Co robot może zrobić dla człowieka? Zastosowanie robotów we współczesnym świecie

OPROGRAMOWANIE

ADAPTACYJNE

INTELIGENTNY

Pobierz lub

rozładować

wyposażenie technologiczne;

produkty malarskie o prostym kształcie;

ciąć płaskie materiały;

manipulować narzędziami roboczymi;

miejsce spoiny

Zmontuj części w produkt;

kontrolować jakość produkcji;

prowadzić spawanie łukowe;

przeprowadzić czyszczenie i szlifowanie;

nakładać powłoki na produkty o złożonym kształcie;

sortować produkty;

poruszać się po zadanej trajektorii;

cięte materiały o skomplikowanych kształtach;

nosić delikatne przedmioty;

myć okna;

realizować zamówienia w kawiarni

Nawiguj po nieznanym terenie;

znaleźć dane przedmioty;

znaleźć wady zewnętrzne i wewnętrzne;

rozpoznawać przeszkody;

Ze względu na rodzaj wykonywanych operacji roboty przemysłowe dzielą się na pomocnicze i technologiczne. Roboty pomocnicze wykonują operacje montażu detali na maszynie technologicznej oraz usuwania ich po obróbce. Jako element roboczy wykorzystują urządzenie chwytające. Zasadniczo roboty asystujące imitują działania pracownika obsługującego maszynę. Jednocześnie zachowana została tradycyjna technologia produkcji dostosowana do możliwości człowieka. Roboty technologiczne bezpośrednio obrabiają detale. Jako narzędzia roboczego używają narzędzia roboczego: szczypiec spawalniczych, pistoletu malarskiego, głowicy ściernej itp.

Wraz z rozwojem robotów technologicznych otwierają się przed człowiekiem szybkie i dokładne operacje cięcia materiałów, spawania, malowania produktów, doboru optymalnych trybów obróbki, przechowywania nieograniczonej ilości informacji technologicznej oraz pomiaru cech produktu. Umożliwiło to stworzenie zasadniczo nowych technologii produkcji, których nie można zastosować bez robotyki.

W zależności od wykonywanych zadań wyróżnia się roboty manipulacyjne, mobilne i informacyjno-kontrolne.

Robot manipulacyjny przeznaczone do wykonywania operacji mechanicznych podobnych do tych wykonywanych przez człowieka, ale ze zmianami skali, rozmiaru i siły. Należą do nich: przenoszenie obiektu pomiędzy zadanymi punktami, przemieszczanie obiektu po zadanej ścieżce, obróbka obiektu za pomocą narzędzia na korpusie roboczym. Większość robotów stosowanych w budowie maszyn to automatyczne manipulatory pierwszej generacji. Rozwój zdalnego sterowania robotami manipulacyjnymi umożliwił wykonywanie działań w przestrzeni kosmicznej i przeprowadzanie międzykontynentalnych operacji chirurgicznych. W 2000 roku we Francji przeprowadzono pierwszą operację przy użyciu manipulatora sterowanego za pomocą kamery telewizyjnej przez chirurga ze Stanów Zjednoczonych.

Mobilny robot porusza się w przestrzeni pomiędzy zadanymi punktami. Roboty mobilne badawcze mogą dostarczać próbki z miejsc niedostępnych dla człowieka. Mobilne roboty ratownicze przeznaczone są do przenoszenia ludzi przez obszary niebezpieczne. Powstają specjalistyczne roboty mobilne do transportu materiałów wybuchowych i niebezpiecznych, działań wojennych i walki z terroryzmem, usuwania niewybuchów, usuwania min i innych zadań niebezpiecznych dla człowieka. Technologiczne roboty mobilne wykorzystywane są w elastycznych systemach produkcyjnych do transportu towarów pomiędzy zespołami urządzeń technologicznych.

Robot informacyjny i sterujący naśladuje i rozszerza ludzkie możliwości w zakresie informacji i kontroli. Może nie być wyposażony w manipulator. Takim robotem jest zdalnie sterowany wózek samobieżny wyposażony w pokładowe kamery telewizyjne, próbniki i przyrządy pomiarowe. Roboty zbierają informacje z czujników pokładowych, przetwarzają je według określonych algorytmów, gromadzą lub przekazują informacje operatorowi i automatycznie generują polecenia sterujące w zależności od otrzymanych informacji. W odróżnieniu od człowieka robot informacyjno-kontrolujący może dodatkowo wydobywać informacje o obiektach przy braku oświetlenia i za niewidzialną przeszkodą, rozkładem pola termicznego na powierzchni obiektu. Jego zastosowanie pozwala zwiększyć prędkość działania sprzętu, ograniczoną możliwościami psychofizjologicznymi operatora, gromadzić informacje o przeszłej kontroli, przewidywać rozwój procesu, porównywać informacje z różnych czujników i określać właściwości nieznanych obiektów w dowolnym środowisku . Roboty informacyjno-kontrolne obejmują roboty kontrolno-pomiarowe służące do pomiaru parametrów produktu w procesie produkcyjnym.

Rozszerzona klasyfikacja robotów przemysłowych obejmuje dodatkowo takie cechy jak:

rodzaj produkcji (odlewnictwo, kucie, montaż, cięcie metali, spawanie, obróbka cieplna);

układ współrzędnych manipulatora (cylindryczny, kulisty, prostokątny, kątowy itp.);

nośność (ultralekka - do 1 kg, lekka - do 10 kg, średnia - do 200 kg, ciężka - do 1000 kg);

stopień mobilności (stacjonarny lub mobilny);

konstrukcja (wbudowana w sprzęt, montowana na podłodze, podwieszana);

rodzaj napędu łącznika (pneumatyczny, hydrauliczny, elektromechaniczny);

sterowanie ruchem połączenia pomiędzy określonymi punktami (cykliczne, pozycyjne, konturowe).

Możliwości techniczne robotów ocenia się na podstawie udźwigu nominalnego, wielkości i kształtu obszaru roboczego, maksymalnego ruchu ogniw, czasu ruchu ogniw, prędkości i przyspieszenia ruchu ogniw, błędu pozycjonowania elementu roboczego. elementu, siłę i czas uchwycenia przedmiotu, czas puszczenia przedmiotu, maksymalne i minimalne wymiary manipulowanego obiektu, liczbę jednocześnie sterowanych napędów przemieszczania, liczbę kanałów komunikacji z urządzeniami, ciśnienie cieczy lub powietrza, zużycie energii, średni czas między awariami, żywotność, wagę i wymiary.

Rozwój robotyki przemysłowej przebiega w następujących kierunkach:

przejście od robotów załadunkowo-rozładowczych do obsługi urządzeń technologicznych na roboty technologiczne wykonujące podstawowe operacje, takie jak mechaniczna obróbka materiałów, spawanie, powlekanie;

łączenie poszczególnych sekcji zrobotyzowanych w elastyczny system produkcyjny zdolny do realizacji różnych zamówień na jednej linii produkcyjnej;

zwiększenie udziału robotów adaptacyjnych, potrafiących przystosować się do zmian w otoczeniu technologicznym;

tworzenie robotów przemysłowych dla branż pozainżynierskich, takich jak górnictwo, rolnictwo, przemysł lekki, mikroelektronika, medycyna, transport.

1.Wprowadzenie………………………………………..1

2. Czym jest robot…………………………………...9

3. Robotyka nie jest robotem……………………………..10

4. Początki robotyki……………………………...10

5. Ręka robota……………………………………………..14

6. Klasyfikacja robotów…………………………………15

7. Co potrafią współczesne roboty…………….17

8. Wykaz wykorzystanej literatury………………………18

Wstęp

Przez długi czas w różnych gałęziach produkcji współistniały dwa odmienne typy produkcji, prawie bez mieszania się i wzajemnego oddziaływania.

Pierwszy typ to wysoce zautomatyzowana i wysokowydajna produkcja masowa, która opiera się na wysokowydajnych liniach produkcyjnych i automatycznych, wielostanowiskowym i wielonarzędziowym sprzęcie technologicznym. Automatyzacja na dużą skalę przemysłu motoryzacyjnego, traktorowego, łożyskowego, zegarmistrzowskiego i innych, która rozpoczęła się jeszcze w latach 50. XX wieku, doprowadziła wszędzie do powstania „bezzałogowych” gałęzi przemysłu na skalę placów budowy, a nawet warsztatów. Jednak do niedawna taka produkcja opierała się głównie na sprzęcie specjalnym, który nie miał „elastyczności”, możliwości rekonfiguracji w celu wytworzenia różnorodnych produktów. W rezultacie przy zmianie zakładu produkcyjnego zdecydowana większość urządzeń procesowych, oprzyrządowania i narzędzi została spisana na straty niezależnie od ich stanu fizycznego.

Drugi typ to niezautomatyzowana produkcja seryjna i jednostkowa, która zawsze opierała się na uniwersalnych urządzeniach technologicznych ze sterowaniem ręcznym, ręcznym lub zmechanizowanym montażem, kontrolą, transportem i magazynowaniem wyrobów. Produkcja taka charakteryzuje się dużą „elastycznością” w zakresie wytwarzania szerokiej gamy produktów, jest jednak małoproduktywna i wymaga bezpośredniego udziału człowieka we wszystkich elementach procesu produkcyjnego, głównie na poziomie pracy ręcznej.

Teraz ta „współistnienie” dobiega końca, gdyż żaden z wymienionych typów produkcji nie może istnieć w istniejących tradycyjnych formach.

Rewolucyjne przemiany produkcji masowej podyktowane są wysokim tempem postępu naukowo-technicznego oraz szybką rotacją zakładów produkcyjnych. Rozciągnięcie terminów produkcji konkretnego modelu samochodu, ciągnika czy silnika elektrycznego do okresu porównywalnego z maksymalnym zużyciem urządzeń produkcyjnych oznacza opóźnienie postępu technicznego. A spisanie ogromnej ilości specjalnego sprzętu po kilku latach lub miesiącach eksploatacji jest szkodliwe dla gospodarki.

