Robotika története
Még azokban a napokban voltak ötletek eszközök, mint egy ember, és az első próbálkozás létrehozni őket megtették. Istenszobrok mozgó testrészek (kéz, fej) jelent meg az ókori Egyiptom, Babilon, Kína.
Az egyik legkorábbi megemlíti a mesterséges (ie 3. században. Oe.) Van egy bronz óriás Talos, Héphaisztosz épült, hogy megvédje a Kréta szigetén az ellenségtől.
Az „Iliász” Homer (9 században. E.) Isteni kovács Héphaisztosz kovácsolt mechanikai cselédek. A munkálatok Platón (Kr.e. 5. században. E.) Express kapcsolódó ötletek az emberi gondolkodás és a mechanika gépek. Fényes filozófus és matematikus Arkhütasz a Tarentumban minden Plato épített örvös galamb, amely repülni, és kezeli gőzborotvával.
Ezeket az elveket az úgynevezett robotika három törvénye, az alábbiak szerint:
- A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben, vagy tétlenül tűrnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen, hogy jöjjön.
- A robot engedelmeskedni minden megrendelést, amely egy személy, kivéve, ha ezek az utasítások ellentétesek az Első Törvényt.
- A robotnak meg kell védenie a saját olyan mértékben, hogy ez nem ütközik az első és második törvény.
Köszönet mindenkinek érdeke robotok feltalálók sikerül fejleszteni az eredeti tervek android robotok:
v «Mr. Televoks” (. 1928 amerikai mérnök J. Wensley) - a robot volt, amely csak felszínesen hasonlít egy ember képes végrehajtani az alapvető mozgások parancsot, hogy a leadott szavazatok, és lett a showpiece a világkiállítás New Yorkban.
v «Eric” (1928) - a robot, ami a kiállítás a British Association modellezésére mérnökök »készített« egy rövid beszédet.
v «Naturalista” (1928, által vezetett Dr. Makoto Nishimura) - japán robot képes elektromosan manipulálni a karok és a fej. Ezt követően a android tartották az őse robotika Japánban.
v «Alpha” (1932, angol feltaláló Garri Mey) - a humanoid robot, ami hangutasítások leült, felállt, és mozgatni a kezét, és megszólalt.
v V2M (1936, iskolásfiú Vadim Matskevich) - az első robot android közé tartozik. 1937-ben elnyerte az oklevél a párizsi világkiállításon.
Annak ellenére, hogy az áttörést a területen az új technológia és a demonstráció az ember kreatív lehetőségeket, az összes ilyen robotok nagyon szűk gyakorlati alkalmazása. Problémák robotok bevezetése az iparban, mint olyan, nem mertem.
Ha pedig a robotok, mint egy szoftver által vezérelt többfunkciós gépek manipulatív jellege, az ipari felhasználásra vagy tudományos kutatás egyik legkorábbi ipari manipulátorok volt a fordulópont mechanizmus a megfogó eszköz eltávolításához üres a kemencéből, kialakult az Egyesült Államokban Babbitt 1892.
Különleges népszerűsége kapott másolás manipulátorok razrabotannyeGosudarstvennym Kutatóintézet Oregon (USA) ANL. Ő javasolt szabályozás és gazdálkodási elvei továbbra is használják számos modell az ipari robotok. Az egyik az első a ANL manipulátorok karbantartási atomerőművek alakult 1948-ban rukovodstvomR. Hertz. Ez egy kétirányú másoló manipulátor. Hála a hatalom túlérzékenységet szereplő, aki mögött a vastag fal egy külön szobában, volt lehetősége nem csak nézni a képernyőn mozgó őket sikerült a másolás manipulátor, hanem érezni a kezét a mennyiségű erőfeszítést, amely fejleszti manipulátor fogást. Az ilyen force feedback lehetővé, hogy egyszerűsítse a szabályozási folyamat a régióban, és bővíteni a funkcionalitását távirányítású manipulátorok.
Több közvetlen elődei a modern robot manipulátor lehet tekinteni programmiruemyekraskoraspylitelnye gép, kidolgozott 1930-1940 gg. az USA-ban, például a gép Willard L. PollardaiGarolda Rouzlando amelyek úgy vannak programozva írásával jelet a karos mechanizmus, mozgatható előre meghatározott úton.
A megnövekedett gazdasági potenciál és annak szükségességét, hogy a modern típusú fegyverek a vezető ipari országok első felében a XX század adta erőteljes lendületet a tudomány fejlődése és a tudományos és műszaki területeken, amelyek nélkül a kialakulását és fejlődését a modern robotika lehetetlenné válna. Ez mindenekelőtt a számítástechnika és a kibernetika.
