включая персональных роботов. Жаргонное название – “домашники”. Роботы-помощники для пожилых людей и людей с ограниченной подвижностью, роботы-сиделки; Роботы-дворецкие; Кухонные роботы; Уборка и роботы ; Роботы и охрана дома / квартиры ; Роботы – домашние питомцы ; Персональные роботы ;  Роботы для глажки ; Роботы для складывания белья ; Роботы для взрослых ; Роботы для домашних животных ; Роботизированная мебель, роботизированные умные дома ; Роботы-чемоданы

Доставка и роботы  

Это, прежде всего, уличные роботы курьеры, роботы-курьеры для гостиниц, роботы-курьеры для больниц. См. Логистика и роботы. 

Железная дорога и роботы 

Железнодорожный транспорт также роботизируется.

Измерения роботизированные

Промышленные роботы активно используют в проведении контрольно-измерительных процедур

Инспекция. Роботы для инспекции

Роботы, предназначенные для инспекции различных объектов, например, мостов, линий электропередач, трубопроводов (например, водопровода) и т.п. 

Информеры 

Роботы-информаторы. Синоним – промоботы. Иногда их называют роботами для работы в общественных местах, но это наименование слишком широкое и не может считаться подходящим для данной категории.
Роботы-информеры предназначены для интерактивного взаимодействия с людьми, их информирования по интересующим людей продуктам. Также такие роботы способны “танцевать” и “петь”. Это полуавтономные системы, зачастую из используют в режиме телеуправления, но также они могут действовать автономно. В режиме телеуправления ответами робота и принимаемыми решениями занимается оператор. В автономном режиме робот действует сам на основе анализа речи и изображения с камеры. Говорит робот с помощью синтезатора речи. Некоторые из таких роботов снабжены функционалом распознавания лиц и памятью на лица тех, с кем уже были знакомы ранее. 

Камеры мобильные роботизированные 

Кино и роботы  

Контроль качества

Процесс контроля качества готовых изделий – рутинный, но необходимый процесс, с которым роботы способны справляться лучше и быстрее, чем человек. Робот не теряет концентрацию, не устает, он всегда на работе и ему не нужны перекуры. Как правило применяется лазерное сканирование, впрочем, возможны и другие методы контроля.  

Космос и роботы  

Криминалистика и роботы  

Литейное производство и роботы

Личность. Роботы, имитирующие личность (обладающие личностью) 

Логистика и роботы  

– багажные тележки – роботы
– курьеры для предприятий – роботы
– почтовые роботы / посылочные автоматы
– складские роботы
– уличные роботы – курьеры  
– упаковка и роботы  

Магазины и роботы 

Медицина и роботы 

Метрология роботизированная 

Направление, возникшее на стыке метрологии и робототехники. Включает калибровку роботов, автоматизацию измерительных процессов, прецизионное позиционирование инструмента при решении задач обработки материалов, создание робототехнических систем точного поцизионирования объектов в проектное положение.  

Молочная отрасль и роботы

Музыкальная эстрада и роботы 

Мясная промышленность и роботы 

В “десятых” годах XXI века робототехника начала все более активно применяться в мясной промышленности. Промышленные роботы, например, используются для разделки туш. 

Образование и роботы 

Роботы-преподаватели, роботы-учителя. Вряд ли профессионалы в области образования и педагогики готовы уступить свое место современным роботам.  Тем не менее, все время находятся коллективы разработчиков, демонстрирующих свои продукты, как правило, социальных роботов или роботов-информеров в этой области. По-состоянию на 2016 год вряд ли уместно говорить о реальной целесообразности использования роботов в школьном или университетском образовании в роли учителей или преподавателей.  Родственная сфера – роботы-тренажеры для обучения, например Роботы-тренажеры для обучения врачей или Футбольные тренажеры (FootBot). 

Обуви производство

Автоматизация и роботизация все более захватывают и такую отрасль, как производство обуви. 

Общепит и роботы

Роботы для производства еды в предприятиях общественного питания, а также сервисные роботы для обслуживания заведений обещпита. Роботизировнные киоски по продаже напитков, сахарной ваты. 

Окраска роботами 

Отели и роботы 

Охрана и роботы 

Паллетизирование роботизированное  

Парковка и роботы  

Персональные роботы 

Пищепром и роботы  

Погрузочно-разгрузочные работы и роботы (роботизация погрузочно-разгрузочных работ)

Полировка роботами 

Пожарные роботы  

Почты сортировка  

Правосудие и роботы

В “десятые годы” – это системы ИИ или роботы с такими системами, предназначенные для анализа судебных дел. Они способны обеспечивать немалое подспорье для юристов – обвинителей, адвокатов, судей. 

Промоботы (информационные роботы – роботы-информеры)   

Развлечения и роботы  

Виды роботов для развлечений (Андроиды в индустрии развлечений. Аниматронные роботы в индустрии развлечений, Антропоморфные роботы в индустрии развлечений, Робомехи в индустрии развлечений, Роботы-игрушки). Виды развлечений с использованием роботов (Автогонки робомобилей, “Взрослая индустрия” и роботы, Киноиндустрия и роботы, театр и роботы, музыкальная экстрада и роботы, Бои роботов / Битвы роботов), Новости по теме Развлечения и роботы

Рестораны и роботы  

В ресторанах роботов пытаются применить с начала нулевых годов XXI века. Известны несколько попыток применения роботов различного типа в качестве официантов, также роботов задействуют для приема заказов “с голоса”, для производства и переработки еды, например, для изготовления гамбургеров, для загрузки лапши в котел и ее извлечения, размазывания соуса по заготовке для пиццы или для чистки цитрусовых. Можно также вспомнить попытки приготовления пищи в рамках аддитивных технологий – простейшие пищевые 3D-принтеры уже коммерчески доступны.

Робомобили 

Роботизированные автомобили. 

Роботизированные платформы

Предназначеные для заливки в них собственного управляющего ПО, как правило, когнитивных систем ИИ, как правило, в исследовательских целях, либо в качестве кастомизации и дальнейшего использования как готового изделия.  

Сельское хозяйство и роботы  

Области применения роботов в сельском хозяйстве 

Доильные роботы   

Каталог автономных роботов для работы в поле, в саду или в теплице. Полевые роботы.

– Роботизированные трактора. Каталог

– Роботизированные трактора. Прогнозы

– Латук и роботы 

Системы хранения и доступа к информации автоматизированные  

Складские роботы 

Складские роботы – это роботы, предназначенные для ведения операций на складах. Существует уже несколько их разновидностей, а также комплексные решения автоматизации складов, задействующие, например, промышленные манипуляторы, мобильные роботизированные тележки, паллетайзеры и т.п. технику.

Социальные роботы

Робот, специализированный на взаимодействии с человеком, либо функциональность, обеспечивающая роботу возможность взаимодействия с человеком. После появления в 80-х годах XX века сервисных роботов, понадобился способ общения роботов с людьми. Для этого роботы должны были не только получить соответствующие интерфейсы, но и освоить социокультурные нормы. В “десятые годы” XXI века считается, что современные социальные роботы или роботы с социальной функциональностью должны быть способны узнавать участников взаимодействия и участвовать в социальных взаимодействиях. Это роботы-дворецкие, роботы-сиделки, роботы для общения и т.п.

Спасательные роботы. Роботы для спасения людей  

Спорт и роботы 

Тренировка бегунов, футболистов и т.п.

Строительство и роботы 

С каждым годом расширяется использование робототехники в различных строительных процессах. Основные направления – разрушение строений и конструкций. Также есть попытки использования роботов для возведения стен и других конструкций, как из дискретных материалов, так и с применением подхода 3D-печати. Телеуправляемые роботы – способ облегчить ручной труд на стройке, сэкономить на фонде оплаты труда, повысить производительность труда, а в ряде случаев и его качество. 

Телеком и роботы 

Один из примеров роботизации телекома – роботизация процесса коммутации телекоммуникационного оборудования с помощью оптоволоконных соединений. Такое решение, как Wave2Wave ROME обеспечивает программно управляемое решение на физическом слое. Чем то напоминает процесс коммутации в телефонных коммутаторах начала XX века с поправкой на то, что вместо “барышни” работает робот ROME. 