Dlatego wysoce zautomatyzowana „bezzałogowa” produkcja masowa wymaga „elastyczności”, czyli możliwości okresowego mobilnego dostosowania do wielkoseryjnej produkcji innych produktów.

Nie mniej znaczącym radykalnym przekształceniom musi ulec produkcja seryjna i jednostkowa, a motorem napędowym są tu przede wszystkim czynniki społeczne.

Szybki wzrost poziomu edukacyjnego, kulturalnego i materialnego pracowników, gdy przeważająca większość pracowników posiada co najmniej wykształcenie średnie, znacząco zmienił nasze wymagania dotyczące warunków pracy i treści procesów pracy.

Praca fizyczna, szczególnie nisko wykwalifikowana, monotonna i

ciężki, staje się coraz bardziej nieatrakcyjny, mało prestiżowy,

niepożądane, zwłaszcza dla młodych ludzi. Dlatego techniczny arsenał niezautomatyzowanych środków produkcji, który obecnie stanowi jego podstawę, w dającej się przewidzieć przyszłości stanie się społecznie nie do zaakceptowania, społecznie niemożliwy. Innymi słowy, ponownie dostosowana produkcja wymaga automatyzacji i „pustoszenia” zarówno podczas wykonywania procesów technologicznych, jak i pomocniczych.

Zatem do dwóch tradycyjnych rodzajów produkcji należy dodać trzeci - elastyczną zautomatyzowaną produkcję, która ma na celu zapewnienie wytwarzania szerokiej gamy produktów, zarówno na maszynach uniwersalnych, ale bez interwencji człowieka, jak i na liniach automatycznych.

Istnieją podstawy, aby sądzić, że nadchodząca dekada będzie punktem zwrotnym w rozwoju technologii produkcji, historyczną granicą pomiędzy epokami dominacji produkcji ręcznej i zautomatyzowanej. Bo właśnie teraz z jednej strony istnieje pilna potrzeba społeczna na to, a z drugiej niezbędne przesłanki naukowo-techniczne związane z pojawieniem się i rozwojem wielu nowych narzędzi automatyzacji.

Należą do nich przede wszystkim automatyczne systemy sterowania oparte na technologii komputerowej oraz roboty przemysłowe, które mają za zadanie zrewolucjonizować produkcję i podnieść ją na wyższy poziom jakościowy.

Powstanie i rozwój robotów przemysłowych jest niewątpliwie jednym z największych osiągnięć nauki i techniki ostatnich lat. Umożliwiły poszerzenie zakresu prac nad automatyzacją procesów technologicznych i pomocniczych oraz otworzyły szerokie perspektywy tworzenia automatycznych systemów maszynowych do elastycznej, rekonfigurowalnej produkcji.

Roboty przemysłowe uniknęły okresu nieufności i niedoceniania oraz trudności formacyjnych. Wręcz przeciwnie, żaden środek techniczny nie doczekał się tak entuzjastycznych pochwał, ani jeden nie zyskał tak dużego zainteresowania. Można się o tym przekonać przynajmniej z materiałów zawartych w tej książce. W naszym kraju w krótkim czasie w wielu ministerstwach budowy maszyn i produkcji instrumentów powstała cała sieć wyspecjalizowanych przedsiębiorstw i organizacji zajmujących się robotyką. Jeśli w dziesiątym planie pięcioletnim wyprodukowano około 6 tys., w jedenastym prawie 50, to w dwunastym planie pięcioletnim planuje się wyprodukować około 100 tysięcy robotów przemysłowych.

Wydawać by się mogło, że połączenie bezwarunkowej postępowości i wzmożonej uwagi powinno zapewnić triumfalny pochód robotów, ich znaczący wkład w rozwiązanie problemów intensyfikacji produkcji, ograniczenia pracy ręcznej itp. Jednak tak się jeszcze nie dzieje.

Pozwolę sobie stwierdzić, że robotyzacja produkcji przeżywa obecnie poważny kryzys, który wyraża się wyraźną rozbieżnością pomiędzy nakładem sił i zasobów z jednej strony a ich rzeczywistym skutkiem z drugiej. A kryzys nie jest spowodowany nagle odkrytymi wadami robotów przemysłowych, ale błędnymi obliczeniami we wdrażaniu polityki technicznej w zakresie robotyzacji.

Autor książki podaje pewne dane na ten temat. Z analizy przeprowadzonej w Anglii wynika, że 44% firm zajmujących się robotyzacją produkcji ogłaszało niepowodzenia, a liczba ta wydaje się być raczej zaniżona, gdyż nie każda firma ma odwagę przyznać się do swoich niepowodzeń. Połowa z tych firm ogłosiła zaprzestanie prac nad robotyzacją produkcji.

Naszym zdaniem na obecną sytuację składa się zespół czynników obiektywnych i subiektywnych.

Rozwija się zasadniczo nowy kierunek naukowy i techniczny, a trudności i niepowodzenia są nieuniknione. Roboty przemysłowe mają zbyt krótką historię, aby mieć pewne zalety i brak braków w projektowaniu i praktyce.

Jednak kryje się za tym coś więcej. Przez długi czas roboty przemysłowe były postrzegane nie jako skuteczny środek zwiększania efektywności produkcji, a jedynie jako swego rodzaju równoważny substytut człowieka w produkcji, mający uwolnić go od monotonnej i trudnej, nieatrakcyjnej pracy ręcznej. To właśnie ta koncepcja robota jako „człowieka z żelaza” o mięśniach ze stali i potężnym elektronicznym mózgu, który nie uchyla się od strajków ani nie podejmuje uderzeń, ale pracuje niestrudzenie przez całą dobę i przez cały rok, biegnie jak czerwona nić w całej książce P. Scotta.

Oczywiście ta piękna legenda, która obiecywała za jednym zamachem uwolnić pracowników od pracy fizycznej, a menedżerów od wielu zmartwień i trudności w przypadku natychmiastowego zakupu i masowego używania robotów, okazała się w pewnym momencie niezwykle atrakcyjna. Był umiejętnie stymulowany przez firmy przemysłowe, które zainwestowały ogromne pieniądze w organizację produkcji robotów przemysłowych, a podsycany był przez media. Na razie trzeźwe głosy utonęły w tym potężnym „szumie o robotach”.

Oczywiście koncepcja „humanizowania” robotów przemysłowych odegrała pewną pozytywną rolę we wczesnych stadiach robotyki ze względu na swoją prostotę i przejrzystość, zwłaszcza dla tych, którzy nie znali głęboko zawiłości produkcji, ale mieli prawo decydować. Pomogło to w wytyczeniu nowego kierunku, usunąło wiele przeszkód z drogi nielicznym wówczas entuzjastom, przyspieszyło rozwój i powstanie pierwszych generacji konstrukcji.

Jednak później, gdy roboty przemysłowe zaczęły wkraczać na szerokie pole zastosowań produkcyjnych, to właśnie koncepcja „robota zastępuje człowieka”, w oderwaniu od zadań końcowych i reszty arsenału technicznych środków produkcji, była źródłem wielu trudności i niepowodzeń dnia dzisiejszego.

Przede wszystkim jest w swej istocie głęboko błędny. Robot nie może zastąpić człowieka. Zastąpić człowieka może tylko inna osoba, najlepiej silniejsza, bardziej wykwalifikowana, sumienna.

W różnorodności funkcji i możliwości, jakie przysługują człowiekowi, także w obszarze produkcji, roboty są w stanie przejąć jedynie kilka funkcji, które w wielu przypadkach nie przekraczają możliwości tak tradycyjnych środków mechanizacji i automatyzacji jak taśmy przenośniki, wibracyjne urządzenia załadowcze, znane od kilkudziesięciu lat konwencjonalne manipulatory ze sterowaniem cyklicznym. Co więcej, wszystkie te cechy wyróżniające człowieka, które z entuzjazmem przypisujemy robotom przemysłowym, są w rzeczywistości zwyczajnymi właściwościami wszelkich technicznych środków produkcji. Przenośnik taśmowy zastępuje także człowieka, uwalniając go od ciężkiej pracy fizycznej; wyobraźcie sobie armadę ładowaczy z torbami na ramionach, kłusujących po całym warsztacie. Przenośnik taśmowy nie pali, nie wagaruje, nie wymaga mieszkania dla rodziny ani miejsca w przedszkolu, ale nikomu nie przyszło do głowy uzasadniać stosowania tych przenośników takimi argumentami, na przykład w porównaniu z przenośniki łańcuchowe.

Wyidealizowana idea robotów, które rozwinęły się wśród szerokich warstw społeczeństwa pod wpływem mediów i które rzekomo są w stanie całkowicie zastąpić ludzi w produkcji i umożliwić przeprowadzenie „rewolucji technologicznej” w możliwie najkrótszym czasie , odbudować podwaliny produkcji przemysłowej itp., nie oddaje rzeczywistego stanu rzeczy. W rzeczywistości szybkie masowe wprowadzenie systemów robotycznych w dużej mierze zdestabilizowało produkcję przemysłową i spowodowało wiele poważnych problemów. Stało się tak dlatego, że wyolbrzymiono rzeczywiste możliwości robotów i przedstawiono niektóre przykładowe przykłady jako typowe. To uproszczone i niedokładne spojrzenie na roboty jest szkodliwe choćby dlatego, że maskuje problemy napotykane w praktyce i może prowadzić konsumentów do dokonywania nieświadomych wyborów.

Niezrozumienie robotyzacji, zmierzające nie do rozwiązywania zasadniczych problemów zwiększania efektywności produkcji (jakości, produktywności, kosztów), a jedynie do symulowania pewnych ręcznych działań człowieka w nadziei, że wszystko inne nastąpi, również nie jest tak nieszkodliwe, jak mogłoby się wydawać .

