Hlavní technika

Robotová technologie

Obsah:

Robotová technologie
Robotová technologie

Video: Xiaomi BOBOT Robot Window Glass Cleaner 2024, Smět

Video: Xiaomi BOBOT Robot Window Glass Cleaner 2024, Smět
Anonim

Robot, jakýkoli automaticky ovládaný stroj, který nahrazuje lidské úsilí, i když se nemusí podobat lidským bytostem ve vzhledu ani vykonávat funkce lidským způsobem. Robotika je inženýrská disciplína zabývající se návrhem, konstrukcí a provozem robotů.

Koncept umělých lidí předcházel zaznamenané historii (viz automat), ale moderní pojem robot pochází z českého slova robota („nucená práce“ nebo „nevolník“), používaného ve hře Karla Čapka RUR (1920). Roboti hry byli vyrobení lidé, bezcitně vykořisťovaní majiteli továrny, dokud se vzbouřili a nakonec nezničili lidstvo. Ať už byly biologické, jako monstrum ve Frankensteinu Mary Shelleyové (1818), nebo mechanické, nebylo specifikováno, ale mechanické alternativy inspirovaly generace vynálezců k vytváření elektrických humanoidů.

Slovo robotika se poprvé objevilo v sci-fi příběhu Isaaca Asimova Runaround (1942). Spolu s pozdějšími příběhy robotů Asimova stanovila nový standard věrohodnosti ohledně pravděpodobných potíží s vývojem inteligentních robotů a technických a sociálních problémů, které mohou vyplynout. Runaround také obsahoval Asimovovy slavné Tři zákony robotiky:

  • 1. Robot nesmí člověku ublížit nebo může v důsledku nečinnosti dovolit člověku ublížit.

  • 2. Robot musí dodržovat příkazy dané člověkem, kromě případů, kdy by takové příkazy byly v rozporu s prvním zákonem.

  • 3. Robot musí chránit svou vlastní existenci, pokud taková ochrana není v rozporu s prvním nebo druhým zákonem.

Tento článek sleduje vývoj robotů a robotiky. Další informace o průmyslových aplikacích naleznete v článku automatizace.

Průmyslové roboty

Ačkoli to není humanoid ve formě, pro průmysl byly vyvinuty stroje s flexibilním chováním a několika lidskými fyzickými atributy. Prvním stacionárním průmyslovým robotem byl programovatelný Unimate, elektronicky ovládané hydraulické zvedací rameno, které dokázalo opakovat libovolné sekvence pohybů. Byl vynalezen v roce 1954 americkým inženýrem Georgeem Devolem a byl vyvinut společností Unimation Inc., společností založenou v roce 1956 americkým inženýrem Josephem Engelbergerem. V roce 1959 byl prototyp Unimate představen v továrně na tlakové lití General Motors Corporation v Trentonu v New Jersey. V roce 1961 společnost Condec Corp. (po zakoupení Unimation v předchozím roce) dodala první výrobní linku na světě do továrny GM; to mělo neskutečný úkol (pro lidi) odstraňování a stohování horkých kovových částí ze stroje na tlakové lití. Unimitní zbraně jsou nadále vyvíjeny a prodávány držiteli licence po celém světě, přičemž automobilový průmysl zůstává největším kupcem.

Pokročilější počítačem ovládaná elektrická ramena vedená senzory byla vyvinuta na konci šedesátých a sedmdesátých let na Massachusetts Institute of Technology (MIT) a na Stanfordské univerzitě, kde byla použita s kamerami ve výzkumu robotických očí. Stanfordův Victor Scheinman ve spolupráci s Unimation for GM navrhl první takové rameno používané v průmyslu. S názvem PUMA (Programovatelný univerzální stroj pro montáž) se používají od roku 1978 k montáži automobilových pomocných komponent, jako jsou dashboardy a světla. PUMA byla široce napodobena a její potomci, velcí i malí, se stále používají pro montáž světla v elektronice a dalších průmyslových odvětvích. Od 90. let 20. století se v laboratořích molekulární biologie stala důležitá malá elektrická ramena, která přesně zpracovávají pole zkumavek a pipetují složité sekvence činidel.

Mobilní průmyslové roboty se poprvé objevily také v roce 1954. V tom roce začal elektrický vozík bez řidiče, vyrobený společností Barrett Electronics Corporation, táhnout náklad kolem obchodu s potravinami v Jižní Karolíně. Takové stroje, označované jako AGV (Automatic Guided Vehicles), se běžně pohybují podle vodičů emitujících signál, které jsou zakotveny v betonových podlahách. V 80. letech 20. století AGV získaly mikroprocesorové regulátory, které umožňovaly složitější chování než chování jednoduchých elektronických ovládacích prvků. V 90. letech 20. století se pro použití ve skladech stala populární nová navigační metoda: AGV vybavené skenovacím laserem triangulují svou polohu měřením odrazů z pevných zpětných odrazek (z nichž alespoň tři musí být viditelné z jakéhokoli místa).

Ačkoli se průmyslové roboty poprvé objevily ve Spojených státech, podnikání se tam nedařilo. Unimation získala společnost Westinghouse Electric Corporation v roce 1983 a o několik let později se uzavřela. Cincinnati Milacron, Inc., další významný americký výrobce hydraulických ramen, prodal svou divizi robotiky v roce 1990 švédské firmě Asea Brown Boveri Ltd. Adept Technology, Inc., která se od Stanford a Unimation odstředila za účelem výroby elektrických zbraní, je pouze zbývající americká firma. Zahraniční držitelé licence Unimation, zejména v Japonsku a Švédsku, nadále fungují a v 80. letech začaly na toto pole intenzivně vstupovat další společnosti v Japonsku a Evropě. Vyhlídka na stárnoucí populaci a následný nedostatek pracovníků přiměla japonské výrobce k experimentování s pokročilou automatizací ještě předtím, než poskytla jasný návrat, čímž se otevřel trh pro výrobce robotů. Koncem 80. let bylo Japonsko - vedené divizí robotiky společnosti Fanuc Ltd., Matsushita Electric Industrial Company, Ltd., Mitsubishi Group a Honda Motor Company, Ltd. - světovým lídrem ve výrobě a používání průmyslových robotů. Vysoké mzdové náklady v Evropě rovněž podpořily přijetí náhrad robotů, přičemž průmyslové instalace robotů v Evropské unii poprvé překročily japonské instalace v roce 2001.