Что такое робот?

Слово «робот» произошло от чешского robot от robota «барщина, подневольный труд». От этого же слова берёт этимологическое начало древнерусское слово «рабство» и старославянское «работа». Впервые robot было напечатано в 1921 году в пьесе Карела Чапека «Р.У.Р.», а придумал его брат писателя – Йозеф.

Эволюция роботов

В современном понимании, робот – это устройство с антропоморфным поведением (подобно человеку), созданное с целью выполнения заданных операций. Деятельность роботов направлена на облегчение труда человека на производстве посредствам исполнения опасных, рутинных, тяжёлых работ.

Управление устройством, в зависимости от заложенной программы, осуществляется с пульта управления или в автономном режиме.

Используемые технологии

 

Искусственный интеллект

                Свойство механизмов самостоятельно выбирать путь решения для каждой поставленной перед ним задачи, опираясь на информацию базы данных. Важнейший аспект при этом – самообучение, в ходе которого робот разрабатывает программы действий.

                ИИ использовались при создании: Deep Blue – анализатора-шахматиста, который сумел обыграть чемпиона мира Каспарова; MYCIN, способного ставить точный диагноз пациенту после оценки состояния его здоровья, а также ViaVoice служащие в качестве консультантов, умеющие поддерживать конструктивный диалог с потребителями.

Навигация

                Навигационная бортовая система выполняет несколько функций одновременно:

  • Выбор маршрута;
  • Управление характеристиками движения (в том числе скорость вращения колёс, их направление);
  • Получение и интерпретация данных от датчиков об окружающей среде и собственного положения в ней.

Наибольший вклад в совершенствование систем навигации внесли компании, разрабатывающие видеоигры. Они инвестировали огромные средства в исследования и разработку соответствующих проектов.

Система передвижения

                В зависимости от области применения, перемещение роботов происходит различными способами:

  • В производственных помещениях, цехах, складах – по направляющим балками или монорельсам;
  • Для передвижения по открытой или пересечённой местности наиболее популярными считаются гусеничные или колёсные движители;
  • Бионические механизмы основываются на способах передвижения животных и насекомых (инсектоморфные, ползающие, плавающие и др.);
  • Если движение происходит в вертикальной плоскости, устанавливаются шагающие вакуумные присоски;
  • В осложнённых условиях эксплуатации, где поверхность передвижения не однородна, применяют комплексные конструкции, совмещающие в себе сразу несколько элементов для передвижения (яркий пример – луноход).

Компьютерное зрение

                Технология, наделяющая робота способностью определять, классифицировать объёмные предметы и изображения, распознавать образы. Благодаря этому были созданы устройства, собирающие пазлы и конструкторы Lego, системы видеонаблюдения, 3D-моделирования, виртуальной реальности, индексированные базы изображений.

 

Виды роботов

 

Общепринятой классификации роботов не существует. Основные характеристики, по которым можно условно поделить все модели – назначение и внешний интерфейс.

виды роботов

По внешнему интерфейсу роботы делятся на:

  • Человекоподобные, шагающие (Андроиды);
  • Непохожие на человека или подобные роботизированным животным (роботы-собаки, робоживотные);
  • Гуманоидные, внешне напоминающие человека ( человек-машина, персональный робот).

Андроиды

                Андроиды внешне абсолютно идентичны человеку, поэтому имеют второе название «синтетический человек».  Они способны поддерживать разговор, используя большой словарный запас, а их поведение зависит от факторов внешней среды и логично изменяется. Сфера обслуживания теоретически может перейти на использование андроидов вместо многих сотрудников.

робот андроид

(Робот андроид)

Роботы, подобные животным

                Применяются в качестве игрушек или в целях слежки за дикими животными в их естественных условиях обитания. Уже изобретены электронные зооморфы внешне идентичные гикконам, белкам, собакам, медузам, червям,  гепардам и т.д.

робот собака

(Робот собака)

Гуманоидные роботы

            Внешне они отдалённо напоминают человека. В основном их корпус состоит из подобия головы, рук, ног и туловища. Но эти элементы более схожи с частями машины, нежели человека. Гуманоиды обычно имеют узкую направленность действий, например раздача рекламных листовок, определённая игра с детьми.

робот компаньон

(Робот компаньон)

  1. По выполняемым функциям выделяют:
  • Бытовые;
  • Промышленные;
  • Боевые;
  • Микророботы;
  • Персональные;
  • Транспортные;
  • Исследовательские;
  • Сельскохозяйственные.