Po pierwsze, stąd już tylko krok do robotyzacji dla samej robotyzacji. A w konsekwencji rozczarowanie i dyskredytacja, ponieważ produkcja, ze swoimi surowymi prawami, nieuchronnie odrzuca projekty drogie, powolne i zawodne. Po drugie, sami programiści, kierując się zasadą „jeśli tylko robot potrafi manipulować”, zaczynają szukać sposobów najłatwiejszych, a nie najskuteczniejszych.

Rzeczywiście, z punktu widzenia możliwości zwiększenia wydajności produkcji, różne typy robotów są dalekie od równoważnych. Zatem ich zastosowanie w operacjach spawania, malowania, galwanizacji i czyszczeniu może znacząco poprawić jakość wyrobów, przede wszystkim dzięki stabilizacji warunków technologicznych. Wydajność sprzętu wzrasta tutaj ze względu na „wieloręczność”, szybkość działania, zwiększoną nośność, osoba jest całkowicie usunięta z obszaru pracy i pozbywa się pracy w niesprzyjającym środowisku.

Jednocześnie podczas załadunku maszyn do cięcia metalu roboty przemysłowe nie wpływają na jakość produktów. Jeśli chodzi o produktywność sprzętu, z reguły występują straty, ponieważ ręczne ładowanie części o masie do 3-5 kg jest wykonywane przez osobę kilka razy szybciej. W związku z tym zysk można uzyskać jedynie z funduszu płac, a nawet wtedy jest on nieznaczny, ponieważ jeden pracownik obsługuje 2-3 maszyny CNC bez robotów. Dlaczego więc zdecydowana większość osiągnięć nie jest ukierunkowana na spawanie, malowanie, cynkowanie, ale na załadunek maszyn czy pras do cięcia metalu, czyli tzw. najmniej obiecujące obszary? Odpowiedź jest tylko jedna – jeśli podchodzimy do robotyzacji jako zadania polegającego na symulowaniu działań człowieka, to jest ona prostsza, łatwiejsza, wygodniejsza.

Przez długi czas większość robotów przemysłowych powstawała jako konstrukcje stojące, co było wynikiem dobrowolnego lub mimowolnego naśladowania osoby stojącej obsługującej maszynę.

Według naszych danych 53% stanowią roboty przemysłowe montowane na podłodze, kolejne 39% to roboty montowane na urządzeniach podstawowych, a tylko 8% to konstrukcje podwieszane (suwnice itp.).

Tymczasem konstrukcje montowane na podłodze są najbardziej irracjonalne i nieekonomiczne, ponieważ wymagają znacznej dodatkowej przestrzeni, powodują stres psychiczny podczas konfiguracji i konserwacji oraz mają minimalne możliwości obsługi „wielu maszyn”.

Ale roboty przemysłowe mogą pracować „do góry nogami”, a nawet lepiej!

Robot różni się od robota! I choć autor wyraża tę oczywistą ideę, w dalszej części treści książki nie ma już rozróżnienia pomiędzy robotami transportowo-załadowczymi a robotami technologicznymi; perspektywy i efektywność robotów przemysłowych są uważane za rodzaj kategorii uniwersalnej i w zasadzie bezkonfliktowej.

Dzisiejsza praktyka rozwiewa takie złudzenia. Obecnie najbardziej potencjalnie efektywne roboty służą do zgrzewania punktowego i liniowego, m.in. w przemyśle motoryzacyjnym. Ale i tutaj doświadczenie wdrożeniowe mówi o trudnym i złożonym procesie zwiększania mobilności robotów, ich szybkości i niezawodności działania, który należy zakończyć, dopóki potencjalne możliwości nie staną się rzeczywistością.

W porównaniu z tradycyjnymi liniami spawalniczymi przepływowymi i automatycznymi w przemyśle motoryzacyjnym, kompleksy robotyczne powinny w teorii zapewniać znacznie większą elastyczność w działaniu sprzętu: przy przechodzeniu do produkcji dowolnego nowego modelu samochodu w zasadzie wystarczy wprowadzić niezbędne zmiany w programie, za pomocą którego sterowany jest robot. W rzeczywistości jednak takie elastyczne systemy jeszcze nie istnieją. Obecnie systemy robotyczne są przystosowane do wytwarzania bardzo ograniczonej liczby rodzajów produktów. Jeśli np. wykwalifikowany pracownik praktycznie potrzebuje tylko kilku sekund na przejście z jednej operacji produkcyjnej do drugiej, to przeprogramowanie robotów lub, jeśli jest dostępny wymagany program, rekonfiguracja ich w związku z przejściem do produkcji samochodu z inny typ ciała, choć tego samego modelu, jest dość trudnym procesem. Prawdziwe zmiany w tym obszarze nastąpią dopiero wraz z wprowadzeniem do produkcji nowych generacji robotów przemysłowych, które posiadają znacznie większą ilość „pamięci”, oraz wraz z rozwojem bardziej zaawansowanych języków programowania. Wystarczy najdrobniejsza awaria jednego z robotów, a praca na całej linii automatycznie się zatrzymuje. Sprzęt stoi zatem na biegu jałowym, a często przy ustalaniu przyczyny awarii i ciężkości awarii przedstawiciele serwisu wyciągają błędne wnioski i prognozy, przeceniając lub zaniżając szacowany czas niezbędny do usunięcia awarii.

To nie przypadek, że w wielu przedsiębiorstwach przemysłowych na końcu każdej linii przenośnika instalowane jest dodatkowe wyposażenie, które umożliwia ręczne wykonanie tych operacji, których nie byłby w stanie wykonać ten czy inny uszkodzony robot. Takie działania, w wyniku których udział pracy ręcznej w obszarach zrobotyzowanych w krótkim czasie wzrasta do 30-40°/o, często stają się przyczyną poważnych problemów.

Do tej pory mit o nieomylności i wszechmocy robotów przemysłowych, według którego automatyzacja produkcji sprowadza się do jej robotyzacji, czyli zastąpienia pracowników produkcji robotami przemysłowymi, przyniósł same szkody. Koncepcja ta zakłada, że procesy technologiczne, projekty i układy maszyn pozostają zasadniczo na tym samym poziomie, ale są wolne od niezbędnej obecności człowieka. To nie jest prawda. Treścią każdego procesu produkcyjnego były i będą procesy technologiczne otrzymywania materiałów, ich przetwarzania, kontroli i montażu wyrobów, urzeczywistniające się w projektach i układach maszyn, aparatury i ich systemów. To w nich określone są wszelkie potencjalne możliwości jakości i ilości produktów oraz efektywności ekonomicznej produkcji. Żadna automatyzacja ani robotyka nie może zapewnić więcej niż to, co jest nieodłącznie związane z technologią.

Tymczasem wszystkie procesy technologiczne produkcji niezautomatyzowanej mają niski potencjał ze względu na małą intensywność, brak koncentracji operacji i ich łączenie w czasie. Jednostronne zastępowanie funkcji ludzkich w systemach wypracowanych przez dziesięciolecia w związku z niepełnosprawnością jest daremne.

Znaczna ilość zautomatyzowanego sprzętu robotycznego, zaprojektowanego przez wysoko wykwalifikowanych programistów, okazała się nieskuteczna tylko dlatego, że wszystkie wysiłki programistów miały na celu „wyeliminowanie” operacji ręcznych, a pominięto kwestie jakości produktu, szybkości maszyny i jej niezawodności. Innymi słowy, słuszne hasła ogólne, takie jak „praca fizyczna na barkach maszyn”, są czasami rozumiane formalnie i wprost i próbują sprowadzić automatyzację do tworzenia środków technicznych imitujących ręczne działania człowieka podczas manipulacji lub sterowania maszynami. W rezultacie pojawia się nowy sprzęt, który działa, jak to się obecnie modnie mówi, z wykorzystaniem „technologii bezzałogowej”, ale jest nieporęczny i kosztowny, mało produktywny i zawodny, a ostatecznie nieefektywny ekonomicznie.

Automatyzacja produkcji to złożone zadanie projektowe i technologiczne polegające na stworzeniu nowego sprzętu, zasadniczo różniącego się od technicznego arsenału niezautomatyzowanych środków produkcyjnych.

Ogólnym kierunkiem kompleksowej automatyzacji procesów produkcyjnych nie jest zastępowanie człowieka przy obsłudze znanych maszyn i urządzeń, ale tworzenie bardzo intensywnych procesów technologicznych i wysokowydajnych środków produkcji, co w zasadzie byłoby niemożliwe przy bezpośrednim udziale człowieka.

Prawidłowe zrozumienie istoty automatyzacji i głównego kierunku prac w tym obszarze jest niezbędnym warunkiem kształtowania się zasad naukowych i podstaw naukowych polityki technicznej w zakresie robotyzacji na poziomie produkcji.

Cechą współczesnego etapu postępu naukowo-technicznego jest to, że czynnikiem determinującym rozwój nowych technologii jest ograniczenie zasobów materialnych i ludzkich. Należy wybrać ograniczoną liczbę obiektów zagospodarowania przestrzennego w taki sposób, aby przy realnych możliwościach można było uzyskać jak największe efekty społeczno-gospodarcze.

W ujęciu strategicznym oznacza to zwrot w kierunku priorytetowego ponownego wyposażenia technicznego właśnie tych części produkcji, w których możemy osiągnąć rezultaty dzięki zastosowaniu zaawansowanej technologii, nowych metod i procesów – koncentracja operacji, obróbka wielopozycyjna i wielonarzędziowa lub montaż.

Z taktycznego punktu widzenia oznacza to unikanie powielania tych technicznych środków robotyzacji, które nie zapewniają wysokich wyników końcowych lub te wyniki są jednostronne, na przykład skracając czas ręcznej konserwacji. W takim przypadku w specyficznych warunkach produkcji należy kierować się, obok znanych metod obliczeń i uzasadnień, szeregiem zasad polityki technicznej.