Azokban az években 1936-1937 angol matematikus Alan Turing Motison (1912-1954) bevezette a „elvont számítástechnikai gép” képes egyszerű és olvasási műveletek eltolódás számítások elvégzésére tetszőleges komplexitás. Ez az autó később vált ismertté, mint a Turing-gép, és lett a prototípusa jelent meg a késő 1940-es mainframe számítógép.
Ábra. 16 Alan Turing Motison
Ábra. 17 John von Neymon
1956-ban Devol Joseph Engelberger, aki dolgozott az egyik Aerospace vállalat szervezésében a világ első robot társaság „Unimation” ( „Yunimeyshn”), ami azt jelenti, „univerzális automatizálás”. A laboratóriumban a cég, és a világ első ipari robot jött létre, melyet az úgynevezett „programozható eszköz átadására tárgyak”, és lett a prototípusa a jövőbeni fejlesztéseket.
Az elején az 1960-as évek. Az első amerikai ipari robotok védjegye «Unimate» és «Versatran» lépett az ipari piacon. Ők már eléggé kifinomult visszajelzési rendszer, kontrollált mozgás utat, van numerikus vezérlő és memória, mint egy számítógép. Már az első robotok «Unimate» és «Versatran» hajtották végre képzés programozás elvét.
Az első kereskedelmi sikerek alkalmazása ipari robotok erőteljes lendületet a további javulás. A korai 1970-es években, vannak robotok által irányított számítógépek. Az első mini-számítógép, amely vezérli a robotot, megjelent 1974-ben «Cincinnati Milacron», az egyik vezető vállalat - a gyártók robotok az Egyesült Államokban. A 1971 végén az amerikai cég «INTEL» első mikroprocesszor jött létre néhány évvel később vannak robotok mikroprocesszoros vezérlő, ami jelentős minőségi javulást eredményezett, miközben csökkenti a költségeket.
Miután létrehozott és engedje el a ipari robot piaci kezdett a gyors fejlődés a robotika a világon. Változás és az elv az ipari robotok - az egyéni és a komplexum. A vezető robot országok (Japán, USA, Németország, Szovjetunió és a többi). A 1960-as években - 1970-es évek. fejlett és létrehozott rugalmas gyártási rendszer (FMS), az úgynevezett „elhagyott” termelés. Tudományos és technikai vívmányait robotika engedélyezett 1960-1980-es években. hozzon létre egy sor összetett tudományos és speciális robot rendszerek űrkutatás ( „Luna” típusú készülékek „Lunokhod” - a Szovjetunió, az állomás a „Mariner”, „Surveyor”, „Viking” - az Egyesült Államok, és mások.), valamint a fejlesztési víz alatti mélység ( "a TV" eszközök "Mosquito", "Dolphin" - Japán "kurv" gépek "a RCV" - az Egyesült Államokban a "Manta", "Wasp" - a Szovjetunió, a "ROV", "RM" - Franciaország, „ívek „- Kanada).
Ábra. 19 Lunokhod 1 (USSR)
Ábra. Station 20 "Mariner 2"
A technikai fejlődés a fejlődés robotok már elsődlegesen a javítására rendszerek. Az első ipari robotok fejlett érzékelő-rendszert és mikroprocesszoros vezérlés kapott gyakorlati alkalmazása 1980-1981. Köztük vannak ellátva látórendszer robot "Puma", "Yunimeyt", "Auto Place", "Cincinnati milakron" összeállítás robotrendszerekre "Hitachi" cégek "Westinghouse" (rendszer "Apas"), "General Motors" ( "Konsayt" rendszer).
Harmadik generációs robotok - intelligens robotok. Intelligens robot - egy robot egy konkrét cél, a fő funkcionális rendszerekben, amelyek a mesterséges intelligencia technikák. A megjelenése intelligencia robotok fejlesztésével kapcsolatos számítógépek. 1967-ben az USA-ban (Stanford University) laboratóriumi robot elrendezés jött létre, felszerelt műszaki jövőkép és kutatási célú és tesztelik a rendszer „szem - kéz”, amely képes felismerni a környezet és manipulálni tárgyakat összhangban a feladat.
1971-ben, Japánban is kidolgozott kísérleti modellek robotok technikai látás és a mesterséges intelligencia: a robot „Hivip„képes önállóan elvégezni az egyszerű mechanikus szerelési szolgáltatások által benyújtott rajz, és a robot ETL-1.
