Moderne robotteknologi er en ekstremt dynamisk gren av vitenskapen som utvikler seg raskt og bringer interessante banebrytende innovasjoner nesten hvert år. Roboter brukes ofte i vår hverdag til å gjøre alle slags ting. Menneskelignende maskiner implementeres overalt fra medisin til husholdning og produksjonDisse robotene kan variere i egenskaper, funksjoner og utseende; noen av dem varierer fra ganske primitive og enkle i konstruksjon til svært kompliserte og nesten utydelige fra mennesker. Per nå er det å lage roboter som ser ut som mennesker hovedmålet for robotikk over hele verden.
Roboter i det virkelige liv
Roboter har et ganske bredt bruksområde. De kan være nyttige på nesten alle mulige områder i livet.
Roboter i medisin
Roboter har blitt brukt til å behandle funksjonshemmede i lang tid nå. Spesielt produksjonsprosessen av moderne proteser og proteser er sterkt avhengig av robotikk. Protesene som oppfyller dagens høye medisinske standarder er bevegelige, mobile, fleksible og fungerer som kvalitative erstatninger for tapte lemmer. Mange av disse kunstige kroppsdelene manipuleres direkte av pasientens elektroniske impulser. Men dette er ikke alt det robotikk kan tilby – roboter finnes på kirurgiske avdelinger, så vel som i mange utdanningsinstitusjoner for leger, og omfanget av deres mulige bruksområder vokser bare.
Roboter i luftfartsindustrien
Ingen vil argumentere for at roboter bør finne sin plass i fremtidige romutforskningsoppdrag som en uunnværlig del av mannskaper som reiser i rommet. Og selv om vi tyr til historien, kan vi allerede se at de fleste romutforskningene faktisk ble utført med hjelp av roboter, så denne ideen er heller ikke noe ny. Vi har en rekke måne-rovere, Mars-rovere og avatar-roboter som jobber for oss i verdensrommet. Men mangfoldet av disse maskinene stopper ikke der, det finnes faktisk mange forskjellige typer roboter designet spesielt for de ekstreme forholdene i rommet. De kan utføre oppgaver som er utilgjengelige for mennesker eller de som rett og slett er altfor farlige.
Uavhengige robotiske sikkerhetssystemer
Implementeringen av moderne roboter innen livets område som angår menneskers sikkerhet har vist seg å være svært verdifull. For eksempel finnes det roboter som kan lokalisere og identifisere potensielle brannfarer og eliminere dem, og dermed forhindre katastrofer før de i det hele tatt inntreffer.
Og vi bør ikke avfeie roboter engasjert i militærtjenesteDe brukes til å gjennomføre soldattrening – til tross for at de ikke er designet slik at de minner om mennesker som andre avanserte roboter, er de perfekte til å gjengi atferden og reaksjonene til en ekte person. Ved hjelp av disse maskinene skaper militært lederskap situasjoner og forhold som er ekstremt like virkelige fiendtligheter.
Roboter kan utføre spionasjeoperasjoner på forskjellige objekter uten å tiltrekke seg oppmerksomhet. På denne måten avlaster de politibetjenter, slik at de kan utføre andre viktige oppgaver.
Robotapparater i husholdninger og produksjon
Det er vanskelig å forestille seg moderne produksjonsanlegg og produksjon anlegg uten alle robotene de bruker. Vanligvis er roboter ansvarlige for mesteparten av arbeidet som gjøres på disse anleggene. Vi snakker om et enormt antall operasjoner som krever ytterste nøyaktighet i bevegelsen og en rekke gjentakelser som koker ned til én kontinuerlig høyhastighetsprosess – et umulig scenario for et menneske. Implementering av roboter kan øke produksjonsratene i hele produksjonssektorer, frigjøre menneskelige ansatte og la dem ta over andre viktige mål for bedriften.
Roboter brukes også ofte i husholdninger for å hjelpe eierne med matlaging, rengjøring og annet rutinearbeid rundt i huset. De vanligste er robotstøvsugere og robotgressklippere, men det finnes også andre maskiner som utfører mye mer kompliserte oppgaver.
