6 ROBOTAI IR JŲ CHARAKTERISTIKOS - MOKSLAS - 2024

Į pagrindiniai tipai robotai yra pramonės, karinės, medicinos, paslaugų, pramogų ir erdvė. Robotika yra disciplina, atsakinga už robotų projektavimą, konstravimą, veikimą ir naudojimą, be to, kad kompiuterinės sistemos juos valdytų, teiktų grįžtamąjį ryšį ir leistų apdoroti informaciją.

Robotika yra tarpdisciplininė inžinerijos ir mokslo šaka, apimanti skaičiavimą, mechaniką, elektrą ir kitus iš vieno dalyko, siekiant panaudoti technologijas kuriant mašinas, kurios pakeistų žmones.

Pvz., Atliekant pavojingus darbus, tokius kaip dezinfekuojamos bombos, reikalaujantys daug jėgos, pavyzdžiui, kasyba; arba tokiose vietose, kur žmonės negali išgyventi, pavyzdžiui, tam tikruose jūros ar kosmoso gyliuose.

Mašinos, galinčios veikti autonomiškai, idėja nėra nauja, tačiau jos vystymasis vystėsi tik XX amžiuje ir ilgą laiką matėme, kaip jie aktyviai dalyvauja ypač mokslinės fantastikos filmuose.

Nuo medicininių „Žvaigždžių karų“ ir „Žvaigždžių treko“ robotų iki visiškai humanizuotų dirbtinio intelekto robotų; galimybė, kad robotai iš tikrųjų buvo galimybė, atrodė iliuzija.

Dabartinės robotų programos

Tačiau, atsižvelgiant į šiuolaikinę technologijos pažangą, skirtingos rūšies robotai yra naudojami įvairiose srityse, siekiant nuolat tobulinti jų dizainą, tyrimus ir efektyvumą, kad būtų naudojami tiek buityje, tiek komercinėje, tiek medicinos, tiek karinėje, tiek žinoma, kaip pagalba matematikos, technologijos, inžinerijos ir gamtos mokslų srityse.

Robotai gali būti suprojektuoti bet kokia forma ir išvaizda, tačiau kai kurie iš jų yra gaminami specialiai tam, kad atrodytų žmogiškai, o tai leidžia geriau sutikti žmones, kurie su jais turi dirbti.

Kiekvieną dieną pasaulyje kuriama vis daugiau robotų, todėl vis svarbiau rasti būdą, kaip juos klasifikuoti. Taip yra todėl, kad robotai turi skirtingas specifikacijas ir negali atlikti daugiau nei darbas, kuriam jie buvo sukurti.

Pavyzdžiui, robotas, sukurtas mašinoms surinkti, negali būti pritaikytas kitoms funkcijoms. Tokiu atveju šis robotas bus vadinamas „surinkimo robotu“. Kiti robotai įtraukiami kaip visos mašinos dalis, pavyzdžiui, suvirinimo įrenginys. O kai kurios yra specialiai sukurtos aukštos paklausos darbo vietoms.

Daugybė egzistuojančių robotų gali būti organizuojami naudojant operacinę sistemą, pavyzdžiui, stacionarius robotus (mechaninius ginklus), cilindrinius robotus, sferinius robotus, lygiagrečius robotus, robotus su ratais (vieną, du ar tris ratus), robotus su kojos, dvipusiai robotai (humanoidinės formos), plaukimo robotai, skraidantys robotai, sferiniai ir mobilieji robotai (pvz., robotiniai rutuliai) ir mažų robotų spiečiai.

Tačiau labiau nei pagal formą tikslesnė klasifikacija priklauso nuo užduoties, kuriai jie buvo skirti. Šis padalijimas, be abejo, laikui bėgant išaugs, nes robotų dizainas tampa vis specifiškesnis.

Robotų klasifikacija ir tipai

-Pramoniniai robotai

Šaltinis: „KUKA Roboter GmbH“, „Bachmann“

Pramoniniai robotai yra manipuliatoriai, skirti medžiagoms, dalims ir įrankiams perkelti ir atlikti eilę suplanuotų užduočių gamybos ir apdirbimo aplinkoje.