Ábra. 21 Robot "Hivip"
A 1972-1975 években a kijevi Kibernetikai Intézet vezetése alatt N. M. Amosova és V. M. Glushkova elrendezése a jármű önálló integrált robot jött létre (TAIR). Robot bizonyította céltudatos mozgást a természeti környezet, elkerülni az akadályokat, stb Szerkezetileg TAIR volt egy háromkerekű motoros felszerelt járművek az érzékelő rendszer: egy optikai távolságmérő, a navigációs rendszer a két jeladó és az iránytű, érzékelőket, teherautó dőlésszög, időzítőt, stb funkció, amely megkülönbözteti TAIR sok más rendszer alakult ki a Szovjetunió és. külföldi hiánya tartalmaz egy számítógép formájában, melyhez hozzá vannak szokva. Az alapot a rendszer hardverben van megvalósítva neurális hálózat (hálózati csomópontok - speciális elektronikus áramköröket összeszerelve tranzisztorok, a csomópontok közötti kapcsolatok - ellenállás), amely végrehajtja a különböző algoritmusok szenzoros információfeldolgozás, tervezés, magatartás és mozgásának ellenőrzésére a robot.
Ugyanakkor mi lett a munka egy új speciális területén a robotika - séta gépek egy alapvetően új jármű terepjáró, amely modellként szolgálhat a lábak az állatok és emberek. A kísérleti mintákat négy- és hatlábú közlekedési gépekhez jött létre, az emberi lábprotézissel, az úgynevezett külső vázának a bénult és halálos beteg.
A következő fejlettségi robotika jellemzi a további intellektualizálás, és a miniatürizálás robotok. 1980-ben hozta létre az első mobil robotok, először felfüggesztették, majd a padlóra. Az utolsó lépés a fényvisszaverő csíkok vagy az elektromágneses mező a kábel, ha a padlóra. A második generációs mobil robotok - robotok által irányított emberi operátor - először a kábelt, majd a rádiót. Ezek voltak az első robotok extrém helyzetekben - robot felfedezők és technológiai robotok.
Ábra. 22 Robot-kém
Ábra. 23 humanoid robot Wabot-2
Modern fejlesztése robotika
Manapság robotika fejlődik a következő területeken:
vmikro- és nanorobotics.
Mindegyik különböző érintett új technológiákat. Jelenleg a világon több mint egy millió különböző típusú robotok. A robotokat használni, mint egy egyszerű és nagyon bonyolult kialakítása és különböznek a relatív méretek millió alkalommal.
Ábra. 33 Robot shahterRASSORdlya Hold talaj szerelvény
Ábra. Robot 34 Mantis
Elterjedt nemrég kapott séta robotok robotok, amelyek utánozzák az állatok és mozgatja a lábát. Vegyünk néhány a legérdekesebb elem a ma. Amerikai mérnökök mikromágia Systems cég által létrehozott hatalmas hatlábú robot rover. Rover fejlesztők nevezik sáska (az angol „sáska”). Mantis - a legnagyobb robot a világon. Fel van szerelve egy dízelmotort. Súlya körülbelül két tonna. Mantis képes mozogni bármilyen terepen. Mind a hat végtagok modell működhet önállóan, amely lehetővé teszi a robot mozgását, a gondosan elkerülve a nehéz akadályokat, és felszabadítani az utat, megvizsgálva a törmeléket, ha szükséges. Cab robot ellátott vezérlőpanel, amely az üzemeltető vizuális információt a működését a robot, mint például a helyzetét minden egyes végtagok.
Ábra. 35 robotok öszvérek LS3
A cég Boston Dynamics megmutatta a világnak, két öszvér robotok LS3, melynek célja - szállítása rakományok a US Marine Corps. Ez a robot tartják töltete 32 km, és képes hordozó súlya 180 kg. Van egy beépített GPS-navigáció lehetővé teszi számára, hogy válasszon az útvonal, valamint a gesztus felismerő rendszer és az emberek hangját.
Mobil robotok és humanoid robotok. Íme néhány példa.
Ábra. 36mRobot android ASIMO
Ábra. 37 robot android Qrio
A robot - android Qrio Sony által kifejlesztett. Növekedési robot 58 centiméter, súlya - 8 kg. 38 beépített szervo Qrio kiosztani elegendő mozgásszabadságot és a jó koordináció. Például a robot gyorsan, hogy a dolgokat, lépcsőzés, tánc és egyensúlyt tartani állva egyik lábát.
A robot tudja 60.000 szó különböző nyelveken képes felismerni arcokat, engedelmeskedni parancsok és a szerint a fejlesztők, hogy hozzanak „okos” kérdés, a helyzettől függően.
Ábra. 38 Android EVER-1
Ábra. 39 Bionic robot android Rex
Fig.40 nanorobots az orvostudományban
Nanorobotics Új, független irányban a tudomány és a technológia fejlődött az elmúlt két évtizedben. ÖSSZEFOGLALÁS nanotechnológia az a képesség, hogy a munka a molekuláris szinten az egyes atomok és molekulák, és a struktúrák létrehozása vagy eszközök alapvetően új molekuláris szervezet, amely méretei 1-100 nm. Egy fontos kérdés a probléma nanotechnológia manipulálni nanoméretű tárgyakat. Létrehozása nanobots automatizálja molekuláris gyártás, mely a kezelő személy nano folyamatok a szokásos háromdimenziós világ számára.