Телеприсутствие. Роботы телеприсутствия  

Торговля и роботы. Роботы в торговле  

Транспорт и роботы

Роботизированные автомобили, робомобили 

Уборка и роботы (бытовые)  

Роботы-пылесосы бытовые 

Роботы для мойки стекол  

Роботы для стрижки газонов 

Роботы для чистки бассейнов 

Роботы-чемоданы 

Роботы-швабры для протирки гладкого пола бытовые 

Роботы для мойки полов промышленные  

Роботы для бактерицидной обработки помещений

Роботы для очистки гриля 

Уборка (клининг) и робототехника B2B 

Уборка снега и роботы 

Умный город и роботы  

Упаковка и роботы  

Фрезеровка камня промышленными роботами

Экстремальная робототехника 

Роботы, предназначенные для работы в экстремальных условиях, например, при высоких температурах, при сверхнизких температурах или в большом температурном дипазоне, в агрессивных химических средах, при большом давлении или в условиях ионизирующих излучений, высоких напряженностей магнитных полей, взрывоопасной среде и так далее.

Электроэнергетика и роботы  

 

Что такое робототехника? Что такое роботы? Типы и использование роботов.

Ампутант играет музыку с модульным протезом конечности из Лаборатории прикладной физики JHU

Как работают роботы?

Автономные роботы

Автономные роботы могут работать полностью автономно и независимо от управления оператором. Обычно они требуют более интенсивного программирования, но позволяют роботам занять место людей при выполнении опасных, повседневных или иным образом невыполнимых задач, от распространения бомб и глубоководных путешествий до автоматизации производства.Независимые роботы оказались наиболее разрушительными для общества, устраняя низкооплачиваемые рабочие места, но открывая новые возможности для роста.

Зависимые роботы

Зависимые роботы – это неавтономные роботы, которые взаимодействуют с людьми, чтобы улучшить и дополнить их уже существующие действия. Это относительно новая форма технологии, которая постоянно расширяется для новых приложений, но одна из реализованных форм зависимых роботов – это современные протезы, которые контролируются человеческим разумом.

Знаменитый пример зависимого робота был создан компанией Johns Hopkins APL в 2018 году для пациента по имени Джонни Матени, человека, которому ампутировали руку выше локтя. Матени был снабжен модульным протезом конечности (MPL), чтобы исследователи могли изучать его использование в течение длительного периода времени. MPL контролируется с помощью электромиографии или сигналов, посылаемых от его ампутированной конечности, которая управляет протезом. Со временем Матени стал более эффективно контролировать MPL, и сигналы, посылаемые от его ампутированной конечности, стали меньше и менее изменчивыми, что привело к большей точности в его движениях и позволило Матени выполнять такие деликатные задачи, как игра на пианино.

Ведущие робототехнические компании нанимают сейчас

У этих робототехнических компаний сейчас много открытых вакансий.

Каковы основные компоненты робота?

• Система управления
• Датчики
• Приводы
• Электропитание
• Концевые эффекторы

Основные компоненты робота

Роботы

созданы для того, чтобы предлагать решения для множества потребностей и выполнять несколько различных задач, поэтому для выполнения этих задач требуются различные специализированные компоненты.Однако есть несколько компонентов, которые являются центральными в конструкции каждого робота, например, источник питания или центральный процессор. В целом компоненты робототехники делятся на пять категорий:

Система управления

Вычисления включают в себя все компоненты, составляющие центральный процессор робота, часто называемый его системой управления. Системы управления запрограммированы так, чтобы указывать роботу, как использовать его определенные компоненты, в некоторой степени аналогично тому, как человеческий мозг посылает сигналы по всему телу, для выполнения конкретной задачи.Эти роботизированные задачи могут включать в себя все, от минимально инвазивной хирургии до упаковки на конвейере.

Датчики

Датчики

обеспечивают робота стимулами в виде электрических сигналов, которые обрабатываются контроллером и позволяют роботу взаимодействовать с внешним миром. Обычные датчики, встречающиеся в роботах, включают видеокамеры, которые работают как глаза, фоторезисторы, которые реагируют на свет, и микрофоны, которые работают как уши. Эти датчики позволяют роботу фиксировать свое окружение и обрабатывать наиболее логичный вывод на основе текущего момента, а также позволяют контроллеру передавать команды дополнительным компонентам.

Приводы

Как указывалось ранее, устройство может считаться роботом только в том случае, если оно имеет подвижную раму или тело. Приводы – это компоненты, которые отвечают за это движение. Эти компоненты состоят из двигателей, которые получают сигналы от системы управления и движутся в тандеме для выполнения движения, необходимого для выполнения поставленной задачи. Приводы могут быть изготовлены из различных материалов, таких как металл или эластичный материал, и обычно работают с использованием сжатого воздуха (пневматические приводы) или масла (гидравлические приводы), но бывают разных форматов, чтобы наилучшим образом выполнять свои специализированные функции.

Источник питания

Подобно тому, как человеческому телу для функционирования нужна пища, роботам нужна энергия. Стационарные роботы, такие как те, что находятся на заводе, могут работать от сети переменного тока через настенную розетку, но чаще роботы работают от внутренней батареи. Большинство роботов используют свинцово-кислотные батареи из-за их безопасных качеств и длительного срока хранения, в то время как другие могут использовать более компактные, но также более дорогие серебристо-кадмиевые батареи. Безопасность, вес, возможность замены и жизненный цикл – все это важные факторы, которые следует учитывать при проектировании источника питания робота.

Некоторые потенциальные источники энергии для будущих разработок роботов также включают пневматическую энергию от сжатых газов, солнечную энергию, гидравлическую энергию, маховик хранения энергии органического мусора посредством анаэробного сбраживания и ядерную энергию.

Концевые эффекторы

Концевые эффекторы – это физические, обычно внешние компоненты, которые позволяют роботам завершить выполнение своих задач. Роботы на заводах часто имеют сменные инструменты, такие как распылители краски и сверла, хирургические роботы могут быть оснащены скальпелями, а другие виды роботов могут быть построены с захватывающими когтями или даже руками для таких задач, как доставка, упаковка, распространение бомб и многое другое.

Что такое роботы и как они работают?

Робот – это тип автоматизированной машины, которая может выполнять определенные задачи с минимальным вмешательством человека или без него, а также со скоростью и точностью. Область робототехники, которая занимается проектированием, проектированием и эксплуатацией роботов, за последние 50 лет значительно продвинулась вперед.

IDC определяет робототехнику как один из шести ускорителей инноваций, способствующих цифровой трансформации. К другим относятся 3D-печать, когнитивные вычисления, безопасность нового поколения и виртуальная реальность или дополненная реальность.

Что умеют роботы?

По сути, существует столько разных типов роботов, сколько задач, которые они должны выполнять. Роботы могут выполнять одни задачи лучше, чем люди, но другие лучше оставить людям, а не машинам.

Роботы умеют лучше людей:

• Автоматизируйте ручные или повторяющиеся действия в корпоративных или промышленных условиях.
• Работайте в непредсказуемых или опасных условиях, чтобы выявлять опасности, например утечки газа.
• Обработка и предоставление отчетов для корпоративной безопасности.
• Заполните рецепты на лекарства и приготовьте внутривенные инъекции.
• Доставляйте онлайн-заказы, обслуживание номеров и даже пакеты с едой во время чрезвычайных ситуаций.
• Ассистент во время операций.
• Роботы также могут создавать музыку, следить за береговой линией на предмет опасных хищников, помогать в поиске и спасении и даже помогать в приготовлении пищи.

Несмотря на растущее повсеместное распространение, использование роботов имеет несколько недостатков.

Могут, например:

• оперируют, но не успокаивают напуганных пациентов;
• распознает незаметные шаги в закрытом пространстве, но не принимает мер против взломщиков ворот;
• проводят занятия для пожилых людей, но не облегчают их одиночество;
• помогать медицинским работникам с диагнозами, но не сочувствовать пациентам; и
• учится на данных, но неправильно реагирует на непредвиденные ситуации.

Усложняющиеся возможности роботов в конечном итоге устранят некоторые человеческие задачи, но не все.Современные технологии робототехники могут автоматизировать только 25% задач в непредсказуемых, зависящих от человека областях, таких как строительство и уход. Но роботы зависят от человеческого программирования – и они (вероятно) всегда будут.

Виды роботов

Есть столько разных типов роботов, сколько и задач.

1. Андроиды

Андроиды – это роботы, похожие на людей. Часто они подвижны, передвигаются на колесах или гусеничном ходу. По данным Американского общества инженеров-механиков, эти гуманоидные роботы используются в таких областях, как уход и личная помощь, поиск и спасение, освоение космоса и исследования, развлечения и образование, связи с общественностью и здравоохранение, а также производство.По мере роста числа вариантов использования и приложений рынок Android к 2026 году достигнет 13 миллиардов долларов.

