היסטוריה קצרה של רובוטיקה

אוטומציה, רובוטיקה, קווי ייצור אוטונומיים לחלוטין, כלי רכב רובוטיים, טכנולוגיית מחשבים חזקה יותר ויותר. כלי מכונה, מערכות בקרה, מערכות זיהוי משתפרים כל הזמן, פריון יחידות המחשוב גדל.

מכונות מעשה ידי אדם הולכות ומשתכללות ומתפשטות כמעט בכל ענף הפעילות האנושית, החל בייצור ועד לרפואה, מניהול תנועה ועד תעשיית הבידור.

מאמר זה עוסק בהיסטוריה של הרובוטיקה, תחום המסייע לבני אדם לפתור את בעיותיהם, להקל על העבודה ולהגדיל את התפוקה.

כיום רובוטיקה היא אחת הטכנולוגיות המתקדמות ביותר שהגיעה לשיאים חסרי תקדים בהתפתחותה הודות לפעילותם האינטלקטואלית של דורות שלמים של ממציאים, מעצבים, מהנדסים וטכנאים.

ייצור מנוע 3 צילינדרים במפעל אופל

חיקויים של אנשים ובעלי חיים

במבט אל העבר (ובסופו של דבר ההווה) אי אפשר להימנע מהרושם שאנשים רוצים בעקשנות ליצור יצור מלאכותי שיבצע עבורו פעולות משעממות, קשות, מסוכנות או לא רצויות.

פיתוח המיכון, האוטומציה והרובוטיקה התקדם בהדרגה. עם התפתחות הטכנולוגיה הופיעו החיקויים האנושיים הראשונים או הצורות המכניות של בעלי חיים. דוגמאות לחיקויים מכניים של בעלי חיים ניתנות בספרות לפני תחילת עידןנו.

גאונות הרנסנס לאונרדו דה וינצ'י (1495) קשורה ליצירתו של האביר המכני. ידועים גם חיקויים מכניים של בני אדם (אנדרואידים) על ידי בעלי המלאכה השוויצרים ז'קט-דרוז (המאה ה -18). הסופר האוטומטי שלהם (קליגרף) הצליח לכתוב מספר משפטים בעט וחקה אדם טוב מאוד.

רובוט מכני "קליגרף" מאת השען פייר ז'קט-דרוז (1772)

לאחר עידן המכניקה, הנדסת החשמל ולאחר מכן טכנולוגיית המחשבים, תרמו לפיתוח רובוטים. 1920 הייתה אבן דרך ברובוטיקה.

רובוטים של צ'אפק כיצורים בעלי בינה מלאכותית

בשנת 1920, קארל צ'אפק כתב מחזה "RUR" עם כותרת המשנה "הרובוטים האוניברסליים של רוסום". הצגת הבכורה של ההצגה התקיימה בתחילת 1921, ולראשונה שימשה בו המילה "רובוט", שהפכה מוכרת לכל שפות העולם.ספר RUR תורגם ליותר משלושים שפות, כולל אספרנטו.

בשנה שעברה המילה "רובוט" הייתה בת 100 שנים, והשנה חלפו 100 שנה מאז שיחק ההצגה הראשונה "RUR" של קארל צ'אפק.

כריכת ספר למחזה המדע הבדיוני "RUR" שכתב קארל צ'אפק בשנת 1920

המילה רובוט היא כנראה המילה הצ'כית היחידה שמשמשת אותה ברחבי העולם בצורה לא מעוותת. הוא זכה לפופולריות כזו עד שקרל צ'אפק מצא מאוחר יותר לנכון לקבוע כי "הממציא" האמיתי של המילה "רובוט" הוא אחיו יוסף.

בתחילה, קארל רצה להשתמש במילה "עבודה" מה"עבודה "האנגלית עבור הדמויות במשחק RUR. אז, היום יש לנו את המילה רובוט, המשמשת בכל מדע בדיוני, הקשורה למילה רובטית בדרך כלל סלאבית.

הרובוטים של צפק אינם תחליף מכני לבני אדם, הם יצורים מלאכותיים שנוצרו מחומר אורגני סינטטי ובעלי אינטליגנציה דמוית אדם. למעשה, הם זהים לאנדרואידים מודרניים, סייבורגים ומשכפלים מודרניים.