Šio tipo robotai pertvarko pramonę, nes jie leidžia atlikti pavojingus ir pasikartojančius darbus, pasižymint dideliu našumu ir nedarant klaidų. Štai kodėl dabar vis dažniau juos randama visose gamyklose.

Daugelis šių robotų yra naudojami lankiniam suvirinimui, medžiagų tvarkymui ir pritaikymui. Pramoniniai robotai grupuojami pagal ašis, medžiagos apvalkalo dydį, konstrukcijos tipą, greitį ir naudingąją galią.

Pramoniniai robotai paprastai yra sujungtos mechaninės rankos, naudojamos įvairioms pramoninėms reikmėms, tokioms kaip lankinis suvirinimas, medžiagų tvarkymas, dažymas ir kitos užduotys. Į šią klasifikaciją taip pat gali būti įtrauktos savarankiškai važiuojančios transporto priemonės.

Šio tipo robotas turi valdiklį, kad galėtų jį programuoti ir valdyti, be to, robotas, kuris atliks judesius ir veiksmus, su kuriais jis yra užprogramuotas.

-Mariniai robotai

Šaltinis: JAV jūrų pėstininkų korpuso nuotrauka, kurią pateikė Lance Cpl. ML Meier.

Tai yra autonominiai arba nuotoliniu būdu valdomi robotai, sukurti kariniams tikslams, tokiems kaip transportas ir paieška, gelbėjimas ir puolimas. Šioje klasifikacijoje galime rasti įvairių tipų dronų, ypač šnipinėjimo ir duomenų bei vaizdų rinkimo.

Manoma, kad atsižvelgiant į naująją pažangą ateityje tai bus robotai, kovojantys karuose per automatines ginklų sistemas. Svarbiausia šiandien naudojama sistema yra IAI „Pioneer“ orlaivis ir nepilotuojamas „RQ-1 Predator“, kurie gali būti ginkluoti nuotoliniu būdu valdomomis ant žemės nukreiptomis oro raketomis.

Šiuo metu yra karinių robotų, tokių kaip droniniai laivai, priklausantys JAV kariniam jūrų laivynui ir galintys veikti kartu, kad apsaugotų pakrantę nuo kitų įsibrovėlių.

„Robobarai“ dirba spiečiuose ir gali kolektyviai nuspręsti, kuris iš jų seka įsibrovusį laivą. Jie gali atlikti keturis skirtingus veiksmus be tiesioginės žmogaus kontrolės: patruliuoti, klasifikuoti, sekti ir sekti.

Ateityje planuojama, kad šie „robobarai“ gins karinio jūrų laivyno vadovaujamus laivus kaip fronto liniją, patruliuodami jūroje.

Net siūloma, kad šią sistemą būtų galima įdiegti jau naudojamuose laivuose, sumažinant dronų statybos pradžią nuo pat pradžių.

Nors kariniai robotai yra užprogramuoti atlikti įvairias funkcijas, įskaitant galimybę taikinį suskirstyti į „neutralų“ ar „priešišką“, „žmogaus priežiūra yra svarbiausia norint perklasifikuoti daiktą, jei roboto sprendimas dėl taikinio nėra laikomas tinkamu. „grėsmė“.

Kariniai robotai yra sprendimas, leidžiantis pasaulio armijoms tęsti gynybos ir patruliavimo darbus, vis labiau vengiant pavojaus savo kareivių gyvybei.

- Pramoginiai robotai

Šaltinis: RefDr

Šios rūšies robotai yra patys moderniausi, pasižymintys aukšto našumo dizainu, tačiau taip pat jautrūs ir malonūs bendrauti su žmonėmis. Mes galime rasti nuo robotų, naudojamų kaip žaislai, iki robotų, kurie padeda mokyti žinių.

Šioje srityje galime rasti robotų, kurie naudojami filmuose, kad vaizduotų, pavyzdžiui, dinozaurus ar kitus fantastinių būtybių tipus. Taip pat augintiniai robotai ir sporte naudojami gyvūnai.

-Robotai medicinos pramonėje

Šaltinis: „Nimur“ anglų kalbos Vikipedijoje

Šie robotai naudojami medicinos ir medicinos įstaigose, tokiose kaip ligoninės, reabilitacijos centrai, klinikos, stomatologijos ar oftalmologijos centrai.