Pierwszą zasadą jest zasada osiągania rezultatów końcowych: robotyka nie powinna tylko naśladować czy zastępować działań człowieka, ale szybciej i lepiej wykonywać funkcje produkcyjne, tylko wtedy będzie naprawdę skuteczna. Zmiana liczby jakiejkolwiek kategorii pracowników lub zastąpienie manipulacji ręcznej manipulacją automatyczną nie jest celem ani rezultatem.

Analiza pracy automatyzacji pokazuje, że 60-70% efektu ekonomicznego uzyskuje się dzięki wyższej produktywności sprzętu zautomatyzowanego w porównaniu do sprzętu niezautomatyzowanego; 15-20% - ze względu na podniesienie lub ustabilizowanie jakości i tylko 10-15% ze względu na oszczędności w funduszu płac. Dlatego planując i uzasadniając prace nad robotyzacją, należy najpierw przeanalizować, jak zaplanowane działania mogą wpłynąć na jakość i ilość wytwarzanych produktów; ilość personelu serwisowego.

To właśnie te czynniki zapewniły priorytetowy rozwój technologicznych robotów przemysłowych, które pozwalają czerpać korzyści ze wszystkich źródeł wydajności poprzez poprawę jakości produktów, zwiększenie produktywności maszyn i zmniejszenie liczby personelu produkcyjnego pracującego w trudnych i szkodliwych warunkach. warunki produkcyjne.

Drugą zasadą polityki technicznej w robotyzacji produkcji jest zasada kompleksowego podejścia. Wszystkie najważniejsze elementy procesu produkcyjnego - urządzenia produkcyjne, technologie, urządzenia główne i pomocnicze, systemy zarządzania i utrzymania, personel, usuwanie odpadów - muszą zostać rozważone i ostatecznie rozwiązane na nowym, wyższym poziomie. Czasami wystarczy stracić z oczu chociaż jeden element procesu produkcyjnego, na przykład projekt produktu, a cały system działań automatyzujących okazuje się nieskuteczny. Tym bardziej mało obiecujące są próby ograniczenia automatyzacji jedynie do transformacji poszczególnych elementów, powiedzmy, tworzenia skomplikowanych i kosztownych mikroprocesorowych układów sterowania przy zachowaniu zacofanej technologii, a takich przykładów jest wiele. Zarówno roboty przemysłowe, jak i zautomatyzowane systemy sterowania muszą być opracowywane i wdrażane z uwzględnieniem postępu technologii i projektowania oraz integrowane w celu dostosowania do wymagań produkcji – tylko wtedy będą skuteczne.

Trzecią zasadą polityki technicznej w automatyzacji produkcji jest zasada konieczności: narzędzia robotyzacji, w tym te najbardziej obiecujące i postępowe, należy stosować nie tam, gdzie można je zaadaptować, ale tam, gdzie nie można się od nich obejść.

Znaczenie współczesnej elektroniki i techniki komputerowej polega nie tylko i nie tyle na zastępowaniu funkcji człowieka przy serwisowaniu znanych maszyn, ile przede wszystkim na pojawiających się możliwościach tworzenia na ich bazie środków produkcji, które wcześniej nie mogły powstać.

Zdecydowana większość uniwersalnych maszyn do cięcia metalu, pras i instalacji spawalniczych to maszyny jednostanowiskowe i jednonarzędziowe. Za pomocą jednego narzędzia przetwarzają tylko jeden produkt na raz. Wyjaśnia to ograniczone możliwości osoby, która nie może jednocześnie zarządzać kilkoma procesami lub obiektami. Zastosowanie nowoczesnej elektroniki umożliwia tworzenie urządzeń o wysokim stopniu koncentracji procesu technologicznego, z wieloma jednocześnie działającymi mechanizmami i narzędziami. Dlatego też polityka techniczna, szczególnie przy tworzeniu zrobotyzowanych systemów produkcyjnych do produkcji masowej, powinna być nakierowana przede wszystkim na projektowanie i wdrażanie maszyn wielonarzędziowych i wielopozycyjnych o zróżnicowaniu i koncentracji operacji, które są kilkudziesięciokrotnie bardziej produktywne niż konwencjonalne maszyny jednostanowiskowe. -sprzęt pozycyjny oraz tam, gdzie niemożliwe są operacje wykonywane ręcznie, bez użycia robota. Nie ma potrzeby konkurować z osobą, w której jest „zakorzeniona”; Należy cierpliwie szukać priorytetowych celów robotyzacji dla tych, gdzie osoba w połączeniu z istniejącymi mechanizmami nie będzie w stanie konkurować z robotem.

Wreszcie czwartą zasadą jest zasada aktualności: wprowadzanie i powielanie niedojrzałych rozwiązań technicznych jest niedopuszczalne.

Niestety, często odurzeni szerokimi perspektywami robotyzacji, dążymy do szybkiego odtworzenia konstrukcji robotów, które ledwo zostały doprowadzone do poziomu „zdolnego do funkcjonowania”.

Ostatecznie wprowadzenie drogich, zawodnych i wolno działających systemów i środków automatyzacji prowadzi jedynie do ich dyskredytacji.

Na rozwój robotyzacji jako nowego kierunku naukowo-technicznego niewątpliwie wpływ miał fakt, że początkowo tworzeniem robotów przemysłowych zaczęli zajmować się specjaliści z zakresu informatyki, cybernetyki technicznej itp., którzy wcześniej nie zajmowali się zagadnieniami automatyzacji produkcji i całkiem szczerze wierzyłem, że najważniejsze - 370 stworzyć projekt robota, przede wszystkim jego system sterowania i zestaw programów sterujących procesami manipulacji imitującymi działania człowieka, a reszta, jak to mówią, będzie sprawą technologii. Do tego grona specjalistów od robotyki należy również autor książki. Najwyraźniej nieprzypadkowo autor, powołując się na wiele nazwisk i adresów twórców konstrukcji, obwodów i oprogramowania, nie bierze pod uwagę ani jednego konkretnego przykładu produkcji, warsztatowego wdrożenia robotów przemysłowych, ograniczając się jedynie do postanowień ogólnych i zalecenia.

Roboty przemysłowe nie są czymś nadprzyrodzonym. Ich wdrożenie może być skuteczne lub nieopłacalne, zmniejszyć niedobory kadrowe lub je pogłębić – wszystko zależy od konkretnych warunków.

Znaczenie robotów przemysłowych nie polega na zastępowaniu człowieka w obsłudze znanych maszyn. Stanowiły brakujące ogniwo, które umożliwiło łączenie odmiennych urządzeń technologicznych w złożone, elastyczne, zautomatyzowane systemy produkcyjne maszyn i urządzeń. Przyszłość należy do takich systemów. Dlatego roboty przemysłowe będą nadal się rozwijać i zdobywać nowe stanowiska, niezależnie od tego, jak bardzo będziemy starali się je zdyskredytować pochopnymi i nieprzemyślanymi działaniami. Nie należy jednak mylić perspektyw z realnymi możliwościami dnia dzisiejszego. Bardzo kontrowersyjnym faktem, biorąc pod uwagę niedoskonałość projektu i brak przygotowania produkcji, a także popełniane błędy, jest to, że roboty przemysłowe mogą w najbliższej przyszłości znacząco wpłynąć na ogólny poziom pracy ręcznej w produkcji, zwłaszcza na poziomie produktywność pracy we wszystkich możliwych zastosowaniach.

Niemniej jednak przyszłość należy do robotów przemysłowych. Nadejdzie czas, kiedy równie trudno będzie wyobrazić sobie produkcję, jak i życie codzienne bez robotyki przemysłowej, tak jak dzisiaj bez samochodu i telewizji.

Obecnie poziom techniczny robotów przemysłowych rośnie w szybkim tempie. Postęp robotyki dzisiaj kluczem do sukcesu robotyzacji jutro – to motyw przewodni książki, z którym nie sposób się nie zgodzić. Odkrywanie przyszłości robotów przemysłowych z punktu widzenia nie science fiction, ale konkretnej analizy naukowej i prognozowania jest najważniejszym, ekscytującym zadaniem.

Co to jest robot?

1 Arkusz jest cięty za pomocą narzędzia ręcznego.

BIOGRAFIA ROBOTYKI

O co to całe zamieszanie? Podstawy robotyki

Robotyka, nie roboty

Ta książka dotyczy potencjalnie szerokiej dziedziny robotyki, a nie tylko robotów, które już istnieją. Innymi słowy, książka ta została napisana w czasie, gdy szalały pasje wokół tworzenia i używania robotów i gdyby była poświęcona tylko tym próbkom, które były dostępne w momencie pisania, to to, co teraz czytasz, byłoby beznadziejne. przestarzały.

Tempo rozwoju robotyki wiąże się z sukcesami w zakresie udoskonalania komputerów. Często cytowane statystyki na ich temat przedstawiają się następująco. Gdyby przemysł samochodowy rozwijał się tak szybko, jak technologia komputerowa, samochód Rolle Royce trzydzieści lat temu kosztowałby teraz 2 funty, wypełniałby całe życie jednym kuflem benzyny i miał wystarczającą przyczepność, aby wjechać na strome wzgórza. Ten przykład w pewnym stopniu pokazuje, jak szybko robotyka postępuje. Jednakże, choć technologia staje się coraz bardziej złożona w coraz szybszym tempie, zasady leżące u podstaw szybkiego rozwoju zmieniają się stosunkowo powoli. Opanowanie tych zasad jest kluczem do odkrycia tajemnic nowej, potężnej „eksplozji” robotyki.

Początki robotyki

Ludzkość starała się stworzyć mechaniczną wersję siebie na długo przed rozpoczęciem pierwszych prac w tym kierunku, co ostatecznie doprowadziło do pomyślnego zastosowania robotów przemysłowych na początku lat 60-tych.