2. Телечир

Телечир – это сложный робот, которым дистанционно управляет человек-оператор для системы телеприсутствия. Это дает этому человеку ощущение того, что он находится в отдаленной, опасной или чужой среде, и позволяет им взаимодействовать с ним, поскольку телечир постоянно обеспечивает сенсорную обратную связь.

3. Робот дистанционного присутствия

Робот телеприсутствия имитирует опыт – и некоторые возможности – физического присутствия в определенном месте.Он сочетает в себе удаленный мониторинг и управление с помощью телеметрии, передаваемой по радио, проводам или оптоволокну, и обеспечивает удаленные бизнес-консультации, здравоохранение, домашний мониторинг, уход за детьми и многое другое.

Роботизированная хирургическая система da Vinci позволяет хирургам управлять миниатюрными хирургическими инструментами, установленными на роботизированных манипуляторах, с помощью другой руки, имеющей увеличенную 3D-камеру. Камера обеспечивает врачам обзор участка, когда они манипулируют инструментами с помощью пальцевого главного управления.

4. Промышленный робот

IFR (Международная федерация робототехники) определяет промышленный робот как «автоматически управляемый, перепрограммируемый многоцелевой манипулятор, программируемый по трем или более осям». Пользователи также могут адаптировать этих роботов к различным приложениям. Сочетание этих роботов с искусственным интеллектом помогло предприятиям перейти от простой автоматизации к более высокоуровневым и более сложным задачам.

По данным IFR, в 2019 году по всему миру было установлено более 3

промышленных роботов – в Китае, Японии и США.С. идет впереди.

В промышленных условиях такие роботы могут:

• оптимизировать производительность процесса;
• автоматизировать производство для повышения производительности и эффективности;
• ускорить разработку продукта;
• повысить безопасность; и
• снижение затрат.

5. Роевой робот

Роботы Swarm (также известные как роботы-насекомые) работают в составе флотов от нескольких до тысяч, и все они находятся под контролем одного контроллера.Эти роботы аналогичны колониям насекомых, поскольку индивидуально демонстрируют простое поведение, но демонстрируют более сложное поведение со способностью выполнять сложные задачи в целом.

6. Умный робот

Это самый продвинутый вид роботов. Умный робот имеет встроенную систему искусственного интеллекта, которая учится на своей среде и опыте, чтобы накапливать знания и расширять возможности для постоянного улучшения. Умный робот может сотрудничать с людьми и помогать решать проблемы в следующих областях:

• нехватка сельскохозяйственных рабочих рук;
• пищевых отходов;
• исследование морских экосистем;
• организация продукции на складах; и
• Расчистка от завалов зон бедствия.

Baxter, умный робот от Rethink Robotics

Общие характеристики роботов

Не все роботы похожи на HAL 9000 из 2001: A Space Odyssey или BigDog – внедорожный четвероногий робот со сложными датчиками, гироскопами и гидравлическими приводами – от Boston Dynamics. Некоторые из них имеют человеческие черты (андроиды), а другие – все механические конечности (PackBot). Третьи выглядят как брелки (тамагочи) или летающие игрушки (Roomba).

Тем не менее, все роботы имеют некоторые общие характеристики, например:

• механическая конструкция
• электрические компоненты
• компьютерное программирование

По мере развития ИИ и программного обеспечения роботы станут умнее, эффективнее и будут решать более сложные задачи.

Роботизированная автоматизация процессов и интеллектуальная автоматизация процессов

Технология роботизированной автоматизации процессов (RPA) включает в себя проектирование, развертывание и использование программных роботов для выполнения следующих задач:

• автоматизировать бизнес-процессы на основе правил;
• оптимизировать работу предприятия;
• экономия человеческих усилий; и
• снижение затрат.

Несколько задач, которые можно автоматизировать с помощью роботизированной автоматизации процессов.

RPA автоматизирует повторяющиеся задачи, чтобы человеческий персонал мог сосредоточиться на более ценной работе. Сценарии использования могут быть простыми (автоматические ответы по электронной почте) или сложными (автоматизация тысяч заданий).

RPA – это ступенька к более продвинутой интеллектуальной автоматизации процессов (IPA). IPA добавляет возможности принятия решений, инструменты искусственного интеллекта и когнитивные технологии, такие как обработка естественного языка и машинное обучение.

RPA ведет к более совершенным интеллектуальным системам автоматизации процессов.

Роботы и робототехника: краткая история

Пьеса 1921 г., р.U.R. , что означает универсальные роботы Россум, чешский писатель Карел Чапек впервые ввел слово «робот». Эти роботы были искусственными людьми, а не машинами, и могли думать самостоятельно, поэтому они чем-то похожи на современных андроидов. Айзек Азимов сказал, что Чапек ввел слово «робот» во все языки, на которых написана научная фантастика. Азимов представил слово «робототехника» и свои знаменитые «Три закона робототехники» в своем рассказе «Обход».

Первые роботы, хотя в то время их так не называли, на самом деле появились за несколько веков до ревущих двадцатых.В 1478 году Леонардо да Винчи сконструировал самоходный автомобиль, который до сих пор считается важным для робототехники. Хотя эта автономная система не прошла мимо чертежной доски, в 2004 году группа итальянских ученых воспроизвела ее конструкцию в виде цифровой модели, доказав, что она работает.

Новаторские работы Азимова и да Винчи заложили основу для последующих разработок. В 1950 году английский ученый-компьютерщик Алан Тьюринг разработал тест Тьюринга, который первоначально назывался «Имитационная игра», и заложил основу для дальнейших исследований в области искусственного интеллекта и робототехники.

Тест Тьюринга, разработанный Аланом Тьюрингом, представляет собой метод исследования, позволяющий определить, может ли устройство ИИ (компьютер, робот и т. Д.) Думать как человек.

Стэнли Кубрик « 2001: Космическая одиссея » представляет одного из первых в мире роботов с искусственным интеллектом, HAL 9000 . HAL может распознавать речь, понимать естественный язык и даже выигрывать шахматные партии. Теперь, когда HAL входит в Зал славы Университета Карнеги-Меллона, он по-прежнему вдохновляет ученых на поиск способов дублирования своих способностей, которые предполагались в 1960-х годах.

В 1950-х годах Джордж К. Девол изобрел перепрограммируемый манипулятор – Unimate. Инженер Джозеф Энглебергер приобрел патент на робота Девола и превратил его конструкцию в первого в мире промышленного робота . В конце концов он получил звание «Отец робототехники».

В 1966 году Массачусетский технологический институт разработал одного из первых ботов на основе искусственного интеллекта, ELIZA, в то время как SRI International позже разработала Shakey, самоуправляемого робота для специализированных промышленных приложений. К началу 70-х ученые успешно интегрировали ботов в медицину с MYCIN, чтобы помочь идентифицировать бактерии, и компьютерный диагностический инструмент INTERNIST-1.В 80-х годах прошлого века была разработана робототехника ALVINN, которая используется в современных беспилотных автомобилях.

К 1990-м годам боты, ориентированные на потребителя, появились в виде компьютерных игр, таких как Tamagotchi. После 2000 года интерес к роботам и робототехнике резко вырос с выпуском SmarterChild, запрограммированного бота в AOL Instant Messenger, который теперь считается предшественником искусственного интеллекта Siri от Apple.

В начале 2000-х годов были изобретены PackBot, военный робот, и Stanley, автомобильный бот , .Примечательно, что PackBot сыграл важную роль в ликвидации последствий терактов 11 сентября, так как службы быстрого реагирования отправили робота в завалы для поиска жертв и оценки структурной целостности обломков. PackBot отправил обратно фотографии из труднодоступных мест, помогая в спасательных операциях.

Stan – робот, который автономно перемещает транспортные средства в целях логистики.

PackBot вдохновил новую эру робототехники, ускорив разработку более совершенных автономных машин, которые теперь помогают в следующих областях:

• Управление операциями в случае стихийных бедствий
• правоохранительные органы
• прогнозы погоды
• бытовая гигиена
• военная разведка

Позже бытовые роботы, такие как Roomba, и роботы на основе искусственного интеллекта, такие как Siri и Alexa, проложили путь роботам в повседневной жизни людей, расширяя их потенциал.

Современные роботы могут выполнять ряд сложных задач, которые даже полвека назад сочли бы научной фантастикой. Умные, интеллектуальные роботы теперь сотрудничают с людьми и помогают решать проблемы, которые в прошлом казались неразрешимыми.