Kai kurie iš plačiausiai naudojamų medicininių robotų yra chirurginiai robotai, moderni įranga, leidžianti atlikti sudėtingas operacijas su minimaliomis klaidomis ir patekti į kūno vietas, kur be šios technologijos būtų neįmanoma valdyti.

Robotai gali padėti sveikatos priežiūros specialistų darbui, padėti ir teikti plačias paslaugas ir priežiūrą, viršijančią žmogaus darbo galimybes.

Jie ypač naudingi atliekant pasikartojančius ir monotoniškus darbus, suteikiant galimybę absoliučiai pakeisti žmones šiais robotais.

Privalumai medicinoje

Darbas su robotais turi didelių privalumų medicinos srityje. JAV Ligų kontrolės ir prevencijos centrų statistika rodo, kad iš 25 pacientų vienas užsikrės ligoninės infekcija, pavyzdžiui, atspariu meticilinui Staphylococcus aureus (MRSA) ar Clostridium difficile (C. difficile), o vienas iš devynių žmonių mirė. .

Padedant robotams, tokiems kaip „Xenex“, buvo įrodyta, kad dezinfekavimo sistemos yra efektyvesnės. „Xenex“ robotas yra automatinė medicinos įstaigų dezinfekavimo priemonė, naudojanti ultravioletinių spindulių metodikas, kad pažeistų mikroorganizmų ląsteles, efektyviai pašalinant ir realiai sumažinant tokio tipo bakterijų užkrėtimo atvejus.

Robotai medicinos srityje gali būti naudojami ne tik atliekant tiesioginį sveikatos darbą. Dvi Belgijos ligoninės įdarbins draugišką robotą, kuris pakeis registratorės darbą.

Tai turi keletą privalumų, nes dienos pabaigoje robotai nebus išsekę ir visada galės pacientus priimti su ta pačia šypsena. Robotas šiuo atveju „Pepper“ atpažįsta daugiau nei 20 kalbų ir nustato, ar pacientas yra vyras, moteris ar vaikas.

Aukštos kvalifikacijos darbo vietų pakeitimas

Bet tai nėra visi. Jei einame tiesiai į medicinos sritį, robotai tikslumu ir efektyvumu gali pakeisti geriausius chirurgus.

Visiškai patobulintas regėjimo laukas, be netyčinių drebėjimų ir be organizmo nuovargio, chirurgijoje naudojami robotai yra patikima ir efektyvi alternatyva.

Būtent tai teikia „Da Vinci“ chirurgijos sistema, leidžianti chirurgui 3D padidintą matymo lauką ir medicinos prietaisus, kuriuos galima sulenkti ir pasukti didesniu kampu nei žmogaus rankos.

Naudodami „Da Vinci“ sistemą, chirurgai gali atlikti sudėtingą operaciją tik atlikdami nedidelius pjūvius. Tai 100% chirurgo kontroliuojama procedūra, leidžianti sėkmingai atlikti operacijas tokiu tikslumu, kokio anksčiau nebuvo įmanoma.

Kitos programos

Be šių programų, medicininiai robotai gali būti naudojami daug kartų. Iš sunkių vaistų siuntų ar laboratorinių tyrimų gabenimo per ligoninės patalpas; net sugebėti pakelti sergančius žmones, kurie negali atsistoti.

Japonijoje „robobear“, meškos formos robotas, padeda perkelti pacientus iš savo lovų į invalido vežimėlius arba sutelkti prostituciją.

Jo draugiškas veidas ir stiprumas leidžia pacientams jaustis ramiai ir išvengti sveikatos priežiūros darbuotojų perdegimo ir išsekimo, nes jie kartais turi pakelti pacientus iki 40 kartų per dieną.

Kalbant apie vaistų administravimą, robotai taip pat yra daug tikslesni. Makso Plancko instituto mokslininkai eksperimentavo su mažesnio nei vieno milimetro dydžio mikro dydžio robotais - gryniausia mokslinės fantastikos stiliumi -, kuriuos būtų galima sušvirkšti į paciento kraują ir tiksliau nukreipti gydymą bei kitus mechanizmus. palengvėjimas.