Roboter i underholdningsbransjen
Det finnes også roboter konstruert utelukkende med det formål å underholde mennesker. Dette er for det meste barneleker som kan synge en sang eller lage noen dansebevegelser, radiostyrte billeker og noen interaktive spill. Markedet har til og med såkalte ekte roboter som kan kommunisere ved hjelp av programmerte talemønstre, så det ser ut til at ikke alle er laget for barn likevel. Den eneste forskjellen mellom modellene for voksne brukere og de for barn er imidlertid designet og størrelsen på leken.
Berømte roboter
Hundrevis av selskaper over hele verden produserer et enormt antall forskjellige typer robotmekanismer hver dag. For at roboten din skal skille seg ut fra de andre, må den være en ekte perle innen robotikk. Her er noen eksempler på slike verk, kjent for sine unike funksjoner.
Asimo
Denne japanske roboten ble utviklet av Honda-selskapet. Honda har faktisk vært en ganske aktiv aktør innen robotikk siden 1980-tallet. Spesialistene deres klarte å konstruere en robot som med hell fanget all oppmerksomhet i hele robotvitenskapssektoren. Med en vekt på 50 kilo og en høyde på 1,5 meter kunne denne karen bevege seg på egenhånd, unngå forskjellige hindringer og utføre ekstra programmerte handlingsprogrammer, som å servere en kopp kaffe til et menneske.
VGo
Denne roboten styres over et Wi-Fi-nettverk og er en såkalt telepresence-enhet. Den kan kommunisere via en mikrofon, samt høre og se omgivelsene sine, noe som gjør at den kan bevege seg fritt. Mekanismen ble utviklet spesielt for å hjelpe funksjonshemmede som ikke er i stand til å utføre hverdagslige oppgaver på egenhånd. Hvis man kobler denne roboten til bestemte enheter, kan den brukes som et uavhengig bærbart kamera. Ved hjelp av denne teknologien kan barn som for tiden hjemmeunderviser lytte til skoletimene hjemmefra.
Roboy
Denne roboten ble utviklet av spesialister fra Zürich. Den har fleksible sener, noe som skaper et mer antropomorfisk utseende. Designerne prøvde å sette sammen et ansikt som ville uttrykke følelser, og ved å bruke mykt materiale som hud, ser det anstendig ut. Denne realistiske roboten ble opprinnelig utarbeidet som en følgesvenn for ensomme mennesker som trenger litt oppmerksomhet utenfra.
Kuratas
Denne gigantiske roboten veier omtrent 4,5 tonn og når en fascinerende høyde på 4 meter. Bevegelsene styres av en kontroller som er plassert i en spesiell kabin – men den kan også styres eksternt. Robotens design minner umiddelbart om en anime-figur, en ganske forventet løsning fra japanske ingeniører.
iCub
En av de mest avanserte robotene ble bygget i Italia. Utvendig minner den allerede mye om en ekte person. Men hvis du ser nærmere på funksjonaliteten, vil du oppdage at denne roboten er i stand til å huske sitt eget navn og navnene på de den snakker med, samt navnene på forskjellige objekter. Dessuten kan den tilpasse seg omgivelsene og bevege seg fritt av seg selv.
Ruller Justin
Rollin’ Justin ble utviklet av det tyske luftfartssenteret. Den styres via telepresence-teknologi, der programmet styres eksternt av en operatør via skjermen. Roboten finnes i forskjellige modellmodifikasjoner, inkludert den rettstående versjonen.
Hva er roboter laget av
Det finnes ganske mange forskjellige materialer som brukes til å bygge en robot. De vanligste alternativene inkluderer:
- Aluminium
- Stål
- Plexiglass
- Plast
- Karbonfiber
- Syntetisk gummi (brukes til å representere kunstig hud og muskelvev i realistiske roboter).
