Robot technológia

Robot: bármilyen automatikusan működő gép, amely felváltja az emberi erőfeszítéseket, bár megjelenésüknél fogva nem hasonlít az emberekre, vagy nem emberi funkciókat hajt végre. Bővítve: a robotika a robot tervezésével, felépítésével és működtetésével kapcsolatos mérnöki tudományág.

A mesterséges ember fogalma megelőzte a rögzített történetet (lásd az automatát), de a modern robot kifejezés a cseh robota („kényszermunka” vagy „jobbágy”) szóból származik, amelyet Karel Čapek RUR (1920) játékában használtak. A színdarab robotjait emberekből gyártották, a gyártulajdonosok szívmentesen kizsákmányolták mindaddig, amíg felkeltek és végül elpusztították az emberiséget. Biológiai jellegűek, mint például a Mary Shelley Frankensteini szörnyetegben (1818), vagy mechanikusak, azonban nem határozták meg, de a mechanikus alternatíva feltalálók generációit inspirálta az elektromos humanoidok építéséhez.

A robotika szó először Isaac Asimov, a Runaround (1942) tudományos-fantasztikus történetében jelent meg. Az Asimov későbbi robottörténeteivel együtt újfajta valószínűséget fogalmazott meg az intelligens robotok kifejlesztésének valószínűségi nehézségeiről, valamint az ebből adódó technikai és társadalmi problémákról. A Runaround Asimov híres robotika három törvényét is tartalmazta:

• 1. A robot nem sérülhet meg az emberben, vagy tétlenség révén nem engedheti meg, hogy az ember kárt szenvedjen.

• 2. A robotnak be kell tartania az emberi utasításokat, kivéve, ha az ilyen utasítások ütköznének az Első Törvénnyel.

• 3. A robotnak meg kell védenie saját létét, mindaddig, amíg ez a védelem nem ütközik az első vagy a második törvénybe.

Ez a cikk nyomon követi a robotok és a robotika fejlődését. Az ipari alkalmazásokkal kapcsolatos további információkért lásd a cikk automatizálása.

Ipari robotok

Annak ellenére, hogy formája nem humanoid, rugalmas viselkedésű és néhány emberszerű fizikai tulajdonságokkal rendelkező gépeket fejlesztettek ki az ipar számára. Az első helyhez kötött ipari robot a programozható Unimate volt, egy elektronikusan vezérelt hidraulikus nehéz emelőkar, amely tetszőleges mozgássorozatokat tudott megismételni. Ezt 1954-ben találta fel George Devol amerikai mérnök, és az Unimation Inc. fejlesztette ki, amelyet 1956-ban Joseph Engelberger amerikai mérnök alapított. 1959-ben bevezették az Unimate prototípusát egy General Motors Corporation öntőgyárban, Trentonban, New Jersey-ben. 1961-ben a Condec Corp. (az előző évi Unimation megvásárlása után) szállította a világ első gyártósoros robotját a GM gyárba; feladata volt (ember számára) a felesleges feladat: forró fém alkatrészek eltávolítása és egymásra rakása egy öntőgépből. Az egészséges fegyvereket továbbra is az engedélyesek fejlesztik és értékesítik szerte a világon, az autóipar marad a legnagyobb vásárló.

Az érzékelők által vezetett, fejlettebb, számítógéppel vezérelt elektromos fegyvereket az 1960-as és 1970-es évek végén fejlesztették ki a Massachusetts Institute of Technology-ban (MIT) és a Stanfordi Egyetemen, ahol kamerákkal használták a robot kéz-szem kutatáshoz. A Stanfordi Victor Scheinman, a Unimation for GM-vel együttműködve, megtervezte az első ilyen iparágat. PUMA néven (programozható univerzális gép összeszerelésre) 1978 óta használják őket olyan autóalkatrészek összeállítására, mint a műszerfal panelek és a lámpák. A PUMA-t széles körben utánozták, és leszármazottai, mind a kicsi, mind a kicsi, továbbra is használják könnyû szereléshez az elektronika és más iparágakban. Az 1990-es évek óta a kicsi elektromos fegyverek fontos szerepet játszanak a molekuláris biológiai laboratóriumokban, pontosan kezelve a kémcsövek tömbjeit és a reagensek bonyolult szekvenciáit pipettázva.

A mobil ipari robotok szintén először jelentek meg 1954-ben. Ebben az évben a Barrett Electronics Corporation gyártmányú vezeték nélküli elektromos kocsi rakományokat húzott egy dél-karolinai élelmiszerüzlet körül. Az ilyen gépek, amelyeket AGV-knek (automatikus vezérlésű járműveknek) neveznek, általában a betonpadlóba rögzített jelkibocsátó vezetékekkel navigálnak. Az 1980-as években az AGV-k mikroprocesszoros vezérlőket szereztek, amelyek összetettebb viselkedést tettek lehetővé, mint az egyszerű elektronikus vezérlés. Az 1990-es években egy új navigációs módszer vált népszerűvé a raktárakban való felhasználás szempontjából: a pásztázó lézerrel felszerelt AGV-k háromszögben helyreállítják a helyüket rögzített fényvisszaverők általi visszaverődés mérésével (amelyeknek legalább háromnak bármilyen helyről láthatónak kell lennie).

Bár az ipari robotok először az Egyesült Államokban jelentek meg, az üzlet nem virágzott ott. Az Unimációt a Westinghouse Electric Corporation 1983-ban szerezte meg, és néhány évvel később leállította. A Cincinnati Milacron, Inc., a másik nagy amerikai hidraulikus kar gyártó, 1990-ben eladta robotika divízióját az Asea Brown Boveri Ltd. svéd vállalkozásának. csak a fennmaradó amerikai cég. A Unimation külföldi engedélyesei, nevezetesen Japánban és Svédországban, továbbra is működnek, és az 1980-as években más japán és európai vállalatok erőteljesen beléptek a mezőre. Az idősödő népesség és az abból következő munkavállalói hiány arra késztette a japán gyártókat, hogy kísérletezzenek a fejlett automatizálással, még mielőtt ez egyértelmű megtérülést jelentett volna, és így piacot nyitott a robotgyártók számára. Az 1980-as évek végére Japán - a Fanuc Ltd., a Matsushita Electric Industrial Company, Ltd., a Mitsubishi Group és a Honda Motor Company Ltd. - robotika divízióinak vezetésével volt a világ vezető szerepe az ipari robotok gyártásában és felhasználásában. Az Európában tapasztalható magas munkaköltségek hasonlóképpen ösztönözték a robotpótlók alkalmazását, mivel az ipari robotberendezések az Európai Unióban 2001-ben először haladták meg a japán telepítéseket.