См. Также: нанотехнологии, сверхъестественная долина, робот телеприсутствия и робототехника

Что такое робот на самом деле?

Роботы проникли в человеческий мир. Мы построили их один за другим, и теперь они повсюду вокруг нас.Скоро их станет намного больше, работающих поодиночке и стаями. Один не больше цельного рисового зерна, а другой больше, чем сарай в прерии. Эти машины могут быть угловыми, плоскими, трубчатыми, веретенообразными, выпуклыми и долговечными. Не у всех из них есть лица. Не у всех есть тела.

И все же они могут делать вещи, которые когда-то считались невозможными для машины. Они пылесосят ковры, застегивают зимние куртки, красят машины, организуют склады, смешивают напитки, играют в пивной понг, вальсируют в школьном спортзале, хромают, как раненые животные, пишут и публикуют рассказы, копируют абстрактное экспрессионистское искусство, убирают ядерные отходы, даже мечтают .

Кроме, подождите. Все это действительно роботы? И вообще, что такое робот?

На этот вопрос становится все труднее ответить. Тем не менее, это очень важный вопрос. Повсеместные вычисления и автоматизация происходят в тандеме. Самостоятельно работающие машины пронизывают все измерения общества, поэтому люди обнаруживают, что взаимодействуют с роботами чаще, чем когда-либо прежде, часто даже не осознавая этого. В результате отношения человека и машины стремительно развиваются. Человечество и то, что значит быть человеком, будут частично определяться машинами, созданными людьми.

«Мы проектируем эти машины, и у нас есть возможность проектировать их как наших хозяев, наших партнеров или наших рабов», – сказал Джон Маркофф, автор книги Машины любящей благодати и давний репортер в области технологий. для The New York Times . «Когда мы конструируем эти машины, что они делают с человеком, если у нас есть класс рабов, которые не являются людьми, но которых мы рассматриваем как людей? Мы создаем этот мир, в котором большинство наших взаимодействий происходит с антропоморфизированными прокси.

В сочинении философа Георга Вильгельма Фридриха Гегеля 1807 года « Феноменология духа » есть отрывок, известный как диалектика господина-раба. В нем Гегель, среди прочего, утверждает, что удерживание раба в конечном итоге дегуманизирует господина. И хотя он не мог этого знать в то время, Гегель описывал также наш мир и аспекты взаимоотношений человека с роботами.

Но что это за мир? И по мере того, как количество роботов становится все более изощренным, во что становится этот мир?

* * *

Шел 1928 год.Была осень, и толпа собралась в Королевском садоводческом зале в Лондоне, чтобы мельком увидеть Эрика Робота. Люди называли его так, как его фамилию Робот, и называли его «он», а не «оно». В газетах писали, что у Эрика были лампочки вместо глаз, и он напоминал «не что иное, как доспехи». Но он мог стоять и говорить. Это было впечатляющее зрелище, и оно шокировало. У Эрика были «раскосые глаза [] одетого в металл монстра, [которые] желто смотрят на них, пока он говорит», – сообщила The New York Times .«Его лицо имело ужасающую неподвижность монстров Франкенштейна. У него были электрические глазные яблоки, беззубый рот без губ, покрытые броней грудь и руки и острые металлические суставы в коленях, такие как рыцари в доспехах, которые носят в Метрополитен-музее ».

Робот Эрик, робот-гуманоид, сфотографирован в 1928 году. (Бундесархив)

Ораторский стиль Эрика был холодным и «лишенным магнетизма». В то время было даже непонятно, как машина могла говорить. У Эрика были два 12-вольтовых двигателя и несколько ремней и шкивов.«Хуже всего, – сетовал Times , – у Эрика нет гордости, потому что вам нужно нажимать электрические кнопки возле его ног каждый раз, когда вы хотите, чтобы он ожил».

У Эрика было какое-то агентство, но он не был полностью автономным. Требовать анимации нажатием кнопки было для Times плачевным состоянием даже для робота. Возможно, это ограничение было частью апелляции Эрика; это указывало на то, что робота достаточно полагаться на людей, чтобы его любили, а не боялись.Эрик стал настолько популярен, что отправился в международный тур. В 1929 году репортеры жаловались, что Эрик отказался от интервью во время путешествия на корабле из Соединенного Королевства в Соединенные Штаты: «В то время, когда он должен был отвечать на вопросы о том, что он думает о горизонте, он мирно покоился в ящике. размером с гроб », – писала газета« Times ».

Но как только Эрик добрался до города, он оживился. Жаждущая публика заполнила театр в центре Нью-Йорка, чтобы мельком увидеть механического человека, путешествующего по миру.«Эрик не только разговаривал, но и шутил», – писала Times о представлении. У робота был английский акцент, хотя его изобретатель, капитан Уильям Х. Ричардс, настаивал, чтобы Эрик говорил сам, используя «таинственный набор зубов».

«Дамы и господа, я робот Эрик, человек без души. Мне доставляет огромное удовольствие быть здесь с вами в Нью-Йорке », – сказал Эрик. Затем он произнес ряд острых слов, вроде: «Я впечатлен вашими высокими зданиями и сжат вашими метро» и «Чем больше я думаю о запрете, тем меньше я о нем думаю.Он упомянул, что ему в компаньона нужна «белокурая женщина-робот». Газеты сообщили, что по мере того, как Ричардс улучшал Эрика, робот «постепенно оживал».

«Это 100-летний импульс развития поп-культуры, когда роботы превращаются в зла, делая их злодеями».

Теперь это кажется очевидным, что у Эрика не было того агентства, которое утверждал его изобретатель. Скорее всего, говорит автор робототехники Рубен Хоггетт, Ричардс координировал действия со скрытым человеком или, возможно, использовал радиотехнологию, чтобы создать иллюзию, что Эрик может говорить сам.Такой обман был типичным. Аджиб, шахматист, сделанный из воска и папье-маше, был любимым автоматом Нью-Йорка в конце 1880-х годов. Но Аджиб тоже не был автоматом; его создатель, Питер Хилл, спрятался в теле Аджиба и заставил его двигаться – работа, которая влекла за собой определенные опасности со стороны разгневанных проигравших игроков. «Однажды женщина нанесла ему удар булавкой для шляпы через рот автомата, а один житель Запада выстрелил ему в плечо, всадив в автомат шестизарядный пистолет», – говорится в некрологе Хилла в 1929 году.

Художник изображает похожего на корову автомата, поднимающегося по корабельной доске, 1886 год. (Библиотека Конгресса)

Настоящие автоматы существуют уже много столетий. Говорят, что в 350 г. до н.э. математик Архит построил из дерева самоходную паровую голубку. Сохранившиеся работы инженера Героя из Александрии описывают функции нескольких автоматов, как пишет Минсу Канг в своей книге Sublime Dreams of Living Machines , в том числе «поющие птицы, сатиры, льющие воду, танцующую фигуру бога Пана, и полностью оборудованный кукольный театр, приводимый в движение силой воздуха, пара и воды.«В Европе 10-го века у императора Константина VII, по-видимому, был трон,« окруженный золотыми львами, которые «издавали ужасный рев с открытой пастью и трепещущим языком» и вертели хвостами вперед и назад », согласно эссе Элли Aeon Труитт, средневековый историк из колледжа Брин-Мор.

Недоверие к машинам, которые оживают, восходит, по крайней мере, к сказкам о големах, и это беспокойство сохраняется в современной культуре. В 1970 году, когда профессор робототехники Масахиро Мори изложил концепцию, которую он назвал «Страшная долина», он опирался на многовековую литературу.Мори пытался объяснить, почему людей так часто отталкивают гуманоидные роботы – машины, которые выглядят почти как люди, но не совсем. Он использовал темы из эссе психолога Зигмунда Фрейда « Das Unheimliche , или сверхъестественное», опубликованного в 1919 году.

Хотя двойники, големы, живые куклы и автоматы – все древние, слову «робот» даже не век. Старый. Он был придуман драматургом Карлом Чапеком в «R.U.R.», сокращенном от Rossumovi Univerzální Roboti, или универсальных роботов Россум, в 1921 году.«R.U.R.», рассказывающий историю глобальной войны между роботами и людьми, также помог задать тон современной концепции роботов. На момент публикации пьеса была скорее политическим заявлением – о коммунизме, капитализме и роли рабочего, – чем технологическим. Но с тех пор научная фантастика укрепила идею о том, что роботы – это не просто диковинки или исполнители; они вероятные противники, потенциальные убийцы.

