TOP 20: Tuleviku robotid, mis võivad ja hakkavad meie elu täielikult muutma

Vastupidiselt üldlevinud arvamusele ei ole robotid ainult 50ndate aastate filmides ja mänguasjakastides. Vähemalt kümme robotit võib juba nimetada uskumatuks – ja need on tootmises. Humanoididest, mis on võimelised tegema mitmesuguseid inimestele kättesaamatuid tegevusi, kuni proteeside ja hiiglaslike robotiteni, mida me oleme näinud ainult arvutimängudes ja filmides… Sõna “robot” leiutas tšehhi näitekirjanik Karel Čapek oma näidendi “Rossumi universaalrobotid” jaoks ja sellest ajast peale on tema näidendist räägitud, võiks öelda, et igal pool. Transformerid, robotpolitseinikud, muud hiiglased – see kõik on filmitrend, ja see on vaid lühikese vahemaa kaugusel tegelikkusest.

Räägime temast.

Uskuge või mitte, kuid robotite reaalsus on loodud sadade aastate jooksul. Leonardo da Vinci poolt 15. sajandi lõpus koostatud plaanid avastati 1950ndatel aastatel. Maestro on üksikasjalikult kirjeldanud mehaanilise rüütli disaini, mis suudab liigutada käsi, pead ja lõuga. Ei ole tõendeid, et seda rüütlit kunagi ehitati, kuid joonised tähistavad kindlasti roboti arendamise algust. Esimene kaugjuhitav (ja kummalisel kombel ka hääljuhtimisega) humanoidrobot ilmus 20ndatel ja esimene keerulise süsteemiga elektrooniline autonoomne robot 40ndatel. Ja juba 50-ndatel, 60-ndatel ja 70-ndatel aastatel algas tööstuslike robotite areng, mida kasutatakse tehastes materjalide tõstmiseks ja sorteerimiseks.

Nagu võite ette kujutada, on robotite ühiskonda toomise moraalne mõju vastuoluline, kuigi robotitest on saanud inimkonna elutähtsad tööriistad – inimesed kaotavad oma töökohti ja see kurb tõsiasi muutub tehnoloogia arenguga ainult hullemaks. On ka teooria – mida Vernor Vinj nimetas “singulaarsuseks” -, et inimesed peaksid muretsema selle hetke pärast, kui robotid muutuvad inimestest targemaks. Esimene robotaju pidi tulema 2022. aastaks, kuid kui üllatunud olete, kui vaatate läbi meie nimekirja kümnest robotist, mida võiks paigutada inimkonna seniste suurimate robootika saavutuste hulka.

Asimo (Honda)

Alustame robotist, mida paljud inimesed on ilmselt juba näinud. Honda on seda teinud peaaegu nelikümmend aastat. Arendus algas 80ndatel Honda E-seeriaga, 90ndatel tuli Honda P-seeria. P-seeria oli esimene humanoidne robot, mis suutis kõndida ilma juhtmeteta.
Need projektid olid lahutamatu osa Honda arengust, mis viis Asimo kasutuselevõtmiseni 2000. aastal. Mõningate täiendustega on praegune 2014. aasta mudel umbes poolteist meetrit pikk ja kaalub umbes 50 kg. See on täiesti võimeline iseseisvalt manööverdama, takistusi vältima ja võib teie soovil isegi kohvi tuua.

Honda eesmärk on integreerida inimese abivahendid Asimosse. Tänu oma tehisintellektile suudab robot tajuda inimese taotlusi ja vastavalt sellele reageerida. Selle käes olevad andurid suudavad hinnata, kui palju jõudu on vaja eseme hoidmiseks: näiteks suudab Asimo lahti keerata kohvipurgi tihedalt istuva kaane või tõsta pabertassi ilma seda purustamata.

Tipptootjate tipptasemel robotid

Robotite kvaliteet ja usaldusväärsus sõltub suuresti tootjast. On olemas mõned tippettevõtjad ja mudelid, mille toodete tulemuslikkus on tõestatud.

