Робот

Робот-андроид ASIMO, производства Honda

Лучшие современные роботы [4:53]

Вопрос времени. Робот, будь человеком [26:00]

Роботы заменят людей? Человечество в опасности

Робот — машина, существенным образом подобная животному.

В наиболее узком смысле, робот — антропоидная машина с развитым искусственным интеллектом, обеспечивающим самостоятельную работу.

Общая информация

Роботы применяются в опасных для жизни условиях, при относительной недоступности объекта, в соображениях экономии или для достижения точности. В большинстве случаев современные роботы — это «руки», манипуляторы, закрепленные на основе.

Робот может непосредственно подчиняться командам оператора, может работать по заранее составленной программе либо следовать набору общих указаний с помощью технологии искусственного интеллекта. Эти задачи позволяют облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при работе с тяжелыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжелых или опасных для человека условиях. Роботы также способны выполнять работы на больших глубинах и в космосе.

Отдельный вид роботов — нанороботы. Это роботы, размером сопоставимые с молекулой (менее 10 нм), имеющих функции движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, то есть самовоспроизводству, называются репликаторами. Наноробототехника находится на научно-технической стадии развития с перспективой применения в медицине, генной инженерии и других отраслях.

Среди самых распространенных действий, совершаемых промышленными роботами:

• перемещения деталей и заготовок от станка к станку;
• шовная и точечная сварка;
• покраска;
• выполнение операций резки с движением инструмента по сложной траектории.

Первый в мире промышленный робот «Юнимейт» создан фирмой «Юнимейшн» в 1961 г.

Человекоподобные роботы называют андроидами. Чертёж человекоподобного робота сделал Леонардо да Винчи около 1495 г.

В информационных технологиях «роботы» — это автономно действующие программы: боты, поисковые роботы…

Этимология

Слово «робот» было придумано чешским писателем Карелом Чапеком и его братом Йозефом и впервые использовано в пьесе Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы», 1920 год). До появления промышленных роботов считалось, что роботы должны выглядеть подобно людям.

Строение роботов

Робот – приводной механизм с 2 и более степенями свободы, управляемый источником сигнала управления, движущийся в своей рабочей среде, выполняющий предназначенные ему задачи.

Источники сигнала управления роботом делят на:

1. бортовой источник (программное устройство) сигнала управления роботом. Эволюционировал от кулачкового программного устройства до современного компьютера.
2. внешний источник сигнала управления роботом. Обычно компьютер.
3. интерактивный (роботом управляет софт + оператор) источник сигнала управления.

Интерактивные источники сигнала управления роботом делят на:

1. автоматизированное управление: простые операции робота выполняет софт, остальные оператор.
2. супервизорное управление: цикл операций разбивают на части выполняемые софтом робота. Переход между частями цикла выполняет оператор.
3. диалоговое управление: роботом совместно управляют софт робота, оператор.

Бортовые источники сигнала управления роботом делят на:

1. программный источник сигнала управления роботом.
2. программно-датчиковый источник сигнала управления роботом. Включает в себя не только программу, но и обратные (силовые, тактильные…) связи «датчик робота — привод». Программа корректирует выходной сигнал обратной связи или использует сигналы датчиков робота для распознавания объекта (среды), определения направления на объект и других целей. Пример: робот-андроид Asimo (Асимо) фирмы Honda.

Внешние источники сигнала управления роботом делят на:

1. программное серверное управление роботом по линии связи. Пример: собака-робот Aibo фирмы Sony, управляемая искусственным интеллектом через интернет.
2. управление роботом телеприсутствия через интерфейс «человек — робот». Примеры: оператор управляет роботом телеприсутствия через геймпад, джойстик, экзоскелет, костюм телеприсутствия…. Теоретически оператором робота телеприсутствия может быть домашнее животное.

Пример внешнего источника сигнала управления роботом: общий сервер управляет несколькими промышленными роботами одновременно.

Разделение на бортовой, внешний источник сигнала управления роботом определяет расстояние (пока нет международного стандарта) «робот — источник сигнала управления». Источник сигнала управления роботом может управлять не только приводами робота, но и параметрами (диаграмма направленности сонара или радара, фокусировка телекамеры…) датчиков робота.

Компьютерный термин

В компьютерном жаргоне робот, или бот, — программа, замещающая пользователя, например, управляющая аватаром игрока в MMO пока он AFK, или делающая массовые правки страниц в вики.

Классификация

Подробнее по этой теме см.: Классификация роботов.

Роботы делят на:

1. промышленные
2. военные (боевые, разведывательные, инженерные, саперные…)
3. медицинские (хирургические, диагностические…)
4. роботы-пожарные
5. подводные роботы
6. летающие роботы
7. транспортные
8. сельскохозяйственные
9. сервисные (профессиональные, персональные)
10. бытовые (роботы-животные, роботы-игрушки…)
11. социальные
12. роботы-учителя
13. роботы-актеры
14. исследовательские
15. роботы-планетоходы
16. микророботы
17. спортивные
18. секс-роботы

По энергоисточнику роботы делят на:

1. роботы на жидком топливе
2. роботы на электрическом аккумуляторе (супермаховик, химический аккумулятор…)
3. роботы на топливном элементе.
4. роботы на жидком газе (азот, углекислота…)
5. роботы на тепловом (рабочий орган: поршень, турбина…) аккумуляторе

По приводу роботы делят на:

1. с двигателем внутреннего сгорания (микротурбины, поршневые двигатели…)
2. электрические.
3. пневматические.
4. гидравлические.
5. с турбиной на жидком газе (баллон с углекислотой, с жидким азотом).

По типу соединения «двигатель — редуктор» роботы делят на:

1. роботы с прямым (неуправляемым) соединением двигателя с редуктором или манипулятором робота
2. роботы с управляемым (регулируемая муфта сцепления, регулируемый амортизатор) соединением двигателя с редуктором или манипулятором

По типу редуктора роботы делят на:

1. роботы с редуктором на зубчатых колесах (волновые и др.)
2. роботы с редуктором на основе пары «винт — гайка», «винт — шариковая гайка».
3. роботы с червячным редуктором.
4. роботы с тросовым редуктором.
5. роботы с кулачковым редуктором.

По типу рабочего органа привода пневматические и гидравлические роботы делят на:

1. поршневые.
2. лопастные.
3. турбинные.
4. искусственные мышцы из гибких диагонально-армированных трубок, сокращающихся в длине с подачей давления воздуха.

Российские соревнования мобильных роботов

1. молодежный научно-технический фестиваль «Мобильные роботы»
2. российская национальная лига евробот
3. «Робофест» в Москве

См. также

• Киборг
• Андроид (робот)
• Адаптивный робот