פרויקט WABOT-HOUSE (2002)

הגדרה של רובוט ורובוטיקה

כמקובל במדע ובטכנולוגיה, יש צורך לקבוע את משמעות המילה רובוט.בתחילה, הרובוט הובן כמכונה פשוטה, ראו למשל את האנציקלופדיה בריטניקה מ -1947, שנותן מייצב ג'ירוסקופי למהלך של מטוס או ספינה כדוגמה לרובוט.

בשנת 1941, הסופר אייזיק אסימוב היה הראשון שהשתמש במילה רובוטיקה וגיבש שלושה חוקי יסוד של רובוטיקה, המייצגים את הדרישות הבסיסיות לפיתוח ושימוש ברובוטים.

חוקי הרובוטיקה של אייזיק אסימוב

רובוט מובן לרוב כמערכת משולבת המבוקרת על ידי מחשב המסוגלת לקיים אינטראקציה אוטונומית ומכוונת עם סביבה אמיתית בהתאם להנחיות האדם.

הגדרה זו משלימה תנאים אחרים המגדירים את ההגדרה של רובוט, למשל, היכולת לתפוס ולזהות את הסביבה, לתקשר עם אנשים בשפה מלאכותית או טבעית וכו '.

הרובוטיקה כמשמעת מדעית וטכנית היא מדע הרובוטים, עיצובם, ייצורם ויישומם. רובוטיקה קשורה קשר הדוק לאלקטרוניקה, מכניקה ותוכנה.

מונחים והגדרות: רובוטים ומכשירים רובוטיים

נראה כי המטרה הסופית של הרובוטיקה היא באמת לבנות מכונה שכמעט תחליף בני אדם, כולל האינטליגנציה שלהם.

בשנת 1997 ניצח מחשב את אלוף העולם המכהן בשחמט. באותה שנה הוקמה תחרות RoboCup הבינלאומית עם המטרה (חלום) הבאה בהקדמה: "עד אמצע המאה ה -21, אחד עשר הומנואידים אוטונומיים לחלוטין יביסו את אלוף הכדורגל המכהן על פי חוקי פיפ"א הרשמיים". המטרה נראית מטופשת, אך כמו במקרה של כיבוש הירח, הדרך למטרה זו יכולה להיות בעלת מספר תוצאות "משניות" אך משמעותיות.

RoboCup (2017)

הרובוט האנושי ASIMO שימש בעיקר לצרכי פרסום ולקידום רובוטיקה

רובוט דמוי אדם (אנדרואיד) הוא רובוט דמוי אדם. מכיוון שרובוטים רבים במדע הבדיוני נראים אנושיים, רובוט אנושי עשוי להיות רובוט ברירת המחדל עבור רוב האנשים.

מצד שני, אי אפשר לטעון שכל הרובוטים שצריכים לבצע כמה משימות בעולם האמיתי חייבים בהכרח להיות רובוטים אנושיים, למשל, גם מטוסים לא נראים כמו ציפורים. הפונקציות הנדרשות עבור הרובוט צריכות לקבוע את המראה האופטימלי שלו.

רובוטים תעשייתיים

אחת מתוצאות כאלה, שבלעדיהן, בפרט, כבר אי אפשר לדמיין ייצור מכוניות, הן רובוטים תעשייתיים, שהגדרתם כבר ניתנה, ISO 8373: 2012, בתרגום כללי: “רובוט תעשייתי: באופן אוטומטי מניפולטור נשלט, מתוכנת מחדש וניתן לתצורה מחדש הניתן לתכנות בשלוש דרגות תנועה או יותר, שניתן להתקין אותו באופן קבוע או להעביר אותו ליישומי אוטומציה תעשייתיים. "

הרובוטים התעשייתיים הראשונים, Unimate ו- Versatran, נבנו והוזמנו בארצות הברית בין השנים 1960-1962. אלה היו מכונות כבדות יחסית עם מספר מצומצם של צירים עם הינע הידראולי ואלקטרו-הידראולי. התכנות והבקרה שלהם התבססו על טכנולוגיה אנלוגית.

NServה אמיתי בהיסטוריהui רובוט תעשייתי Unimate

הרובוט התעשייתי הראשון שהשתמש במיקרו -מעבד לשליטה הופיע בשנת 1974. באירופה היה זה הרובוט המצליח Asea IRB 6.

לרובוט היה מניפולטור בצורת זרוע אנתרופומורפית, חמישה צירים נשלטים עם הנעות חשמליות ויכולת נשיאה של 6 ק"ג. למרות תפיסת הבקרה הפשוטה יחסית, הוא יכול לשמש גם לריתוך קשת וטיפול במשטח. רובוט זה יוצר מ -1975 עד 1992, כמעט 2000 חלקים יוצרו בסך הכל.