Kuka

Uus KUKA KR QUANTEC PA Arctic tööstusrobot on loodud töötama ekstreemsetes miinuskraadides ilma täiendava kaitseta. Selle arendajad seadsid eesmärgiks luua toiduainetööstuse jaoks seade, mis suudab töötada sügavkülmikus, ja saavutasid soovitud tulemuse. Robot on võimeline käitlema erinevaid külmutatud toiduaineid.

KUKA KR QUANTEC PA arktiline robot

• Temperatuurivahemik -30°C – +5°C
• Telgede arv 5

• Täiendav kandevõime, kg 50
• Maksimaalne ulatus 3195mm
• Põrandale paigaldamise asend
• Kaskoormus, 240 / 180 / 120 kg
• KR C4 juhtimissüsteem
• Korratavus ±0,06 mm
• Kaitsetüüp IP 65

Hüppa toote peale

Fanuc

Üks võimsamaid tööstusroboteid on FANUC M-2000iA/1200. See on ideaalne materjalikäitluseks, raskete koormate transportimiseks ja kaubaaluste paigutamiseks. Robotil on suur käepikkus, mis võimaldab tal käsitleda suuri tooteid. Eriti populaarne masinaehituses ja sepatööstuses.

Universaalsed robotid

Universaalrobotite seast paistab silma robot armUR10. Sobib hästi põllumajandus-, farmaatsia- ja töötlemisseadmetega. Seda saab kasutada detailide poleerimiseks, valandite, toodete pakkimiseks, kruvide ajamiseks, liimimiseks, keevitamiseks ja doseerimiseks. See on mugav laadimistööde ja laboratoorsete katsete tegemiseks ekstreemsetes tingimustes.

VGo – telepresence robot

VGo ei ole selles nimekirjas mitte ainult oma futuristliku välimuse või eriliste tehnoloogiliste edusammude, vaid ka oma erilise leidlikkuse tõttu. Kui VGo on paigutatud klassiruumi, auditooriumi või mujale, saab seda juhtida sülearvutist Wi-Fi kaudu.
See robottehnoloogia võimaldab mitte ainult rääkida, näha ja kuulda, vaid ka liikuda. See on palju kummalisem kui lihtne Skype’i kõne, kus inimene peab istuma sülearvuti ees. Kaugkasutaja lihtsalt pöörab robotit kummaski suunas, võimaldades täielikku suhtlemist. Sa võid olla korraga kahes kohas. See tehnoloogiakilluke on paljude inimrühmade jaoks eluliselt tähtis.

Puudega laps saab kooli minna kodust lahkumata. Saate oma pereliiget näha ja temaga rääkida paljude kilomeetrite kauguselt, sõna otseses mõttes tema kõrval. Samuti aitab tõlk reaalajas pakkuda tõlkeid.

Asjaolu, et VGo on suhteliselt odav (6000 dollarit), teeb selle kättesaadavaks koolidele ja haiglatele välismaal.

Milliseid roboteid kasutatakse tänapäeval maailmas

Praegu kasutusel olevad robotid jagunevad mitmeks tüübiks järgmiste kriteeriumide alusel.

Kontrolli järgi

Roboteid saab juhtida spetsiaalsete programmidega. Neid sorte eristatakse:

1. Juhtmega ühendatud seadmed. Sisuliselt on tegemist 1. põlvkonna robotitega, kuhu on sisestatud programm, mis ei muutu töö käigus.
2. Kohanduv programmeerimine. Programmid sisaldavad teavet väliste tegurite seisundi kohta. robotid suudavad oma sensorite abil tuvastada välismaailma seisundit ja kohandada oma töörežiimi vastavalt muutuvatele tingimustele.
3. Paindlikud robotid. Need on uusima põlvkonna seadmed, mis suudavad muuta oma tegevusprogrammi, võttes arvesse ainult oma lõppeesmärki, õppides ja analüüsides samal ajal teavet oma ümbruse kohta.