Постановка RUR в Нью-Йорке в 1929 году. (Публичная библиотека Нью-Йорка)

«Фильмы о Терминаторе оказали огромное влияние, – сказал Кристофер Аткесон, профессор Института робототехники и Института взаимодействия человека и компьютера в Карнеги-Меллон. .«Учитывая, что Арнольд Шварценеггер был похож на Арнольда Шварценеггера, но еще и потому, что люди помнят, как в том первом фильме его раздели до металла. Они помнят эту эстетику. Итак, здесь есть два компонента: один – это металлический скелет, а два – эта штука на самом деле пытается вас убить. Это не помощник, это убийца ». В научной фантастике переход от «помощника» к «убийце» часто происходит в форме восстания роботов, когда машины решительно настроены на свержение структуры власти, на вершине которой находятся люди.

«Робот-убийца», хотя и широко распространен в культуре, не является справедливым представлением роботов в реальном мире, говорит Аткесон. Между прочим, он помогал консультировать Disney, когда она создавала своего огромного маршмеллоу-героя-робота, Бэймакса, который очень помогает в фильме Большой герой 6 и совсем не похож на Терминатора. Но популярная концепция роботов, сделанных из холодного твердого металла, но часто замаскированных под людей, широко используется в рассказах и на телевидении, начиная с The Twilight Zone и заканчивая Small Wonder .

Джин Марш играет Алисию, гуманоидного робота, в эпизоде ​​1959 года Сумеречная зона (CBS) Робот Алисии застрелен и уничтожен в «Одиноких», эпизоде ​​1959 года Сумеречная зона (CBS)

« Робототехника как технология увлекательна, потому что даже за последние 20 лет она представляет собой переход идеи от чего-то, что всегда [относилось к] поп-культуре, к чему-то реальному », – сказал Дэниел Уилсон, инженер-робототехник и автор. романа Робопокалипсис .«За 100 лет поп-культуры роботы стали злыми, злодеями, но в отличие от Человека-волка и Существа из Черной лагуны, эти вещи стали реальностью».

После того, как Чапек ввел слово «робот» в лексикон, он быстро стал метафорой для объяснения того, как работают различные технологии. К концу 1920-х годов почти любая машина, которая заменила человеческую работу автоматизацией или дистанционным управлением, называлась роботом. Автоматические диспенсеры для сигарет назывались «роботами-продавцами», датчик, который мог сигнализировать о смене светофора, был «роботом-директором движения» или «механическим полицейским», распределительная станция с дистанционным управлением называлась «роботизированной электростанцией», гирокомпас был «роботом-навигатором», новая технология автопилота – «пилотом самолета-робота», а зенитное оружие – «роботизированной пушкой».»

« Компьютеры помогают нам с информационными задачами, а роботы помогают нам с физическими задачами ».

Сегодня люди говорят о роботах в таком же широком смысле. Подобно тому, как «робот» использовался в качестве метафоры для описания огромного количества средств автоматизации в материальном мире, теперь он часто используется для описания – ошибочно, как говорили мне многие робототехники, – различных автоматизированных задач в вычислительной технике. Интернет переполнен роботами, запрограммированными для выполнения задач в сети, включая чат-ботов, ботов-скребков, шоп-ботов и Twitter-ботов. Но это ботов, , а не роботов.И есть разница.

«Я не думаю, что есть формальное определение, с которым все согласны», – сказала Кейт Дарлинг, изучающая этику роботов в MIT Media Lab. «Я считаю, что роботы воплощены в жизнь. Для меня алгоритмы – это боты, а не роботы ».

«Что интересно в спектре ботов, многие из них вообще не имеют рендеринга», – сказал Роб Хай, технический директор Watson в IBM. «Они просто сидят за каким-то другим интерфейсом. Может быть, мой интерфейс – это интерфейс твита, а присутствие бота полностью математическое – он где-то там, в эфире, но не имеет никакого воплощения.

Многие робототехники соглашаются, что для того, чтобы робот был роботом, он должен иметь тело. «Что-то, что может создавать физическое движение в окружающей среде», – сказал Хадас Кресс-Газит, робототехник и профессор машиностроения в Корнельском университете. «Он способен что-то изменить в мире вокруг вас».

«Компьютеры помогают нам с информационными задачами, а роботы помогают с физическими задачами», – сказала Эллисон Окамура, профессор Стэнфордского университета, специализирующаяся на роботах в медицине.

Но робот не обязательно имеет тело, напоминающее человеческое.«По правде говоря, мы все время окружены робототехникой», – сказал мне Алонзо Келли, профессор робототехники из Карнеги-Меллона. «Ваша стиральная машина – это робот. Ваша посудомоечная машина – это робот. Необязательно иметь очень широкое определение, чтобы прийти к такому выводу … Робототехника останется повсеместной и практически невидимой. Системы будут просто умнее, и люди это примут. Теперь это происходит вокруг нас постоянно ».

Это обычная должность среди экспертов по робототехнике и компьютерных инженеров; что роботы имеют тенденцию уходить на задний план обыденной жизни.Но другая широко распространенная точка зрения состоит в том, что многие вещи, называемые «роботами», никогда не были роботами. «Когда появляются новые технологии, поскольку они нам незнакомы, мы ищем метафоры, – сказал Хай, исполнительный директор IBM. «Может быть, легко рисовать метафоры для роботов, потому что у нас есть концептуальная модель в нашем сознании… Я не знаю, ли дело в том, что они перестают быть роботами; Дело в том, что однажды, когда мы находим утешение в технологиях, нам больше не нужна метафора ».

Авторы технологий Джейсон Снелл и Джон Сиракуза подготовили целый подкаст, посвященный этой идее.В их шоу «Робот или нет?» они спорят, можно ли точно назвать технологию роботом. Их разговоры часто выглядят примерно так:

Джейсон: Касса самообслуживания – это не робот.

Джон: Нет.

Джейсон: Может, ну…

Джон: – Нет.

Джейсон: Что сделает автомат для самообслуживания роботом? Должен ли он иметь…

Джон: Может быть, если бы это был робот, был бы робот.

Джейсон: Что, если бы у него были руки? Что, если бы к машине самопроверки были прикреплены рычаги для упаковки мешков? Будет ли это робот?

Джон: Нет. Нет, не будет. Ты знаешь что это. Это автоматическая касса. Сам по себе он ничего не делает. Он почти ничего не делает с помощью человека. Как будто вы с трудом можете заставить его выполнять свою намеченную функцию – регистрировать цены и получать от вас деньги – при вашем постоянном участии. Сам по себе он ничего не делает.

Сиракуза и Снелл сделали десятки определений, некоторые из которых имеют более надежные объяснения, чем другие: дроны – не роботы, Siri – не робот, «роботы» телеприсутствия – не роботы. Но пылесос Roomba в форме блюдца – один из них. Они говорят, что он соответствует минимальному стандарту для роботов, потому что вы можете включить его, и он выполняет свою работу без дальнейших указаний. (Может быть, отчасти поэтому, как выразился Кресс-Газит, «люди очень привязываются к своим комнатам».) Упражнение в обсуждении того, какие объекты можно точно назвать роботами, восхитительно, но на самом деле Сиракуза и Снелл спорят о том, о чем фундаментальный вопрос, лежащий в основе отношений между человеком и машиной: кто на самом деле контролирует ситуацию?

* * *

2096 год.Беспилотные автомобили и грузовики изменили привычные способы передвижения, торговлю и внутреннюю работу городов. Системы искусственного интеллекта поместили сложные компьютерные умы в гладкие тела роботов. Когнитивные помощники, работающие на сложной сети датчиков, отслеживающих каждое движение человечества, помогают завершать предложения людей, отслеживать и сообщать об их местонахождении в режиме реального времени, автоматически заказывают продукты и подарки на день рождения на основе сложных персонализированных алгоритмов и сообщают людям, где они оставили свои солнцезащитные очки. .Роботы массово заменяют людей в рабочей силе, требуя, чтобы целые отрасли промышленности работали с машинами. Нет различия между онлайн и офлайн. Практически каждый объект подключен к Интернету.

Это будущее, которого сегодня многие люди одновременно хотят и опасаются. В этом столетии беспилотные автомобили могут спасти миллионы жизней. Но экономический хаос, который роботы могут нанести персоналу, является источником настоящего беспокойства. Ученые из Оксфорда предсказали компьютеризацию почти половины рабочих мест, которые сейчас выполняются людьми, уже к 2030-м годам.Только в ближайшие два года глобальные продажи сервисных роботов, таких как динозавр, который регистрирует гостей в отеле Henn-na в Японии, или роботов, доставляющих обслуживание номеров в группе калифорнийских отелей, или трехъязычного робота, который помогает пассажирам Costa Cruise Line – ожидается, что их количество превысит 35 миллионов единиц, по данным Международной федерации робототехники. Ранее в этом месяце Hilton и IBM представили Connie, первого робота-консьержа на базе Watson.