Na przestrzeni dziejów ludzkość w wyobraźni tworzyła maszyny posiadające zdolność odczuwania (przynajmniej częściowo). W starożytnych mitach greckich bogu ognia Hefajstosowi towarzyszyły, pomagając mu, dwa żywe posągi wykonane z czystego złota. Później zbudował brązowego giganta Talus, aby chronić wyspę Kretę przed inwazją wroga. Ponad dwa tysiące lat temu Bohaterowie Aleksandrii w swoim Traktacie o pneumatyce opisali wiele automatów, takich jak ruchome postacie i śpiewające ptaki - zupełnie jak w starożytnym greckim Disneylandzie. Co ciekawe, te wspaniałe zabawki pozostały jedynym prawdziwym zastosowaniem pneumatyki.

Około 1500 roku Leonardo da Vinci zbudował dla Ludwika XII mechanicznego lwa, który w chwili wkroczenia króla do Mediolanu ruszył do przodu, rozdarł pazurami pierś i pokazał herb Francji. Takie coraz bardziej złożone automaty mechaniczne pozostały modne przez następne cztery stulecia. Jednak słowo „robot” weszło do języka angielskiego dopiero na początku XX wieku, po sztuce Karela Capka „.R U.R.” (Roboty uniwersalne Rossum). W przedstawieniu „roboty” były hodowane biologicznie i można je było odróżnić od ludzi jedynie po braku emocji. Sam termin pochodzi od czeskiego słowa „praca”, oznaczającego przymus

praca i od słowa „robotnik”, czyli niewolnik. Chociaż te stworzenia obecne w sztuce nazywałyby się dziś „androidami”, a nie „robotami” (obecnie uważa się, że są mechaniczne), niewłaściwe użycie tego słowa stało się powszechne.

Słowo „robotyka” (robotyka) zostało wymyślone przez mistrza pisarza science fiction Aizika Azimowa. W opowiadaniu „Wędrowiec”, które ukazało się w marcu 1942 r. w zbiorze „Astounding Science Fiction”, A. Asimov po raz pierwszy przedstawił trzy słynne prawa robotyki.

1. Robot nie może wyrządzić człowiekowi krzywdy ani poprzez zaniechanie działania dopuścić do wyrządzenia mu krzywdy.

2. Robot musi wykonywać rozkazy wydane przez człowieka, chyba że rozkazy te naruszałyby pierwsze prawo:

3. Robot musi się chronić, chyba że narusza to pierwsze lub drugie prawo.

Choć A. Azimow wtedy nie zdawał sobie z tego sprawy, to właśnie wtedy w druku po raz pierwszy pojawiło się słowo „robotyka”. Joe Engelberger, założyciel firmy Uni-mation, uważany za ojca nowoczesnej robotyki przemysłowej, zauważył, że trzy prawa A. Asimova do dziś pozostają standardami, którymi muszą kierować się specjaliści od robotyki podczas projektowania.

Co to jest robot”

Do chwili obecnej nie opracowano jednolitej koncepcji dotyczącej tego, z czego składa się robot. Nawet jeśli chodzi o stosunkowo niedawno powstałe pojęcie „robota przemysłowego”, nie ma międzynarodowego porozumienia co do jego definicji, a granice tego terminu są ustalane dość arbitralnie. Przykładowo w Japonii robot to urządzenie działające na zasadzie podnoszenia i odkładania, czyli proste mechaniczne ramię, którego ruchy ograniczone są mechanicznymi ogranicznikami. Jednak na Zachodzie takie urządzenie, które nie ma elastyczności (chyba, że ktoś przesunie ograniczniki), uważane jest za specjalny rodzaj sztywnego automatu, a nie robota.

Kiedy więc mamy do czynienia z systemem zrobotyzowanym, a kiedy po prostu z tradycyjną formą automatyzacji?

Na przykład ustawione jest zadanie: wyciąć kawałek z dużej blachy. Rozważmy zarówno samą operację cięcia, jak i manipulację arkuszem. Możliwości rozwiązania tego problemu w zależności od stopnia złożoności zastosowanych środków technicznych można przedstawić w następującej kolejności.

1. Osoba zagina blachę ręcznie w tę i z powrotem, aż kawałek blachy odłamie się.

2. Blachę docinamy narzędziem ręcznym.

3. Blachę docina się za pomocą narzędzia z napędem mechanicznym.

4. Arkusz jest cięty przy użyciu specjalnego sprzętu pod kontrolą człowieka.

5. Krajarka automatycznie wykonuje zadaną sekwencję cięcia, której nie można zmienić; Załadunek arkusza odbywa się przez osobę lub linię produkcyjną.

6. Urządzenie pick-and-place pobiera arkusz z jednej ustalonej pozycji i ładuje go do maszyny, która następnie tnie arkusz w określonej kolejności. Położenie pobieranego arkusza oraz kolejność operacji cięcia można zmienić poprzez mechaniczne przełączenie maszyny.

7. Prosty robot z systemem kontroli położenia podnosi arkusz z dowolnej pozycji i ładuje go do maszyny, która wycina jeden z kilku możliwych profili i konfiguracji (możliwe w zależności od tego, skąd robot pobiera arkusz).

8. Robot z ciągłą kontrolą ścieżki delikatnie podnosi jeden z wielu arkuszy i przy kontrolowanym przyspieszeniu ładuje go do maszyny, która wycina jeden z wielu skomplikowanych profili.

9. Cały system robotyczny jest częścią znacznie większego systemu sterowanego komputerowo. Rodzaje profili mogą się różnić w zależności od asortymentu produkowanych wyrobów.

10. Cały system robotyczny wykorzystuje znaczną ilość informacji wizualnych i dotykowych, np. w celu znalezienia liścia.

Poziomy od pierwszego do szóstego są uważane (na Zachodzie) za twardą (lub wyspecjalizowaną) automatyzację, chociaż jasne jest, że na poziomie szóstym osiągnięto już znaczną elastyczność. Poziom siódmy to najprostszy system robotyczny, gdyż możliwość zmiany zaprogramowanych ruchów manipulatora pozwala na zaklasyfikowanie go jako robota. Ponadto maszyna do cięcia metalu może być wyposażona w komputerowe urządzenie sterowane numerycznie (CNC). Ta automatyczna maszyna jest sterowana przez minikomputer lub mikrokomputer wykorzystujący wcześniej nagraną sekwencję operacji obróbczych. Jednakże, chociaż można ją przeprogramować, maszyny CNC nie można sklasyfikować jako robota, ponieważ potrafi ona na przykład ciąć tylko metal. Urządzenia poziomu 9 i 10 mają już ograniczone zastosowanie w fabrykach, ale ich powszechne przyjęcie jest ograniczone koniecznością rozwiązania szeregu problemów.

Obecnie akceptowane są różne definicje robotów. Z reguły roboty nazywane są mechanizmami, które całkowicie lub częściowo naśladują osobę - wygląd, działania, a czasem jedno i drugie. Jeśli chodzi o definicje robota przemysłowego, różnią się one stopniem ogólności. Na przykład Japońskie Stowarzyszenie Robotów Przemysłowych dzieli roboty według poziomu złożoności na sześć klas: manipulatory ręczne; urządzenia do podnoszenia i opuszczania; programowalne manipulatory; ręcznie szkolone roboty; roboty sterowane w języku programowania; roboty, które potrafią reagować na otoczenie.

W Europie i USA termin „robot przemysłowy” nie obejmuje dwóch pierwszych klas japońskiej interpretacji. Brytyjskie Stowarzyszenie Robotyki (BRA) definiuje robota jako „przeprogramowalne urządzenie przeznaczone do obsługi i transportu części, narzędzi lub specjalistycznego sprzętu za pomocą zmiennych, programowalnych ruchów w celu wykonania określonych zadań produkcyjnych”. Definicja stosowana przez Amerykański Instytut Robotyki jest zasadniczo podobna do definicji BAR i charakteryzuje robota jako „przeprogramowalny wielofunkcyjny manipulator przeznaczony do przenoszenia materiałów, części, narzędzi lub innych specjalistycznych urządzeń za pomocą programowalnych ruchów w celu wykonywania różnorodnych zadań”.

Zatem termin „robot” w jego rozumieniu na Zachodzie nie obejmuje urządzeń takich jak zdalnie sterowane manipulatory (teleoperatory), sztuczne kończyny oparte na zasadach bionicznych czy protezy, gdyż urządzeniami tymi steruje człowiek, choć są one oparte na tej samej technologii co roboty. Japońska klasyfikacja urządzeń typu pick-and-place i manipulatorów ręcznych jako robotów poważnie komplikuje porównanie statystyk produkcji i wykorzystania robotów w Japonii, Europie Zachodniej i Stanach Zjednoczonych. Aby jednak przezwyciężyć to zamieszanie, Japończycy zaproponowali

lub termin mechatronika, który podkreśla związek pomiędzy mechaniką i elektroniką jako główną cechę wszystkich typów tej technologii.

Ręka robota

Jest prawdopodobne, że pewnego dnia roboty mobilne staną się powszechne, jednak obecnie poziom rozwoju, jaki osiągnęły roboty przemysłowe, najlepiej charakteryzuje koncepcja „mechanicznego ramienia” przymocowanego do podłogi, ściany, sufitu lub maszyny, wyposażonego w specjalny efektor końcowy, którym może być chwytak lub jakieś narzędzie, np. spawarka lub pistolet malarski. Ramię napędzane jest hydraulicznie, elektrycznie, a czasami pneumatycznie według zaprogramowanej sekwencji ruchów pod kontrolą sterownika, który jest zazwyczaj oparty na mikroprocesorze i jest w stanie określić położenie ramienia za pomocą urządzeń sprzężenia zwrotnego w każdym węźle.