רובוטים תעשייתיים ASEA (משמאל לימין: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, ABB S3 ארון בקרה)

רובוט ASEA IRB 6 על בול דואר שוודי משנת 1984

בשנים הבאות שופרו מכניקה של רובוטים תעשייתיים והורחב מגוון המוצרים, במיוחד כושר ההרמה - מרובוטים לעבודה עם חלקים קטנים ועד לרובוטים בעלי כושר הרמה של כ -1000 ק"ג.

גם רובוטים תעשייתיים החלו להיות מצוידים ראייה ממוחשבת וחיישנים חכמים אחרים. עם זאת, חל שינוי משמעותי בדרכי השליטה והתכנות המאפשרים שימוש בטכניקות 3D CAD ותכנות רובוטים אינטראקטיביים.

הטרנד האחרון הוא שיתופי פעולה רובוטים תעשייתיים (קובוטים) המבטיחים מגע אדם-רובוט ועומדים בחוק הרובוטיקה הראשון "אסור לרובוט לפגוע באדם". חל גם שינוי בדרך הבקרה והתכנות, המאפשרת שימוש בשיטות CAD בתלת מימד ותכנות של רובוטים אינטראקציה.

על פי נתונים סטטיסטיים של הפדרציה הבינלאומית לרובוטיקה, 76,000 רובוטים תעשייתיים חדשים הוזמנו באירופה בלבד בשנת 2018 בלבד.

רובוט שיתופי מודרני Cobot UR5. הודות לחיישנים שלהם, רובוטים שיתופיים (קובוטים) יכולים לקיים אינטראקציה ישירה ובטוחה עם בני אדם.

עוד על רובוטים תעשייתיים מודרניים:

סיווג רובוטים תעשייתיים

הבטחת בטיחות השימוש ברובוטים תעשייתיים

רובוטים תעשייתיים ויתרונות היישום שלהם בייצור, הרלוונטיות של הרובוטיקה

רובוטים ובינה מלאכותית

אבל בחזרה למטרה שלנו להחליף בני אדם במכונות. בשנות ה -60 הוקמו מעבדות הבינה המלאכותית הראשונות באוניברסיטאות בארה"ב, וב -1968 נוצר הרובוט החכם הראשון גלגלי שייקי, המצויד בראיית מחשב, במכון המחקר של סטנפורד, שהצליח לזהות את סביבתו ולנוע בכוונה בתוך זה.

רובי שייקי (1968)

בשנת 1973 הושק ביפן באוניברסיטת ווסדה הומנואיד המודרני הראשון Wabot-1. באקספו 85 ניגן ואבוט בעוגב אלקטרוני, וב- 22 באוגוסט 2003 הניח הרובוט ההומנואידי היפני אסימו (אסימו) פרחים בפראג בחזהו של קארל צ'אפק.

הרובוט של אסימו נוצר v 2000 אינץ ' מרכז המחקר היסודי של וואקו ביפן על ידי תאגיד הונדה ובמשך זמן רב הוא היה הרובוט ההומנואידי המפורסם ביותר בעולם.

רובוט WABOT-1 (1973)

רובוט WABOT-2 (1984)

 הרובוט של אסימו הביא חרציות לחזהו של יוצר המילה "רובוט", הסופר הצ'כי צ'ארל צ'אפק (2003)

כיום, ישנם מספר רב של רובוטי שירות כגון שואבי אבק רובוטיים, מכסחות דשא, מכונות חליבה רובוטיות והתקנים רבים אחרים המבוססים על הישגי הרובוטיקה.

מהרובוטיקה הגיע התחום ההנדסי הבינתחומי - מכטרוניקה, מכיוון שפתרונות חדשניים רבים נבנו לראשונה ויושמו ביצירת רובוטים, ולאחר מכן החלו להשתמש בהם במכונות ומנגנונים אחרים.

המילה "מכטרוניקה" שימשה לראשונה את Tekuro Mori, מהנדס בחברת Yaskawa היפנית, בשנת 1969. מכטרוניקה היא החתירה לאינטגרציה מלאה של מכניקה, מכונות חשמל, אלקטרוניקה, מיקרו -מעבדים ותוכנות.

למידע נוסף על מכטרוניקה, ראה כאן:מהו מכטרוניקה, אלמנטים מכטרוניים, מודולים, מכונות ומערכות