Valg av materialer avhenger direkte av robotens spesifikke funksjoner og dens arbeidsforhold. Jo verre miljøet roboten skal jobbe i – desto sterkere og tøffere materialer bør være å motstå slitasje.
Syntetiske roboter
Konstruksjon av syntetiske eller «myke» roboter er en av de høyt prioriterte retningene innen den moderne robotsektoren som arbeider med realistiske roboter. Disse syntetiske humanoidene er generelt definert av sin glatte overflate som er ment å ligne menneskehud. De er bygget på bioniske prinsipper og designet spesielt for bruk på arbeidsplasser i tett kontakt med mennesker på grunn av mye mindre sannsynlighet for traumer sammenlignet med å jobbe tett på en analog mekanisme av metall og hardplast. Takket være den kunstige huden og muskelvevet som brukes i konstruksjonen av robotene, er det endelige resultatet svært antropomorf!
Roboter vs. Androider
Android-roboter er menneskelignende roboter som ser nøyaktig ut som ekte mennesker, eller i det minste designet for å ligne dem i utseende og handlinger. Slike modeller er for tiden under aktiv utvikling av mange kjente, ledende robotprodusenter over hele verden. En vanlig robot, derimot, ser vanligvis mindre ut som et menneske og har mye færre funksjoner.
Roboter har vist seg å være nyttige i situasjoner der du trenger å få gjort ukomplisert, repeterende arbeid raskt, utføre operasjoner med høy nøyaktighet eller løfte tunge gjenstander. En androidrobot er en type robot du kan tilordne operasjoner som krever intellekt til. Den kan håndtere oppgaver som å kommunisere eller gi hjelp direkte til en person på forskjellige livsområder – dens kapasiteter er mye mer varierte sammenlignet med vanlige roboter som er designet for å utføre strengt skriptbasert arbeid.
Følge-robot for personlig interaksjon
Roboter som følger med er utformet for å gi nyttige sosialt passende interaksjoner i det virkelige miljøet. Den første og viktigste oppgaven til en slik robot er å tjene mennesker og hjelpe dem med å få unna rutinene sine. Fremst og fremst ble roboter som følger med med dem, som navnet antyder, designet for folk som trenger noen til å være der for dem, folk med spesifikke behov: eldre, funksjonshemmede eller autistiske personer. Disse robotene kan være til stor hjelp for de som trenger det.
I de senere årene har menneskelignende roboter blitt mer og mer populære blant entusiaster og de som er nysgjerrige nok til å legge merke til de morsomme små robotene som deler noen menneskelige trekk og naturlig vekker sympati. Hovedfunksjonen til disse robotene er å holde samtaler med alle som snakker med dem. De er et flott kommunikasjonsmiddel for rike mennesker som likevel er ensomme og har et akutt behov for å dele tankene sine.
Det finnes også roboter/følgesvenner som ser ut som kjæledyr på robotmarkedet. Men oftest fungerer de bare som moralboostere og har lite praktisk anvendelse.
Hva er en humanoid
Humanoidroboter er innretninger som i det minste delvis ligner mennesker på utsiden, selv om de ikke har noen spesielle funksjoner som beviser det. De fleste av dem er utstyrt med hender, ben, hode og til og med et ansikt. Til tross for at konseptet med disse robotene stammer fra gamle dager, ble de mest fremtredende prestasjonene på dette området gjort i løpet av det siste tiåret.
En ekte humanoid bør ikke bare ligne en person utenfra, men må også ha en rekke autonome evner, som å bevege seg fritt, lytte og snakke på egenhånd. Og kanskje den viktigste egenskapen til en moderne humanoid er evnen til å forbedre ferdighetene sine underveis i prosessen med å utføre visse handlinger, akkurat som en ekte person ville gjort.
Hvordan lage en humanoid robot
Allsidige menneskelignende roboter er ekstremt kompliserte maskiner som krever ganske mye kunnskap og erfaring for å sette sammen en anstendig modell. Konstruksjonen av en slik robot må inkludere muskel- og skjelettsystemet, mekaniske lemmer, systemer for lyd- og miljøgjenkjenning, samt et nevralt nettverk som er i stand til å samle inn og behandle informasjon utenfra. Utseendeelementer som hud og hår er ikke nødvendige og tjener mer som en estetisk del av hele mekanismen, men kan avfeies.