Roboty są zazwyczaj programowane przez operatorów, przesuwając ramię w żądanej kolejności lub odtwarzając tę sekwencję za pomocą pilota. Niektóre skomplikowane roboty można programować bezpośrednio za pomocą głosu, wydając polecenia przemieszczenia się na określoną odległość i w określonym kierunku. Najnowsze roboty wyposażone są w sensoryczne sprzężenie zwrotne i są w stanie reagować na to, co dzieje się w ich bezpośrednim sąsiedztwie. Aby zwiększyć przestrzeń roboczą, w której może działać ręka, roboty montuje się na prowadnicach lub ramach, zapewniając im w ten sposób ograniczoną mobilność. Rozpiętość rozmiarów jest dość duża – od miniaturowych robotów montażowych zdolnych manewrować na przestrzeni około dziesięciu centymetrów sześciennych, po roboty stworzone przez firmę Lamberton Robotics w Szkocji, które potrafią przesuwać odkuwki o masie do 1,5 tony. na przestrzeni kilku metrów sześciennych.

Niemniej jednak zdecydowaną większość robotów przemysłowych można porównać do osoby niewidomej, głuchoniemej, niemej, jednorękiej, ze związanymi i zabetonowanymi nogami. Jednak pomimo tych „niesamowitych obrażeń” robot wniósł już wybitny wkład w produkcję. Stało się to jednak możliwe tylko dzięki temu, że środowisko, w którym do naszych czasów pracuje, było dla niej specjalnie „zbudowane” i nie jest tożsame ze środowiskiem, w którym dana osoba wykonywała tę samą pracę.

Klasyfikacja robotów

Oprócz klasyfikacji robotów według konfiguracji ramion powszechnie stosuje się inne zasady klasyfikacji.

Roboty o sztywnej i zmiennej sekwencji ruchów. Urządzenia tego typu, działające na zasadzie „podnieś i odłóż”, choć ściśle rzecz biorąc nie należą do robotów, często nazywane są robotami o sztywnej sekwencji ruchów. Skok w każdym kierunku ruchu wzdłuż osi jest określony przez instalację mechanicznych sztywnych ograniczników, a czujniki są zwykle reprezentowane przez wyłączniki krańcowe, które mogą wykrywać tylko punkty końcowe, a nie pośrednie. Takich urządzeń nie można przeprogramować do wykonywania nowego zadania. Należy je ponownie ustawić i debugować, jak tradycyjne mechanizmy automatyczne.

Roboty o zmiennej sekwencji może wykonywać różne zadania lub sekwencje operacji zgodnie z nowym programem. Jednak obecnie powstały urządzenia typu „weź i odłóż”, które zawierają różne twarde przystanki według odpowiedniego programu. Przykładowo robot MXU Senier firmy ACEA posiada siedem przystanków zainstalowanych na każdej osi, z których każdy może być sterowany według własnego programu, co umożliwia wykonywanie skomplikowanych sekwencji. Poza tym oczywiście w przemyśle zawsze istnieje pokusa, aby wszelkie urządzenia manipulacyjne typu „weź i włóż” klasyfikować jako roboty.

. Roboty z systemem śledzenia i bez niego. Roboty o zmiennej sekwencji muszą być w stanie zatrzymać zespół pojedynczego ramienia w dowolnym punkcie jego trajektorii. Istnieją dwa podejścia do rozwiązania tego problemu. W najprostszym rozwiązaniu technicznym sterownik po prostu wysyła energię do węzła, gdy tylko otrzyma sygnał, że ręka musi zająć żądaną pozycję. Podczas korzystania z niektórych specjalnych silników elektrycznych (silniki krokowe itp.). Takie podejście jest dopuszczalne, ale generalnie sterowanie w otwartej pętli bez sprzężenia zwrotnego dotyczącego informacji o rzeczywistym położeniu danego węzła jest bardzo niedokładne – ramię robota może gdzieś utknąć i całkowicie przestać się poruszać. Dlatego we wszystkich robotach, z wyjątkiem edukacyjnych, stosuje się inne rozwiązanie problemu, polegające na umieszczeniu na każdym węźle serwomechanizmu, który skutecznie kontroluje rzeczywistą pozycję węzła oraz pozycję, którą sterownik „chce” zająć węzeł, a następnie przesuwa ramię, aż pozycje zostaną dopasowane. Roboty korzystające ze sterowania w pętli zamkniętej nazywane są serworobotami lub po prostu serworobotami.

Roboty z systemami pozycjonowania i konturowania(działanie od punktu do punktu i wzdłuż ciągłej ścieżki sterowania). Dwa typy sterowników stosowanych w robotach przemysłowych mają następującą cechę. Wiele robotów pierwszej generacji miało wystarczającą ilość pamięci komputera, aby zapamiętać jedynie dyskretne punkty w przestrzeni, po których powinna poruszać się ręka. Trajektoria ruchu ręki pomiędzy tymi punktami nie była określona i często była trudna do przewidzenia. Takie roboty sterowane pozycją są nadal szeroko rozpowszechnione i całkiem nadają się do takich prac, jak zgrzewanie punktowe. Wraz ze spadkiem kosztów urządzeń pamięci masowej możliwe stało się zwiększenie liczby przechowywanych punktów. Wielu producentów używa terminu sterowanie wielopunktowe, gdy w pamięci komputera można przechowywać bardzo dużą liczbę dyskretnych punktów.

Niektóre rodzaje prac (malowanie natryskowe i spawanie łukowe) wymagają ciągłego sterowania ramieniem robota wzdłuż ścieżki. Te roboty sterowane konturowo w rzeczywistości dzielą ciągłą ścieżkę na dużą liczbę pojedynczych punktów, które są blisko siebie oddalone. Położenia punktów są rejestrowane podczas programowania lub obliczane podczas rzeczywistego ruchu poprzez interpolację, na przykład pomiędzy dwoma punktami, tworząc linię prostą. Roboty te można postrzegać jako naturalną ewolucję systemów sterowanych pozycją. W rzeczywistości istnieje „szara strefa”, w której wielopunktowe systemy sterowania mogą przybliżać ciągłą trajektorię systemu, jeśli ramię robota nie zatrzymuje się w każdym dyskretnym punkcie, ale płynnie przez nie przechodzi.

Roboty pierwszej, drugiej, trzeciej generacji. Do pierwszej generacji robotów zaliczają się najczęściej „roboty głuche, nieme i niewidome”, które znajdują szerokie zastosowanie w przedsiębiorstwach. Roboty drugiej generacji, które niedawno pojawiły się w laboratoriach, można teraz spotkać w fabrykach. Roboty drugiej generacji są bardzo podobne do robotów pierwszej generacji. Wykorzystują różne informacje sensoryczne o otoczeniu, aby dostosować swoje zachowanie podczas wykonywania operacji produkcyjnej (co odpowiada najbardziej złożonej, szóstej klasie wspomnianej wcześniej japońskiej klasyfikacji robotów). Systemy sensoryczne obejmują urządzenia wizyjne i czujniki dotykowe, które zapewniają „odczucie dotyku”.

Niektóre roboty drugiej generacji nazywane są robotami inteligentnymi. Ale termin ten należy przypisać robotom trzeciej generacji, których jeszcze nawet nie ma w laboratoriach. Właśnie rozpoczęły się badania nad stworzeniem robotów obdarzonych „zdrowym rozsądkiem”. Niemniej jednak takie badania rzeczywiście doprowadzą do powstania tzw. inteligentnych robotów, które będą wyposażone w „uczucia” i zdolność rozpoznawania obiektów w świecie zewnętrznym, a co za tym idzie; Dzięki temu w przyszłości będą w pewnym stopniu mogli działać samodzielnie.

Pomimo całej różnorodności kryteriów klasyfikacji istnieją „szare strefy”. Przykładowo jeden prosty czujnik nie czyni z urządzenia robota drugiej generacji. Konieczne jest, aby czujnik znacząco wpływał na działania robota. Ale co oznacza „znacznie”? Co więcej, nawet przyjęte definicje różnią się od siebie. Niektórzy eksperci klasyfikują urządzenia podnoszące i odkładające jako pierwszą generację robotów, zatem wszystkie pozostałe typy urządzeń robotycznych przechodzą o jedną generację do góry.

Całkiem możliwe, że ostatecznie za prawdziwe roboty można uznać dopiero roboty drugiej generacji, klasyfikując pierwszą generację jako urządzenia programowalne, zwykłe manipulatory itp.

Co potrafią współczesne roboty

Zastosowanie nowoczesnych robotów przemysłowych zwiększa produktywność sprzętu i wydajność produktów, poprawia jakość produktów, zastępuje człowieka w monotonnej i ciężkiej pracy oraz pomaga oszczędzać materiały i energię. Ponadto są na tyle elastyczne, że można je stosować w produkcji średnio- i małoseryjnej, czyli tam, gdzie tradycyjne narzędzia automatyzacji nie mają zastosowania. Produkty na małą skalę mają duży rynek. Badania pokazują, że zdecydowana większość części kupowanych, nawet przez wojsko, została wyprodukowana w ilościach mniejszych niż 100, a w Wielkiej Brytanii szacuje się, że około 75% wszystkich części metalowych zostało wyprodukowanych w ilościach mniejszych niż 50.

Roboty nie posiadają jeszcze wielu najważniejszych cech właściwych człowiekowi, np. nie potrafią inteligentnie reagować na nieprzewidziane sytuacje i zmiany w środowisku pracy, samouczenia się w oparciu o własne doświadczenia i doskonałej koordynacji działań układ ręka-oko. Roboty chwytakowe lub podobne są wykorzystywane do operacji manipulacyjnych, takich jak usuwanie zadziorów, odlewanie, czyszczenie wlewków, kucie, obróbka cieplna, odlewanie precyzyjne, obsługa maszyn, formowanie, pakowanie, paletowanie i magazynowanie.