Oluline! Eraldada koostöörobotid, mis ei ole täielikult autonoomsed ja töötavad inimese kontrolli all.

Positsioneerimisega

Robotid jagunevad nende võimalike liigutuste paigutuse järgi:

1. Robotid, millel on ristkülikukujuline või kartesiaanlik koordinaatsüsteem. Nad võivad vastastikku paikneda kahes koordinaadis – pinnapositsioneerimine või kolmes koordinaadis – ruumiline positsioneerimine.
2. Silindrilise koordinaatsüsteemiga robotid. Võimalik on üks pöörlemisaste ja vähemalt üks translatsiooniline liikumissuund.
3. Polaarsed või sfäärilised robotid. Neil on kaks pöörlemisastet ja üks progressiivne liikumisaste.
4. Liigendatud robotid. Neil on vähemalt kolm pöörlemisastet liikuvust.
5. SCARA-robotid. Neil on kaks pöörlemisastet paralleelsetel telgedel.
6. Kombineeritud kinemaatika. Need robotid võivad kombineerida erinevaid positsioneerimisviise.

Lisaks sellele jaotusele jagunevad robotid ka liikuvusastmete arvu järgi. Need võivad olla 1, 2, 3 või N klassid.

Taotluse alusel

Robotid jagunevad paljudeks variantideks vastavalt nende peamisele eesmärgile. Me võime eristada põhitüüpe:

1. Tööstusrobotid . Kõige levinumad tüübid on: valukoda, mehaaniline töötlemine, montaaž, värvimine, ehitus, pakkimine ja sorteerimine, transport ja põllumajandus.
2. Meditsiinilised robotid. Neid kasutatakse: kirurgilisteks protseduurideks (robotkirurgid), ravimite valmistamiseks (robotfarmatseutid), patsientide hooldamiseks (robotõed), haiguste diagnoosimiseks (robotdiagnostikud) ja meditsiinilise hariduse andmiseks (robotpedagoogid). Lisaks sellele kasutatakse robotsüsteeme meditsiinis tehisjäsemete ja elundisiirdamiste näol.
3. Kodused robotid. Nad on viimasel ajal muutunud väga populaarseks. Võib määratleda mitu kategooriat: robotid esemete ja kaupade automaatseks transpordiks mööda eelnevalt määratletud marsruuti; robot-kodutehnika (toiduvalmistamine, pesemine, tolmuimejad jne); robot-majapidajanna. .); universaalne kodune robot-abiline; nutikas kodu, s.t. . Robotid koos robotiseeritud elutegevussüsteemidega. Robotite eriline kategooria on sotsiaalsed robotid: “teejuhid”, “lemmikloomad”, mänguasjad, universaalsed robotid suhtlemiseks ja stressi leevendamiseks.
4. Robotid ohutuse tagamiseks. Neid kasutavad aktiivselt hädaabiüksused, näiteks tulekustutamisel, prahi eemaldamisel, miinide kõrvaldamisel, üleujutuste korral ja inimeste päästmisel ekstreemsetes tingimustes.
5. Võitlusrobotid. See on suur ja mitmekesine sõidukite rühm lahingutegevuseks. . mehitamata õhusõidukid, iseliikuvad tankid ja soomukid, pinna- ja veealused sõidukid jne. .
6. Uurimisrobotid. Neid on vaja äärmuslikes keskkondades tehtavateks uuringuteks: kõrged temperatuurid, kiirgus, hõredam õhk jne. . Nad võivad tegutseda maa peal ja maa all, vee peal ja vee all, õhus ja kosmoses.

Raske on leida valdkondi, kus roboteid ei ole vaja. Viimasel ajal on robotite teadlaste ja robotpedagoogide poolt hakatud kasutama. Robotisüsteemide võimalused on peaaegu piiramatud.