Бытовые

                Ежедневное применение в быту отличает эту группу роботов от других. Помимо всеобще известных роботов-пылесосов и мойщиков окон, к этому классу относятся робоигрушки для детей и средства-коммуникаторы, создающие эффект присутствия человека, находящегося на большом расстоянии (передающие его сердцебиение или частоту дыхания).  

робот-пылесос

(Робот-пылесос)

Промышленные

                Замена человеческого труда на производстве роботизированным механизмом широко распространена по ряду причин. Качество выпускаемой продукции возрастает за счёт исключения ошибок, связанных с «человеческим фактором». Работоспособность 24 часа в сутки, 7 дней в неделю повышает производительность предприятия минимум дважды.  Никакие вредные испарения или излучения не становятся помехой в работе.

промышленный робот

(Робот для захвата предметов)

                Операции, выполняемые промышленными роботами: штамповка, сварка, фрезеровка, транспортировка грузов, сборка, обработка, окрашивание и т.д.

Боевые

Минимизация человеческих потерь в военных действиях достигается посредствам введения в вооруженные силы роботов. Для каждого рода войск разработаны определённые модели: роботы-сапёры, беспилотники, подводные и надводные корабли с дистанционным управлением, вертолёты-разведчики, роботы-минёры и т.п.

военный робот

(Военный робот)

Из-за неоднозначности мнений по поводу ответственности за действия роботов их применение в реальных условиях ограничено.

Микророботы

                Отличительной особенностью этого вида является сверхмалый размер – до 1мм. Чаще всего работа таких устройств связана с групповым взаимодействием (например, для быстрого построения сверхпрочной и лёгкой материи) или с объектами, площадь которых исчисляется микрометрами.

наноробот

(Микроустройство размером с частицу - Наноробот)

                Рассматриваются перспективы применения микроустройств - нанороботов в медицинских целях (для проникновения в организм с последующей диагностикой).

Персональные

                Персональные роботы предназначены для сопровождения определённого человека, выполнения его просьб, общения с ним. Из-за недостаточной совершенности ПО идеальный компаньон для человека ещё не создан. Разработчики предполагают, что он будет иметь чувствительные датчики для распознавания не только звуковых сигналов, но и мимики, жестов, манеры поведения объекта. Запоминание характерных черт поведения и самосовершенствование позволят добиться взаимопонимания между роботом и пользователем.

персональный робот

(Персональный робот будущего)

Транспортные

                Основные направления деятельности транспортных роботов – это автономное управление средствами передвижения (автопилотирование, самоходные автомобили) и перемещение грузов.

Исследовательские

                Используются для сбора данных из труднодоступных для человека областей, для направления их на изучение специалистам. При этом объекты исследования могут быть самыми разнообразными: от подземного пространства до поверхности планет.

Сельскохозяйственные

            Применяются в основном для выполнения монотонных и трудных операций, таких как вспахивание земли, высадка, прополка, обработка удобрениями больших площадей и т.д.

 

Три закона робототехники Айзека Азимова

 

                Классик мировой фантастики сформулировал три основных правила поведения роботов, которые в теории должны быть заложены в роботах на уровне инстинктов. Они приписывали роботам некоторые ограничения действий, которые наделяли механизмы эмоциональной составляющей.

  1.     Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
  2.     Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
  3.     Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

 

Появление законов

                До формулирования трёх законов робототехники вся научная фантастика преподносила роботов как нечто угрожающее существованию человека. В произведениях часто встречался сюжет истребления роботами человечества. Азимов же, в своих рассказах пописывал устройства наделённые качествами, напоминающими совесть, честность, преданность.

                В 1940 году беседа Азимова с его другом Джоном Кэмпбеллом по поводу последних новостей научной фантастики закончилась описанием трёх постулатов. По словам Кэмпбелла, он извлёк их из уже существующих произведений Айзека.

Значение

                Обязательные правила поведения для всех роботов подчёркивают главенство человека над созданными им механизмами. Основной посыл заключен в приоритетной безопасности любого действия или бездействия устройства.

Нулевой закон

                Добавление дополнительно закона обосновано его приоритетностью относительно остальных. В нём сказано, что действия робота должны быть направлены на интересы человечества, а не только отдельно взятого человека.

 

Добавить комментарий

Plain text

  • HTML-теги не обрабатываются и показываются как обычный текст
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и абзацы переносятся автоматически.