Zamiast chwytaków ramiona robotyczne można wyposażyć w różnorodne narzędzia do wykonywania zadań, od malowania natryskowego, nakładania powłok klejących i izolacyjnych po wiercenie, pogłębianie, dokręcanie nakrętek, szlifowanie i piaskowanie. Ponadto roboty można wykorzystać do zgrzewania punktowego i łukowego, obróbki cieplnej i cięcia płomieniem lub laserem oraz czyszczenia strumieniem wody. Warto zaznaczyć, że początkowe złudzenia co do możliwości stworzenia uniwersalnego robota zdolnego wykonać niemal każdą pracę – od montażu po zgrzewanie punktowe – zostały obecnie w dużej mierze rozwiane. Roboty stają się obecnie wyspecjalizowane, stają się robotami malarskimi, robotami spawalniczymi, robotami montażowymi itp.

Na koniec, jeśli chodzi o potencjalne zastąpienie pracowników etatowych, należy pamiętać, że robot może zastąpić tylko kogoś, kto „pracuje jak robot”. Jednak niedaleki jest czas, kiedy roboty będą mogły zastąpić człowieka nie tylko w żmudnych, powtarzalnych i wyczerpujących pracach, ale także w pracach, które wcześniej uważano za wymagające umiejętności zdobywanych poprzez doświadczenie. Dlatego zrozumiałe jest, że wiele osób niepokoi się rozprzestrzenianiem się robotów w związku z możliwym wzrostem bezrobocia.

Wraz z pojawieniem się wyrafinowanych urządzeń robotycznych nie można już powiedzieć, że roboty po prostu zastąpią ludzi na nieatrakcyjnych stanowiskach, jednak ludzkość stanie w obliczu degradacji, jeśli w dalszym ciągu będzie

Bibliografia :

Książka autorstwa V.I. Zacharow i M.P. Wasilijewa „Roboty przemysłowe”

Od dzieciństwa przemieszczanie się z punktu A do punktu B wydawało nam się proste. My, ludzie, robimy to codziennie, co godzinę. Jednak dla robota nawigacja – szczególnie w pojedynczym środowisku, które stale się zmienia lub w środowisku, którego wcześniej nie widział – jest trudnym zadaniem. Po pierwsze, robot musi być w stanie postrzegać swoje otoczenie, a także rozumieć wszystkie przychodzące dane.

Robotycy rozwiązują pierwszy problem, wyposażając swoje maszyny w szereg czujników, skanerów, kamer i innych zaawansowanych technologicznie narzędzi, które pomagają robotom oceniać otoczenie. Skanery laserowe cieszą się coraz większą popularnością, choć nie można ich stosować w środowiskach wodnych ze względu na silne zniekształcenie światła w wodzie. Technologia sonarowa wydaje się realną alternatywą dla robotów podwodnych, ale jest znacznie mniej dokładna w środowiskach lądowych. Dodatkowo techniczny system wizyjny składający się z zestawu zintegrowanych kamer stereoskopowych pomaga robotowi „widzieć” jego krajobraz.

Gromadzenie danych środowiskowych to tylko połowa sukcesu. Większym wyzwaniem będzie przetwarzanie tych danych i wykorzystywanie ich do podejmowania decyzji. Wielu programistów steruje swoimi robotami za pomocą predefiniowanej mapy lub tworząc ją na bieżąco. W robotyce nazywa się to SLAM – metoda jednoczesnej nawigacji i mapowania. Mapowanie odnosi się tutaj do sposobu, w jaki robot przekształca informacje otrzymane przez czujniki w określoną formę. Nawigacja odnosi się do pozycji robota względem mapy. W praktyce te dwa procesy muszą zachodzić jednocześnie, na wzór „kury i jajka”, co jest możliwe jedynie przy użyciu wydajnych komputerów i zaawansowanych algorytmów obliczających pozycję na podstawie prawdopodobieństwa.

Wykaż się zręcznością

Roboty od wielu lat montują opakowania i części w fabrykach i magazynach. Ale w takich sytuacjach z reguły nie spotykają ludzi i prawie zawsze pracują z przedmiotami o tym samym kształcie w stosunkowo wolnym środowisku. Życie takiego robota w fabryce jest nudne i zwyczajne. Jeśli robot będzie chciał pracować w domu lub w szpitalu, będzie musiał posiadać rozwinięty zmysł dotyku, umiejętność wykrywania znajdujących się w pobliżu osób i nienaganny gust w doborze działań.

Umiejętności te są niezwykle trudne do nauczenia robota. Zazwyczaj naukowcy w ogóle nie uczą robotów dotykania, programując je tak, aby nie działały w przypadku kontaktu z innym obiektem. Jednakże w ciągu ostatnich pięciu lat poczyniono znaczne postępy w łączeniu zgodnych z przepisami robotów i sztucznej skóry. Zgodność odnosi się do poziomu elastyczności robota. Elastyczne maszyny są bardziej giętkie, sztywne mniej.

W 2013 roku naukowcy z Georgia Tech stworzyli ramię robota ze sprężynowymi przegubami, które pozwalają ramieniu zginać się i wchodzić w interakcję z obiektami, podobnie jak ludzka dłoń. Następnie pokryli całość „skórą”, która wyczuwała nacisk lub dotyk. Niektóre skórki robotów zawierają sześciokątne chipy, każdy wyposażony w czujnik podczerwieni, który wykrywa każde podejście bliżej niż centymetr. Inne charakteryzują się elektronicznymi odciskami palców, prążkowaną, chropowatą powierzchnią, która poprawia chwyt i ułatwia przetwarzanie sygnału.

Połącz te zaawansowane technologicznie ramiona z zaawansowanym systemem wizyjnym, a otrzymasz robota, który wykona delikatny masaż lub posortuje teczkę z dokumentami, wybierając z ogromnej kolekcji.

Podtrzymuj konwersację

, jeden z twórców informatyki, w roku 1950 przedstawił odważną prognozę: pewnego dnia maszyny będą mogły mówić tak swobodnie, że nie będzie można ich odróżnić od ludzi. Niestety, jak dotąd roboty (a nawet Siri) nie spełniły oczekiwań Turinga. Dzieje się tak dlatego, że rozpoznawanie mowy znacznie różni się od przetwarzania języka naturalnego – czyli tego, co robią nasze mózgi, aby wyodrębnić znaczenie słów i zdań podczas rozmowy.

Początkowo naukowcy sądzili, że odtworzenie tego będzie tak proste, jak wprowadzenie reguł gramatycznych do pamięci maszyny. Jednak próba zaprogramowania przykładów gramatycznych dla każdego języka po prostu nie powiodła się. Nawet określenie znaczenia poszczególnych słów okazało się bardzo trudne (w końcu istnieje coś takiego jak homonimy - na przykład klucz do drzwi i klucz wiolinowy). Ludzie nauczyli się określać znaczenie tych słów w kontekście, czerpiąc ze swoich zdolności umysłowych rozwiniętych przez wiele lat ewolucji, ale ponowne rozbicie ich na ścisłe reguły, które można było zapisać w kodzie, okazało się po prostu niemożliwe.

W rezultacie wiele współczesnych robotów przetwarza język w oparciu o statystyki. Naukowcy karmią ich ogromnymi tekstami, zwanymi korpusami, a następnie pozwalają komputerom dzielić długie teksty na kawałki, aby dowiedzieć się, które słowa często występują razem i w jakiej kolejności. Dzięki temu robot może „nauczyć się” języka na podstawie analizy statystycznej.

Uczyć się nowych rzeczy

Wyobraźmy sobie, że ktoś, kto nigdy nie grał w golfa, postanawia nauczyć się machać kijem. Może przeczytać o tym książkę i spróbować, albo może obejrzeć trening słynnego golfisty i spróbować sam. W każdym razie podstawy można opanować łatwo i szybko.

Robotycy stoją przed pewnymi wyzwaniami, próbując zbudować autonomiczną maszynę, która może uczyć się nowych umiejętności. Jedno podejście, podobnie jak w przypadku golfa, polega na podzieleniu czynności na precyzyjne kroki, a następnie zaprogramowaniu ich w mózgu robota. Wymaga to oddzielenia, opisania i zakodowania każdego aspektu działania, co nie zawsze jest łatwe. Istnieją pewne aspekty machania kijem golfowym, które trudno opisać słowami. Na przykład interakcja między nadgarstkiem a łokciem. Te subtelne szczegóły łatwiej jest pokazać niż opisać.

W ostatnich latach naukowcy poczynili pewne postępy w uczeniu robotów naśladowania człowieka. Nazywają to uczeniem się przez naśladownictwo lub uczeniem się przez demonstrację (technika LfD). Jak oni to robią? Maszyny wyposażone są w szereg kamer szerokokątnych i zmiennoogniskowych. Sprzęt ten pozwala robotowi „widzieć” nauczyciela wykonującego określone aktywne procesy. Algorytmy uczące się przetwarzają te dane, aby utworzyć matematyczną mapę funkcji, która łączy dane wizualne i pożądane działania. Oczywiście roboty LfD muszą być w stanie ignorować pewne aspekty zachowania nauczyciela – jak swędzenie czy katar – i radzić sobie z podobnymi problemami, które wynikają z różnic w anatomii robota i człowieka.

Zwodzić

Dziwna sztuka oszukiwania rozwinęła się wśród zwierząt, aby wyprzedzić konkurencję i uniknąć zjedzenia przez drapieżniki. W praktyce oszukiwanie jako sztuka przetrwania może być bardzo, bardzo skutecznym mechanizmem samozachowawczym.

W przypadku robotów nauczenie się oszukiwania ludzi lub innych robotów może być niezwykle trudne (i być może dobre dla Ciebie i mnie). Oszustwo wymaga wyobraźni - umiejętności tworzenia pomysłów lub obrazów obiektów zewnętrznych niezwiązanych z uczuciami - a maszyna z reguły jej nie ma. Potrafią bezpośrednio przetwarzać dane z czujników, kamer i skanerów, ale nie potrafią tworzyć koncepcji wykraczających poza dane zmysłowe.