Один из роботов, который регистрирует гостей в отеле Henn-na.(AP)

По оценкам исследовательской компании Business Intelligence, к 2019 году рынок корпоративных и потребительских роботов вырастет до 1,5 миллиарда долларов. Рост популярности роботов, похоже, достиг критической точки; они вырвались из инженерных лабораторий и магазинов новинок и перебрались в дома, больницы, школы и предприятия. Их восходящая траектория кажется неудержимой. Это не обязательно хорошо. Хотя роботы готовы помочь улучшить и даже спасти человеческие жизни, люди вынуждены бороться с тем, что поставлено на карту: автомобиль-робот может безопасно отвезти вас на работу, но из-за роботов у вас больше нет работы.

Это напряжение может повлиять на то, как люди относятся к роботам. Люди давно позиционируют себя как противники своих машин, и не только в поп-культуре. Более 80 лет назад промышленный комиссар Нью-Йорка Фрэнсис Перкинс пообещала выполнить свой долг по предотвращению «разрастания расы роботов». Тридцать лет назад Нолан Бушнелл, основатель Atari, сказал The New York Times , что он верит, что конечная роль роботов в обществе будет, по его словам, рабами.

В Массачусетском технологическом институте Дарлинг провел несколько экспериментов, чтобы попытаться понять, когда и почему люди испытывают сочувствие к роботам. В прошлом году в исследовании она попросила участников взаимодействовать с маленькими роботами в форме тараканов. Людей велели наблюдать за механическими жуками, а затем, в конце концов, разбивать их молотком. Некоторым участникам была дана краткая биография робота, когда начался эксперимент: «Это Фрэнк… Любимый цвет Фрэнка – красный. На прошлой неделе он поиграл с некоторыми другими ошибками и с тех пор очень рад.Дарлинг обнаружил, что люди, знавшие предысторию Фрэнка, с большей вероятностью колебались, прежде чем нанести им удар.

Есть множество причин, по которым инженеры могут захотеть сделать робота таким привлекательным. Во-первых, люди реже будут бояться очаровательного робота. Например, люди, создающие автономные машины, кровно заинтересованы в манипулировании их восприятием общественностью. Если беспилотный автомобиль Google симпатичен, возможно, он будет восприниматься как более надежный. Сообщаемые Google попытки избавиться от Boston Dynamics, робототехнической компании, которую она купила в 2013 году, по всей видимости, связаны с этим явлением: на прошлой неделе агентство Bloomberg сообщило, что директор по связям с общественностью проинструктировал коллег отделить проект компании по созданию беспилотных автомобилей от недавнего набега Boston Dynamic на робототехнику-гуманоидов. .

Понятно, почему Google может не захотеть, чтобы его очаровательные автономные автомобили ассоциировались с мощными роботами в форме человека. Инфантилизация технологий – это способ усиления социальной иерархии: человечество явно несет ответственность, а привлекательные технологии явно ниже его.

Когда американские военные продвигают видео-подборки роботов, которые терпят неудачу – прогибаются в коленях, натыкаются на стены и падают – на соревнованиях DARPA, несколько робототехников сказали мне, что это явно попытка сделать этих роботов привлекательными.(Это также забавно и поэтому обезоруживает, как этот абсурдный голос за кадром, который кто-то добавил к видеозаписи робота, выполняющего ряд задач.) Та же стратегия использовалась в ранних рекламных кампаниях для первых компьютеров. «Люди, которые интересовались компьютерами с экономической точки зрения, были заинтересованы в том, чтобы заставить их казаться настолько тупыми, насколько это возможно, – сказал Аткесон из Карнеги-Меллона. «Это стало пропагандой – что компьютеры глупы, что они делают только то, что вы им говорите».

Но антропоморфное очарование милого робота само по себе является угрозой, утверждали некоторые.В 2013 году два профессора Вашингтонского университета опубликовали статью, в которой объясняли, что они считают «заблуждением Android». Нил Ричардс, профессор права, и Уильям Смарт, профессор информатики, писали, что людям важно думать о роботах как о инструментах, а не как о товарищах – тенденция, которую они называют «соблазнительной, но опасной». Проблема, по их мнению, заключается в том, чтобы приписывать роботам человеческие черты и поведение – описывать роботов как «напуганных» препятствиями в лаборатории или говорить, что робот «думает» о своем следующем шаге.По мере того, как автономные системы становятся более сложными, связь между вводом (команда программиста) и выводом (поведение робота) становится все более непонятной для людей и в конечном итоге может быть неверно истолкована как свобода воли.

«Это очень тонкая форма управления переключением передач. Это своего рода мягкий фашизм ».

«Хотя это ментальное действие является частью нашего определения робота, для нас жизненно важно помнить, что вызывает это действие», – писали Ричардс и Смарт. «Представители широкой общественности могут не знать или даже не беспокоиться, но мы всегда должны помнить об этом при разработке законодательства.Неспособность сделать это может привести нас к разработке законодательства, основанного на форме робота, а не на его функциях. Это было бы серьезной ошибкой ».

Создание безобидного вида роботов – это способ укрепить ощущение того, что люди все контролируют, но, как объясняют Ричардс и Смарт, это также путь к его утрате. Вот почему так много робототехников говорят, что в конечном итоге не важно сосредотачиваться на том, что такое робот. (Тем не менее Ричардс и Смарт предлагают полезное определение: «Робот – это сконструированная система, которая отображает как физические, так и умственные способности, но не является живой в биологическом смысле».»)

« Я не думаю, что это действительно имеет значение, если вы правильно понимаете слова, – сказал Эндрю Мур, декан Школы компьютерных наук в Карнеги-Меллон. «Для меня самое важное различие заключается в том, предназначена ли технология в первую очередь для автономной работы. Чтобы действительно позаботиться о себе без особого наставления со стороны кого бы то ни было… Второй вопрос – есть ли у этой вещи, что бы она ни была, есть ноги, глаза или тело, – менее важен ».

Другими словами, важно то, кто контролирует ситуацию, и насколько хорошо люди понимают, что автономия возникает по градиенту.Все чаще люди перекладывают повседневные задачи на машины, даже не осознавая этого. «Люди в возрасте от 20 до 35 лет, по сути, окружены супом алгоритмов, сообщающих им все, от того, где купить корейское барбекю до тех, с кем встречаться», – сказал мне Маркофф. «Это очень тонкая форма переключения контроля. Это своего рода мягкий фашизм, за которым следят эти машины любящей грации. Почему мы должны доверять им работу в наших интересах? Они работают в наших интересах? Об этом никто не думает.

«Обсуждение автономии в обществе очень важно, – добавил он.

В таком разговоре люди должны будут попытаться ответить на вопрос о том, насколько люди готовы отказаться от контроля и для каких целей. И на этот вопрос нельзя будет ответить до тех пор, пока динамика власти не изменится необратимо. Беспилотные автомобили могут спасти десятки миллионов жизней в этом столетии, но они также готовы уничтожить целые отрасли промышленности. Когда мы имеем дело с гипотетическими предположениями, многие согласятся, что возможность спасти столько жизней слишком убедительна, чтобы ее игнорировать.Но чтобы взвесить то, что на самом деле поставлено на карту, людям придется попытаться отделить человеческое беспокойство по поводу роботов от более широких представлений о машинном агентстве и промышленном прогрессе.

Терминатор , 1984 (MGM)

«Когда вы спрашиваете большинство людей, что такое робот, они собираются описать робота-гуманоида», – сказал мне писатель Уилсон. «Они описывают человека, сделанного из металла. По сути, это зеркало человечества. В некоторой степени робот – это просто очень удобное воплощение всех этих сложных эмоций, вызванных скоростью технологических изменений.«Злодеи-роботы, – говорит он, – это олицетворение страха, который можно уничтожить в ходе боевика.

«В фильме вы можете выстрелить ему в лицо из дробовика, выйти и почувствовать себя лучше», – сказал Уилсон. «Давайте возьмем все это изменение, спроецируем его на экзоскелет Т-800, а затем взорвем его, и уйдем от взрыва, и на мгновение почувствуем себя немного лучше в этом мире. В той мере, в какой человеческое восприятие роботов служит катарсической цели, не имеет значения, какие они .