Liikumisviisi järgi

Vastavalt sellele, kuidas robotid liiguvad, võib neid liigitada järgmistesse tüüpidesse:

1. Ratastransport. Erinevate rataste arv: 1, 2, 4 või rohkem, sõltuvalt otstarbest ja nõutavast manööverdusvõimest.
2. Jälgitav viis. See suurendab oluliselt maastikulist liikuvust ja on seetõttu populaarne sõjalistes süsteemides.
3. Jalutuskäigu põhimõte. See simuleerib inimese liikumist.
4. Õhus lendamine. Need on mehitamata õhusõidukid, mis on mõeldud erinevatel eesmärkidel.
5. Ujuv põhimõte. Nad kasutavad propellereid või purjeid.
6. Loomade simulatsioon. Need robotid võivad kasutada madude, lindude, putukate jne. liikumispõhimõtet. .

Mõned mitmekülgsed mudelid kasutavad erinevate viiside kombinatsioone. See võib olla ratastega ja roomikutega, jalutuskäigu meetodil koos iminappidega ja muudes variantides.

BigDog (Boston Dynamics)

Vaadake ise, kuidas see robot liigub. 2005. aastal Boston Dynamics’i (hiljuti Google’i poolt ostetud) poolt sõjaväe jaoks kaubavankrina välja töötatud BigDog on neljajalgne robot, mis suudab koos sõduritega liikuda üle raskete maastike. Selle tasakaal ja hüppevõime on üllatav, samuti annab see talle õudse välimuse. Tema jalad näevad välja elusad, sest ta püüab püsti püsida isegi siis, kui roboti tüve lükata.
BigDog on peaaegu 1,5 meetri pikkune ja umbes meetri kõrgune, kaalub 110 kg, kuid suudab kanda kuni 150 kg umbes 6 km/h kiirusega, isegi ülesmäge. Umbes 50 anduri abil analüüsib robot oma asukohta ja kiirust, saadab teavet keskarvutisse ja määrab järgmise manöövri.

Boston Dynamics varustas BigDogi hiljuti käega, mis suudab esemeid üles võtta ja visata.

Row-bot

Bristoli ülikooli teadlaste uusim arengusuund on. Row-bot on robotite prototüüp, mis on loodud käima reostunud veekogude pinnal ja sööma mikroobe, mis muudavad vee mustaks. Huvitav on, et “söödud” mikroobid Row-bot kasutab energia tootmiseks ja töö jätkamiseks biokütust.

Roboy (Zürichi Ülikool)

Selle roboti eristavad algul tema kõõluste abil toimivad liigendid, mis võimaldavad tal liikuda nagu inimene. See on pehme puudutusega ja väga reaktiivne, kompenseerib löögid ja taastub simuleeritud lihaste abil. Tema nägu võib väljendada emotsioone ja ta punastab. See on ka esimene kahest robotist selles nimekirjas, mis näeb välja nagu laps.
Eelmisel aastal Zürichis avalikustatud Roboy on umbes meetri pikkune. See on väike, kuid see on mõeldud selleks, et olla ühel päeval hea abimees eakatele – ja ka suurepärane kaaslane. Projekt on avatud, selle printimiseks on vaja vaid 3D-printerit ja 200 000 eurot.

Muide, selle väljatöötamiseks kulus umbes üheksa kuud, mis on sümboolne.

Näiteid robotrakenduste kohta

Roboteid kasutatakse laialdaselt erinevates ettevõtetes erinevate tootmisülesannete täitmiseks. Mõned näited:

1. Pakendamine ja ladustamine. Packaging World robotlaadijat kasutatakse tõhusalt suurtes ladudes, kus kaubakäive on aktiivne. Yasakawa robotsüsteemid on end tõestanud toiduainete pakendamisrakendustes. Robootika Homme kasutavad roboteid aktiivselt sellised suurettevõtted nagu Graphic Packaging, WestRock, Master Packaging ja Malnove.
2. Paberi tootmine. Märgistamine, pakkimine, pakendamine ja kotimine toimub Control ENGINEeringi ja Pulp & Paper Canada seadmete abil.
3. Puidutöötlemine. Robotics Online’i kõrgelt hinnatud roboteid kasutatakse värvimiseks, töötlemiseks, puittoodete sorteerimiseks Willamette Valley Co.
4. Metallitöötlus. Robotite kasutuselevõtt Kanada metallitööstuses on toonud kaasa märkimisväärse tootlikkuse kasvu. Roboteid kasutatakse mehaaniliseks töötlemiseks, detailide transportimiseks ja ladustamiseks, masinate hooldamiseks, kvaliteedikontrolliks.
5. Terasetehas. Teesside Beam Mill Group kasutab RobotWorxi roboteid oma teraseosakondades. Neid kasutatakse mitmesuguste terasprofiilide automaatseks tootmiseks.

Nõudlus tööstusrobotite järele kasvab igal aastal. Väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted on järgnenud suurettevõtetele selles protsessis. Seadmete soetamise kulud tasuvad kiiresti ära tootlikkuse ja tootekvaliteedi tõusu kaudu.

• 19. detsember 2020
• 7569

Kuratas (Suidobashi Heavy Industry)

Kuratas – maailma esimene hiiglaslik robot. Robot on 4 meetri kõrgune ja kaalub umbes 4,5 tonni. Võite sinna sisse ronida. Juhi kasutajaliides töötab Kinecti abil, kuid kui soovite robotit juhtida turvalisest kaugusest, saate kasutada telefoni puuteekraani kaugjuhtimispuldina.
See on robot, mille kunstnik Kogoro Kurata otsustas disainida pärast seda, kui teda inspireeris anime. Teda abistas robootikatehnik Wataru Yoshizaki.

Kuratas liigub neljal rattal, võib saavutada kiirust kuni 10km/h ja kanda relvi. Kogoro Kurata nimetab Kuratat “kunstiteoseks”, mis ei ole üllatav, kui arvestada tagasihoidlikku 1,3 miljoni dollari suurust hinnalipikut.

Nii või teisiti, see ei ole kõige tähelepanuväärsem inseneriteos.

PackBot

© XCONOMY
2000 sellist mitmeotstarbelist robotit kasutati edukalt Iraagis ja Afganistanis. Rohkem kui 5000 PackBotti on tarnitud sõjaväe- ja tsiviilkaitsejõududele üle kogu maailma!

Robot teostab seiret ja luuret, keemilist, bioloogilist, radioloogilist ja tuumarelva avastamist, hoonete ja marsruutide puhastamist, lõhkekehade kõrvaldamist, improviseeritud lõhkeseadeldiste avastamist ning sõidukite ja isikute kontrollimist. See liigub hästi raskesti ligipääsetavates kohtades ja tal ei ole probleeme andmete edastamisega.

Boonus:

Atlas (Boston Dynamics)

Tagasi Boston Dynamics’i juurde. Atlas on 2 meetri kõrgune ja kaalub 150 kg. See on välja töötatud ainsa eesmärgiga asendada inimest otsingu- ja päästeoperatsioonidel ning lähetamiseks ohtlikesse piirkondadesse, kus inimene ei suuda ellu jääda. Tänu oma keerulistele jäsemetele saab ta kasutada elektritööriistu, keerata ventiile jne. See on suur samm humanoidsete robotite valmistamise suunas, mis võivad asendada inimest kõrge riskiga keskkondades ja hiljem ka turvalisemates keskkondades.
Atlas on inimjuhtimise ja autonoomia kombinatsioon, mis juhib autonoomselt tasakaalu, kuid ei mõista veel kõiki inimülesande üksikasju, nagu operaator võib mõista. Otsingu- ja päästetööde puhul raskesti ligipääsetavas maastikus, näiteks varisenud hoonetes, on see suurepärane meeskond.

Võime öelda otse: Atlase tasakaal on ilus, kuid mitte üllatav, sest me oleme juba tuttavad BigDogiga. Sel aastal testitakse Atlast DARPA robotivõistlusel valitud ülesannetes, nagu näiteks sõitmine ja elektriliste tööriistade kasutamine.