Toje pačioje srityje aptinkame „Veebot“ - robotą, atsakingą už tikslesnį ir efektyvesnį kraujo mėginių paėmimą, kad būtų išvengta skausmo ir baimės, kurią jaučia dauguma pacientų, išgyvendami tokią situaciją. Su šiuo robotu mėginio paėmimo procesas užtrunka mažiau nei minutę ir jo tikslumas yra 83%.

Galiausiai medicininiai robotai turi savo kruopštumo dalį. PARO robotus sukūrė japonų kompanija AIST ir jie susideda iš gyvūno formos konstrukcijų, kurias ligoninės pacientai gali laikyti ir apkabinti.

-Paslaugos robotai

Šaltinis: Jdietsch

Aptarnavimo robotai yra didžiulis šuolis pagerinant produktyvumą beveik bet kurioje užduotyje. Čia randame galimybę automatizuoti visų rūšių darbus, kuriems reikalingas efektyvumas ir didesnis greitis, pavyzdžiui, užsakymą restorane ar kambarių aptarnavimą viešbutyje.

Nors anksčiau nebuvo manoma, kad robotai gali išspręsti šiuos poreikius, jie visada buvo naudojami aukštajame inžinerijos darbe ir kitoje mokslinėje aplinkoje, dabar svarstoma galimybė atidaryti robotiką kitose pasaulio vietose.

Aptarnavimo robotai taip pat žymiai sumažintų pristatymo sąnaudas. Didelis jų produktyvumas, leidžiantis jiems veikti savarankiškai, taip pat pagerins juos programuojančių žmonių gebėjimus, nes, pavyzdžiui, tuo pat metu galima efektyviau ir tiksliau atlikti daugiau užduočių.

Šios rūšies robotai atveria naują kontekstą už pramoninių robotų darbo srities ribų, anksčiau skirti tik pavojingoms, nuobodžioms ir sunkioms užduotims.

Tobulėjant naujai plėtrai, robotai yra intelektualesni ir geba atlikti sudėtingas manipuliacijas ir dirbti skirtingose ​​aplinkose, jie turi didesnius sugebėjimus suvokti ir suprasti savo aplinką, jų programavimas yra daug paprastesnis ir jie skirti darbui. su žmonėmis saugiai.

Tai jau suteikia galimybę juos pristatyti įvairių tipų rinkose, nes tai yra galimybė įmonėms, leidžiančioms pasiekti didesnį produktyvumą, tuo pačiu ir galimybę atlikti kūrybingesnes užduotis per tam tikrą laiką.

-Space robotai

Šaltinis: Mobilus transporto priemonių inžinerijos institutas

Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija NASA misijoms kosmose naudoja įvairaus tipo robotus. Kai kurie iš jų naudojami tyrinėjant reljefą ir aplinką, pavyzdžiui, Marsą ar Mėnulį.

Šie robotai vadinami analogais ir yra testuojami tose vietose, kurios yra panašios į tas, kurias jie tyrinės, pavyzdžiui, dykumose. Keletas pavyzdžių yra „ROVER“ ir „Mars Curiosity Rover“, kuris yra mažo automobilio dydis.

Šioje kategorijoje taip pat randame robotų, naudojamų kosminėse stotyse, kad būtų galima paremti astronautų, pavyzdžiui, mechaninių ginklų, darbą.

Ar yra daugiau klasifikacijų? Žinoma. Robotų kūrimas yra tik pirmasis etapas ir prognozuojama, kad per artimiausius 5 metus jo veikimo spindulys padidės.

Mokslo plėtra ir technologijos pažanga leis įtraukti robotus, kurie padidins našumą ir efektyvumą atliekant užduotis, taip užtikrinant geresnę gyvenimo kokybę visų tipų srityse.

Nuorodos

1. Robotika. Iš wikipedia.org.
2. IEEE spektras. Iš spektro.ieee.org.
3. „RobotWorx“. Iš robots.com.
4. Sužinokite apie robotus. Iš „Learnaboutrobots.com“.
5. Medicinos futuristas. Iš medicinosfuturist.com.