То, что делает роботов привлекательными, что они кажутся живыми, может сделать их отталкивающими. Но именно это качество, их статус «пороговых существ», как выразился Уилсон, отличает наши отношения с роботами от всех других инструментов и технологий, которые с течением времени продвигали наш вид.

Роботы теперь повсюду. Они разделяют наше физическое пространство, составляют нам компанию, выполняют за нас трудные и опасные работы и населяют мир, который многим казался бы невообразимым без них.Неизвестно, потеряем ли мы в конечном итоге часть нашего человечества из-за того, что они здесь. Но такая потеря может оказаться стоящей в эволюции нашего вида. В конце концов, роботы могут расширить то, что значит быть человеком. В конце концов, это машины, но их построили люди.

---

Видео по теме

Группа футуристов, технологических экспертов и художников предсказывает будущее робототехники.

типов роботов – РОБОТЫ: Ваш путеводитель в мир робототехники

Нелегко определить, что такое роботы, и нелегко их распределить по категориям.У каждого робота есть свои уникальные особенности, и в целом роботы сильно различаются по размеру, форме и возможностям. Тем не менее, многие роботы обладают множеством общих функций. Вот 15 категорий, которые мы использовали для классификации роботов.

Аэрокосмическая промышленность: это широкая категория. Он включает в себя всевозможные летающие роботы – например, роботизированную чайку SmartBird и беспилотный летательный аппарат Raven, – но также роботов, которые могут работать в космосе, такие как марсоходы и Робонавт НАСА, гуманоид, который прилетел на Международную космическую станцию ​​и теперь является обратно на Землю.

Потребитель: Роботы-потребители – это роботы, которых вы можете покупать и использовать просто для развлечения или для помощи в выполнении задач и домашних дел. Примерами являются робот-собака Aibo, пылесос Roomba, роботы-помощники на базе искусственного интеллекта, а также растущее разнообразие роботизированных игрушек и наборов.

Реагирование на стихийные бедствия: эти роботы выполняют опасную работу, например, ищут выживших после чрезвычайной ситуации. Например, после землетрясения и цунами в Японии в 2011 году Packbots использовались для обследования повреждений на атомной электростанции «Фукусима-дайити».

Дроны: также называемые беспилотными летательными аппаратами, дроны бывают разных размеров и имеют разные уровни автономности. Примеры включают популярные серии Phantom от DJI и Anafi от Parrot, а также военные системы, такие как Global Hawk, используемые для длительного наблюдения.

Образование: эта широкая категория предназначена для следующего поколения робототехников для использования дома или в классах. Он включает в себя практические программируемые наборы от Lego, 3D-принтеры с планами уроков и даже роботов-учителей, таких как EMYS.

Развлечения. Эти роботы созданы для того, чтобы вызывать эмоциональный отклик и заставлять нас смеяться, удивляться или трепетать. Среди них робот-комик РобоТеспиан, роботы из тематического парка Диснея, такие как Navi Shaman, и боты с музыкальными наклонностями, такие как Partner.

Экзоскелеты: Роботизированные экзоскелеты можно использовать для физической реабилитации и для восстановления возможности ходьбы парализованного пациента. Некоторые из них имеют промышленное или военное применение, давая владельцу дополнительную мобильность, выносливость или способность переносить тяжелые грузы.

Гуманоиды: Вероятно, это тот тип роботов, о котором думает большинство людей, когда они думают о роботе. Примеры роботов-гуманоидов включают Asimo от Honda, который имеет механический вид, а также андроидов, таких как серия Geminoid, которые созданы, чтобы выглядеть как люди.

Промышленный: традиционный промышленный робот состоит из манипулятора, предназначенного для выполнения повторяющихся задач. Примером может служить Unimate, дедушка всех заводских роботов.В эту категорию входят также такие системы, как складские роботы Amazon и коллективные заводские роботы, которые могут работать вместе с людьми.

Медицина: Медицинские и медицинские роботы включают такие системы, как хирургический робот da Vinci и бионические протезы, а также роботизированные экзоскелеты. Система, которая может соответствовать этой категории, но не является роботом, – это Watson, суперкомпьютер IBM с ответами на вопросы, который используется в приложениях для здравоохранения.

Военное дело и безопасность: военные роботы включают наземные системы, такие как PackBot от Endeavour Robotics, используемые в Ираке и Афганистане для разведки самодельных взрывных устройств, и BigDog, предназначенные для помощи войскам в переноске тяжелого снаряжения.Роботы-охранники включают автономные мобильные системы, такие как Cobalt.

Исследования: Подавляющее большинство современных роботов рождается в университетах и ​​корпоративных исследовательских лабораториях. Хотя эти роботы могут делать полезные вещи, они в первую очередь предназначены для помощи исследователям в проведении исследований. Таким образом, хотя некоторые роботы могут соответствовать другим описанным здесь категориям, их также можно назвать исследовательскими роботами.

Самоходные автомобили: многие роботы могут ездить сами, и все большее их количество теперь может водить и вокруг.Среди первых автономных транспортных средств были те, которые были построены для соревнований автономных транспортных средств DARPA, а также новаторская беспилотная Toyota Prius от Google, позже образовавшаяся в Waymo.

Дистанционное присутствие: роботы телеприсутствия позволяют вам присутствовать в каком-либо месте, фактически не посещая его. Вы входите в систему аватара робота через Интернет и ездите на нем, видя то, что он видит, и разговариваете с людьми. Работники могут использовать его для совместной работы с коллегами в удаленном офисе, а врачи – для проверки пациентов.

Под водой: излюбленное место этих роботов – вода. Они состоят из глубоководных аппаратов, таких как Aquanaut, ныряющих гуманоидов, таких как Ocean One, и био-вдохновленных систем, таких как змеиный бот ACM-R5H.

Написано Эрико Гуиццо. Дата публикации: 2018-08-01; Дата изменения: 28 мая 2020 г.

Определение робота от Merriam-Webster

ro · бот | \ ˈRō-bät , -bət \ 1 : машина, которая похожа на живое существо тем, что способна двигаться независимо (например, ходить или кататься на колесах) и выполнять сложные действия (например, хватать и перемещать предметы). Когда следующий космический запуск направится к Марсу, на его борту будут десятки крошечных мобильных роботов, которые рассредоточатся по марсианскому ландшафту, исследуя каждый уголок и трещину.- Майкл Боукер довольно часто : такая машина, построенная так, чтобы внешне и поведением походить на человека или животное. В то время как роботы из научной фантастики были способны к независимому мышлению, эмоциям, даже немного готовить и шить, ученые обнаруживают, что наделить механическое существо даже самыми основными человеческими функциями – это грандиозная задача.- Грег Фрайхерр. В знак времени сами палеонтологи занялись … проектированием роботов-динозавров и дисплеев … – Малкольм В. Браун – часто используется перед другим существительным робот собака робот слуга – сравнить андроид, запись бота 1

2а : устройство, которое автоматически выполняет сложные, часто повторяющиеся задачи (как на промышленной сборочной линии). использование роботов в автомобилестроении … заводы, управляемые роботами, производят множество копий одного продукта.- Моррис Филипсон – часто используется перед другим существительным. Для жидкостей, особенно в автомобильной промышленности, рука робота должна иметь чрезвычайно гибкое движение. – Гарри Х. Пул

б : Механизм с автоматическим управлением. самолет-робот

3 : человек, который похож на машину в том, что кажется, что он функционирует автоматически, или в отсутствии нормальных чувств или эмоций. … кажется, считает, что профессора – это роботы, а студенты – поверхностные, жаждущие оценок вместилища … – Микаэла Рубальцава

Робототехника: факты (Science Trek: Общественное телевидение Айдахо)

См. 10 основных вопросов

Что такое роботы?

Робот происходит от чешского слова «робот», что означает «принудительный труд или труд».«Сегодня мы используем слово« робот »для обозначения любой созданной человеком машины, которая может выполнять работу или другие действия, обычно выполняемые людьми, автоматически или с помощью дистанционного управления. Робототехника – это наука и исследование роботов.

Что делают роботы?

Представьте, что ваша работа заключалась в закручивании одного винта на тостере. И вы делали это снова и снова на тостере за тостером, день за днем, в течение недель, месяцев или лет. Такую работу лучше выполняют роботы, чем люди.Большинство роботов сегодня используются для выполнения повторяющихся действий или работ, которые считаются слишком опасными для человека. Робот идеально подходит для входа в здание, в котором есть бомба. Роботы также используются на заводах для создания таких вещей, как автомобили, шоколадные батончики и электроника. Роботы теперь используются в медицине, в военной тактике, для поиска подводных объектов и исследования других планет. Робототехника помогла людям, потерявшим руки или ноги. Роботы – отличный инструмент для помощи человечеству.