Bygg humanoid robot
De fleste robotene har noen likheter. Disse inkluderer først og fremst smidige kropper som lar dem bevege seg fritt. Noen modeller har flere bevegelige elementer i kroppen, andre kan bare bevege hoveddelene, men det må være nok til å unngå at roboten snubler over hindringer. Som regel er kroppsdelene laget av metall eller plast, sammenkoblet med et leddsystem, akkurat som menneskebein.
Roboter beveger seg harmonisk ved å aktivere de riktige driverne til riktig tid. Å hindre robotene i å falle med nesen først på bakken er vanskeligere enn det kan virke, forutsatt at de må holde seg på beina hele tiden. Noen bruker elektriske motorer, lineære aktuatorerog solenoider, andre bruker hydrauliske pneumatiske systemer.
En robot må ha en ladekilde for å holde seg aktiv. De fleste roboter har innebygde batterier som kan lades fra et strømnett. Hydrauliske modeller har pumper for å lage spenning, mens pneumatiske modeller bruker tanker med trykkluft eller spesielle kompressorer for å gjøre jobben.
Alle robotens motorer er koblet til strømnett som lader elektroniske motorer og solenoider direkte. Alt som er koblet til strømnettet styres av en datamaskin som aktiverer de nødvendige detaljene og ventilene. En robots oppførsel kan enkelt endres bare ved å endre programmet den har installert i systemet sitt.
Selv om noen modeller har evnen til å høre lyder, se bilder, lukte objekter og føle berøring på sensorene sine, har ikke alle roboter slike systemer. Men det absolutte kravet for en moderne robot er evnen til å bevege seg – ellers kan den ikke betraktes som en robot.
Fremtidens humanoide roboter
For øyeblikket har robotikk flere forskjellige utviklingsveier den kan følge, som ifølge prognosene til spesialister på dette området kan bli hovedtrendene i robotikkens fremtid som en helhet. Disse inkluderer:
- Bruk av nye materialer, nemlig galliotnitrat (i produksjon av transistorer) og grafitt (i produksjon av drivenheter);
- Bruk av nye energikilder samt teknologi for innsamling og lagring av disse;
- Roboter som samhandler med mennesker, for eksempel for å styre trafikken med ubemannede fly;
- Hjelpe roboter med navigasjon under ekstreme forhold;
- Øke effektiviteten til nevrale nettverk ved å øke kompleksiteten i strukturen og arkitekturen;
- Skape muligheter for å studere algoritmiske prosedyrer og bruk av skytjenester for masseutdanning av roboter;
- Bruk av kunstig intelligens for å perfeksjonere bevegelsesmønstre;
- Implementering av roboter i ulike områder av menneskelivet for å øke deres økonomiske lønnsomhet;
- Fokuserer på å utvikle sensorenes evner og kvalitet.
Med tanke på at det for tiden skjer utviklinger innen alle de ovennevnte feltene, er det et faktum at robotikkens verden i nær fremtid vil overraske oss med noen førsteklasses roboter, ulikt alt vi har sett så langt.
For øyeblikket gjør menneskelignende roboter allerede mye arbeid på en rekke områder i livet. Og i fremtiden ser det ut til at disse tallene bare vil øke. Utvalget av oppgaver roboter kan brukes til vil bare øke i takt med deres evner. De vil bli brukt til å utføre jobber som er farlige for mennesker, til jobber som krever nøyaktig utførelse av gjentakende oppgaver, ta vare på eldre og barn, utdanne barn og voksne, og mange andre ting som kan utføres av roboter. Og mens de gjør alle disse jobbene for mennesker, vil robotene utvikles ytterligere, noe som åpner for stadig flere muligheter for robotikkens fremtid.