Z drugiej strony roboty przyszłości mogą być lepsze w oszukiwaniu. Naukowcom z Georgia Tech udało się przenieść pewne umiejętności oszukiwania wiewiórek na roboty w laboratorium. Najpierw zbadali przebiegłe gryzonie, które chronią swoje zapasy żywności, wabiąc konkurentów do starych i nieużywanych magazynów. Następnie zakodowali to zachowanie w proste zasady i załadowali je do mózgów swoich robotów. Maszyny były w stanie wykorzystać te algorytmy do określenia, kiedy oszustwo może być przydatne w określonej sytuacji. W rezultacie mogliby oszukać swojego towarzysza, zwabiając go w inne miejsce, gdzie nie ma nic cennego.

Przewiduj ludzkie działania

W The Jetsons Rosie-robot-pokojówka była w stanie prowadzić rozmowę, gotować, sprzątać i pomagać George'owi, Jane, Judy i Elroyowi. Aby zrozumieć jakość pracy Rosie, wystarczy przypomnieć sobie jeden z pierwszych odcinków: pan Spacely, szef George'a, przychodzi do domu Jetsonów na kolację. Po posiłku wyjmuje cygaro i wkłada je do ust, a Rosie biegnie do przodu z zapalniczką. To proste działanie reprezentuje złożone ludzkie zachowanie – zdolność przewidywania, co stanie się dalej, na podstawie tego, co się właśnie wydarzyło.

Podobnie jak oszustwo, przewidywanie ludzkich działań wymaga od robota wyobrażenia sobie przyszłego stanu. Powinien umieć powiedzieć: „Jeśli widzę, że ktoś robi A, z przeszłych doświadczeń mogę się domyślić, że prawdopodobnie zrobi B”. W robotyce ten punkt był niezwykle trudny, ale ludzie robią pewne postępy. Zespół z Uniwersytetu Cornell opracował autonomicznego robota, który może reagować na podstawie interakcji swojego towarzysza z obiektami w swoim otoczeniu. W tym celu wykorzystuje parę kamer 3D do rejestrowania obrazów otoczenia. Algorytm następnie identyfikuje kluczowe obiekty w pomieszczeniu i sprawia, że wyróżniają się one na tle innych. Następnie, wykorzystując bogactwo informacji uzyskanych z wcześniejszych szkoleń, robot opracowuje zestaw konkretnych oczekiwań ruchowych wobec osoby i przedmiotów, których dotyka. Robot wyciąga wnioski na temat tego, co stanie się dalej i zgodnie z tym postępuje.

Roboty Cornell czasami popełniają błędy, ale czynią znaczne postępy w miarę ulepszania technologii kamer.

Koordynuj działania z innymi robotami

Zbudowanie pojedynczej maszyny na dużą skalę – nawet androida, jeśli wolisz – wymaga znacznych inwestycji czasu, energii i pieniędzy. Inne podejście polega na rozmieszczeniu armii prostszych robotów, które mogą współpracować w celu realizacji złożonych zadań.

Pojawia się szereg problemów. Robot pracujący w zespole musi potrafić dobrze pozycjonować się w stosunku do swoich towarzyszy i potrafić skutecznie komunikować się – z innymi maszynami oraz z człowiekiem. Aby rozwiązać te problemy, naukowcy zwrócili się do świata owadów, które wykorzystują złożone zachowania rojowe, aby znaleźć pożywienie i rozwiązać problemy z korzyścią dla całej kolonii. Na przykład badając mrówki naukowcy zdali sobie sprawę, że poszczególne osobniki komunikują się między sobą za pomocą feromonów.

Roboty mogłyby używać tej samej „logiki feromonów”, ale do komunikacji opierałyby się na świetle, a nie na środkach chemicznych. Działa to w ten sposób: grupa maleńkich robotów jest rozproszona na ograniczonej przestrzeni. Najpierw losowo eksplorują obszar, aż natkną się na lekki ślad pozostawiony przez innego bota. Wie, że musi podążać tropem i podąża za nim, zostawiając swój ślad. Gdy tory łączą się w jeden, coraz więcej robotów podąża za sobą w jednym rzędzie.

Kopia własna

Pan powiedział do Adama i Ewy: „Bądźcie płodni i rozmnażajcie się, i zapełniajcie ziemię”. Robot, który otrzymał takie polecenie, poczułby się zawstydzony lub zawiedziony. Dlaczego? Ponieważ nie jest w stanie się rozmnażać. Zbudowanie robota to jedno, ale stworzenie robota, który potrafi kopiować siebie lub regenerować utracone lub uszkodzone komponenty, to zupełnie inna sprawa.

Warto zauważyć, że roboty nie mogą brać ludzi za przykład modelu reprodukcyjnego. Być może zauważyłeś, że nie jesteśmy podzieleni na dwie równe części. Pierwotniaki jednak robią to cały czas. Krewni meduz, hydry, praktykują formę rozmnażania bezpłciowego zwaną pączkowaniem: mała kulka oddziela się od ciała rodzica, a następnie odrywa, tworząc nową, genetycznie identyczną osobę.

Naukowcy pracują nad robotami, które będą w stanie wykonać tę samą prostą procedurę klonowania. Wiele z tych robotów zbudowanych jest z powtarzających się elementów, najczęściej kostek, które są wykonane na wzór pojedynczej kostki, a także zawierają samoreplikujący się program. Kostki mają magnesy na powierzchni, dzięki czemu można je przyczepiać i odłączać od innych kostek w pobliżu. Każdy sześcian jest podzielony na dwie części po przekątnej, więc każda połowa może istnieć niezależnie. Cały robot składa się z kilku kostek ułożonych w określony kształt.

Działaj dla zasady

Kiedy codziennie wchodzimy w interakcję z ludźmi, podejmujemy setki decyzji. W każdym z nich ważymy każdy nasz wybór, określając, co jest dobre, a co złe, sprawiedliwe i nieuczciwe. Gdyby roboty chciały być takie jak my, musiałyby rozumieć etykę.

Ale podobnie jak w przypadku języka, kodowanie zachowań etycznych jest niezwykle trudne, głównie dlatego, że nie ma jednego zestawu ogólnie przyjętych zasad etycznych. W różnych krajach obowiązują różne zasady zachowania i różne systemy prawa. Nawet w obrębie poszczególnych kultur różnice regionalne mogą wpływać na sposób, w jaki ludzie oceniają i mierzą swoje działania oraz działania innych. Próba napisania globalnej etyki, która miałaby zastosowanie do wszystkich robotów, okazuje się prawie niemożliwa.

Dlatego naukowcy postanowili stworzyć roboty, ograniczając zakres problemu etycznego. Na przykład, jeśli maszyna miałaby działać w określonym środowisku – powiedzmy w kuchni lub pokoju pacjenta – miałaby znacznie mniej zasad postępowania i mniej przepisów regulujących etyczne podejmowanie decyzji. Aby osiągnąć ten cel, inżynierowie robotyki wprowadzają etyczne wybory do algorytmu uczenia się maszyny. Wybór ten opiera się na trzech elastycznych kryteriach: do jakiego dobra doprowadzi dane działanie, jaką szkodę wyrządzi oraz stopień sprawiedliwości. Wykorzystując tego typu sztuczną inteligencję, Twój przyszły robot domowy będzie w stanie dokładnie określić, kto w rodzinie powinien pozmywać naczynia, a kto dostanie na noc pilota do telewizora.

Poczuj emocje

„Oto mój sekret, jest bardzo prosty: czuwa tylko serce. Nie da się zobaczyć najważniejszych rzeczy oczami.”

Jeśli ta uwaga Lisa z „Małego Księcia” Antoine’a de Saint-Exupery’ego jest prawdziwa, to roboty nie zobaczą tego, co najpiękniejsze i najlepsze na tym świecie. W końcu są świetni w wyczuwaniu otaczającego ich świata, ale nie potrafią przełożyć danych zmysłowych na konkretne emocje. Nie potrafią zobaczyć uśmiechu bliskiej osoby i poczuć radości, ani zarejestrować gniewnego grymasu nieznajomego i drżeć ze strachu.

To, bardziej niż cokolwiek innego na naszej liście, odróżnia człowieka od maszyny. Jak nauczyć robota się zakochać? Jak zaprogramować rozczarowanie, wstręt, zaskoczenie czy litość? Czy warto w ogóle próbować?

Niektórzy uważają, że warto. Wierzą, że roboty przyszłości będą łączyć układ poznawczy i emocjonalny, co oznacza, że będą lepiej pracować, szybciej się uczyć i efektywniej współdziałać z ludźmi. Wierzcie lub nie, ale prototypy takich robotów już istnieją i potrafią wyrażać ograniczony zakres ludzkich emocji. Nao, robot opracowany przez europejskich naukowców, ma cechy emocjonalne rocznego dziecka. Potrafi wyrazić radość, złość, strach i dumę, towarzysząc emocjom gestem. A to dopiero początek.

Roboty nie posiadają jeszcze wielu najważniejszych cech właściwych człowiekowi, np. nie potrafią inteligentnie reagować na nieprzewidziane sytuacje i zmiany w środowisku pracy, samouczenia się w oparciu o własne doświadczenia i doskonałej koordynacji działań układ ręka-oko. Roboty chwytakowe lub podobne służą do operacji manipulacyjnych, takich jak usuwanie zadziorów, odlewanie, czyszczenie wlewków, kucie, obróbka cieplna, odlewanie precyzyjne, obsługa maszyn, formowanie, pakowanie, paletowanie i magazynowanie.

Na koniec, jeśli chodzi o potencjalne zastąpienie pracowników etatowych, należy pamiętać, że robot może zastąpić jedynie osobę, która „pracuje jak robot”. Jednak niedaleki jest czas, kiedy roboty będą mogły zastąpić człowieka nie tylko w żmudnych, powtarzalnych i wyczerpujących pracach, ale także w pracach, które wcześniej uważano za wymagające umiejętności zdobywanych poprzez doświadczenie. Dlatego zrozumiałe jest, że wiele osób niepokoi się rozprzestrzenianiem się robotów w związku z możliwym wzrostem bezrobocia.