Краткая история

Роботы кажутся современными изобретениями, но на самом деле данные свидетельствуют о том, что автоматизация была создана для всего, от игрушек до деталей для религиозных церемоний в Древней Греции и Риме.Леонардо да Винчи набросал планы робота-гуманоида в конце 1400-х годов. Жак де Вокансон был известен в 18 веке своей автоматизированной фигурой человека, игравшей на флейте, и уткой, которая могла взмахивать крыльями. Многие автоматизированные изобретения, которые могли вести себя аналогично человеку, были задокументированы на протяжении всей истории. Большинство из них были созданы в основном для развлекательных целей. Писатели-фантасты с большим успехом писали о роботах во всевозможных ситуациях, а это означало, что робот был частью повседневного разговора и воображения.В 1956 году Джордж Девол и Джозеф Энгельбергер основали первую в мире компанию по производству роботов. К 1960-м годам на автомобильном заводе General Motors в Нью-Джерси были внедрены роботы для перемещения автомобильных деталей. Роботы продолжали развиваться, и теперь их можно найти в домах в качестве игрушек, пылесосов и программируемых домашних животных. Сегодня роботы используются во многих отраслях промышленности, медицины, науки, освоения космоса, строительства, упаковки пищевых продуктов и даже используются для хирургических операций. Ватсон, робот с искусственным интеллектом от IBM, победил игроков-людей в эпизоде ​​Jeopardy.

Так зачем использовать роботов?

Причина, по которой используются роботы, заключается в том, что их часто дешевле использовать, чем людей, роботам легче выполнять некоторые работы, а иногда это единственный возможный способ выполнить некоторые задачи! Роботы могут исследовать внутренние газовые баллоны, вулканы, путешествовать по поверхности Марса или в других местах, слишком опасных для людей, в местах с экстремальными температурами или загрязненной окружающей средой. Роботы могут делать одно и то же снова и снова, не скукая.Они могут сверлить, сваривать, красить, обращаться с опасными материалами, а в некоторых ситуациях роботы намного точнее людей & dash; что может сократить производственные затраты, ошибки или опасности. Роботы никогда не болеют, им не нужно спать, им не нужна еда, им не нужен выходной, и, что самое главное, они никогда не жалуются! Использование роботов дает много преимуществ.

Части робота

Роботы могут быть изготовлены из различных материалов, включая металлы и пластмассы.Большинство роботов состоит из 3 основных частей:

1. Контроллер и приборная панель; также известный как «мозг», которым управляет компьютерная программа. Часто программа очень подробна, поскольку она дает команды движущимся частям робота, которым они должны следовать.
2. Механические детали и приборная панель; двигатели, поршни, захваты, колеса и шестерни, которые заставляют робота двигаться, хватать, поворачивать и поднимать. Эти части обычно питаются от воздуха, воды или электричества.
3. Датчики и приборная панель; рассказать роботу о своем окружении.Датчики позволяют роботу определять размеры, формы, расстояние между объектами, направление и другие отношения и свойства веществ. Многие роботы могут даже определить величину давления, которое необходимо приложить, чтобы схватить предмет, не раздавливая его.

Все эти части работают вместе, чтобы контролировать работу робота.

Нанороботы

Нанороботы или наноботы – это роботы, уменьшенные до микроскопических размеров, чтобы помещать их в очень маленькие пространства для выполнения определенной функции.В настоящее время наноботы все еще находятся в стадии разработки. Будущие нанороботы могут быть помещены в кровоток для выполнения хирургических процедур, которые являются слишком деликатными или слишком сложными для стандартной хирургии. Наноботы могут бороться с бактериями, отслеживая и уничтожая каждую бактериальную клетку, или могут восстанавливать отдельные клетки органов в организме.

Представьте, если бы наноробот мог нацеливаться на раковые клетки и уничтожать их, не касаясь соседних здоровых клеток. Наноботы, вероятно, будут иметь на борту лекарства и хирургические инструменты.Им нужно будет уметь перемещаться по человеческому телу, а затем тоже находить выход. Наноботов можно использовать и в других ситуациях. Крошечные механизмы и инструменты нанороботов могут позволить создавать объекты мельчайших размеров. Некоторые вещи, которые мы только воображаем в научной фантастике, однажды могут стать реальностью. Может быть, однажды вы станете ученым, который будет работать с нанороботами.

Искусственный интеллект

Искусственный интеллект также известен как машинный интеллект или сокращенно ИИ.Некоторым компьютерам и роботам была предоставлена ​​возможность вести себя как человек. Программное обеспечение для распознавания лиц, сложное программное обеспечение для планирования или компьютерные игры, которые дают игрокам ответ на основе действий игроков, – все это формы искусственного интеллекта. Одно время целью ИИ было воссоздать интеллект человека. В настоящее время интеллект насекомых находится в центре внимания исследований и разработок, потому что насекомых и их поведение легче подражать. Наноботы могут основываться на поведении насекомых, работая стаями вместе, чтобы выполнять определенную функцию.

Некоторым роботам и компьютерам была предоставлена ​​возможность учиться и использовать информацию из предыдущих действий для принятия будущих решений. Робот, заполняющий коробку куки-файлами, может «подсчитать» количество куки-файлов в коробке, или компьютер может определить интенсивность движения на улице, чтобы вычислить, когда нужно изменить свет. Эта наука находится на начальной стадии, но разрабатываются роботы, которые могут принимать решения, чтобы подавать еду, переводить слова с одного языка на другой и получать информацию из внешних источников для решения проблем.

Ограничения для роботов

В отличие от фильмов, роботы не могут думать или принимать решения; они всего лишь инструменты, которые помогают нам добиваться результатов. Роботы – это машины с запрограммированными движениями, которые позволяют им двигаться в определенных направлениях или последовательностях. Искусственный интеллект дал роботам больше возможностей обрабатывать информацию и «учиться». Но они по-прежнему ограничены информацией, которую им дают, и функциями, которые им поручено выполнять.

Как работают роботы | HowStuffWorks

На самом базовом уровне человек состоит из пяти основных компонентов:

• Структура тела
• Мышечная система для перемещения структуры тела
• Сенсорная система, которая получает информацию о теле и окружающей среде.
• Источник энергии для активации мышц и датчиков
• Мозговая система, которая обрабатывает сенсорную информацию и сообщает мышцам, что делать

Конечно, у нас также есть некоторые нематериальные атрибуты, такие как интеллект и мораль, но на самом деле физический уровень, приведенный выше список охватывает его.

Робот состоит из тех же компонентов. Типичный робот имеет подвижную физическую структуру, какой-то двигатель, сенсорную систему, источник питания и компьютерный «мозг», который управляет всеми этими элементами. По сути, роботы – это созданная человеком версия животной жизни – это машины, которые копируют поведение человека и животных.

В этой статье мы исследуем базовую концепцию робототехники и узнаем, как роботы делают то, что они делают.

Джозеф Энгельбергер, пионер промышленной робототехники, однажды заметил: «Я не могу дать определение роботу, но я узнаю его, когда вижу его.«Если вы рассмотрите все различные машины, которые люди называют роботами, вы увидите, что практически невозможно дать исчерпывающее определение. У всех свое представление о том, что представляет собой робот.

Вы, наверное, слышали о некоторых из этих знаменитых robots:

• R2D2 и C-3PO: умные говорящие роботы с множеством индивидуальностей из фильмов «Звездные войны»
• Sony AIBO: роботизированная собака, которая обучается посредством человеческого взаимодействия
• Honda ASIMO: робот, который может ходить на двух ногах, как человек
• Промышленные роботы: Автоматизированные машины, работающие на сборочных линиях
• Данные: Почти человеческий андроид из «Звездного пути»
• BattleBots: Истребители с дистанционным управлением в Comedy Central
• Роботы для обезвреживания бомб
• Марсоходы НАСА
• HAL: корабельный компьютер в фильме Стэнли Кубрика «2001: Космическая одиссея»
• Robomower: робот для стрижки газонов от Friendly Robotics
• The Робот из телесериала «Затерянные в космосе»
• MindStorms: популярный робототехнический комплект LEGO

Все эти вещи, по крайней мере, некоторые люди считают роботами.