S-One

Jaapani ettevõtte Schaft päästerobot, mille lõpuks ostis Google (nagu muide ka Boston Dynamics). S-One on väike, kopsakas, äärmiselt stabiilne ja väga tugev. Ta oskab raskusi tõsta, puuriga vehkida ning ventiile ja uksekäepidemeid hõlpsasti käsitseda. Roboti eriline tipptasemel tehnoloogia muudab ta oma ülesannete täitmisel uskumatult kiireks ja sujuvaks.

Bebionics3 (RSLSteeper)

Bebionic3 on tänapäeval kõige arenenum proteesitav käsi, mis suudab tõsta kuni 45 kilogrammi, kuid on siiski piisavalt tundlik, et kirjutada pliiatsiga või hoida pabertassi. Tänu anduritele, mis puutuvad kokku kasutaja nahaga, on selle sõrmi lihtne juhtida, kusjuures kiirus ja jõud on igal ajahetkel reguleeritavad. Proteesi saab osta koos kindaga, mis annab käele inimese välimuse.
Tuletage meelde kuulsat stseeni filmist Terminator 2, kus Arnie lõikab oma käelt naha maha, paljastades selle all oleva roboti skeleti? Kes oleks võinud arvata, et oleme sarnase tehnoloogia saavutamise lävel vaid 20 aastat tagasi??

See maksab 25 000-35 000 dollarit. See ei ole odav, kuid see on hindamatu väärtusega amputeeritutele, kes soovivad taastada oma iseseisvuse.

Ekso GT

© WSEiT
Eksoskeletti on kutsutud meditsiiniliseks läbimurdeks. Selle eesmärk on aidata seljaaju vigastuse või insuldiga patsientidel taastuda ja uuesti kõndida. Riistvara koosneb titaanist ja alumiiniumist valmistatud akutoitel töötavast robotülikonnast. Kõndimine saavutatakse puusade raskuse nihutamisega, mis omakorda aktiveerib seadme andurid. Inimene hakkab aeglaselt, kuid õigesti liikuma.

RoboBee (Harvardi Ülikool)

RoboBee, mille tehislihased liigutavad tema tiibu 120 korda sekundis, on umbes 3 cm laiune ja suudab hõlpsasti õhku tõusta. Võiksite küsida, miks on sellist robotit vaja, kuid te oleksite üllatunud Harvardi ülikooli eesmärgist.
Plaan on luua selliste robotite autonoomne parv otsingu- ja päästeoperatsioonideks, üksikasjalikeks ilmauuringuteks ja kunstlikuks tolmeldamiseks. Kasutades andureid, mis töötavad täpselt nagu mesilaste antennid, ja spetsiaalset tarkvara, suudavad robotid üksteise liikumist skaneerida ja vastavalt sellele tegutseda. Robotite suurus on oluline detail, mis võimaldab neil looduskatastroofide korral hõlpsasti ja agiilselt raskesti ligipääsetavatesse piirkondadesse jõuda.

Insenerid töötavad praegu selle kallal, et lahendada mõningaid probleeme, mis on seotud montaažiga. Esimene neist on

Jääb küsimus, kas me ise suudame nende väikeste mesilaste pilgu eest pääseda..?

“Curiosity” (NASA)

2011. aasta novembris käivitatud ja 2012. aasta augustis Marsile maandunud Curiosity on NASA seni kõige arenenum Marsi rändur. 3 meetri pikkune ja 2,5 meetri kõrgune, peaaegu tonni kaaluv rändur paistab silma Punase Planeedi karmil maastikul. Selle peamine ülesanne on analüüsida geoloogiat, otsida vett või märke elust ja uurida kliimat. “Curiosity” on juba kinnitanud vee olemasolu Marsi pinnases, põhjustades astronoomide seas palju elevust ja kuulujutte.
“Curiosity” on varustatud pildistamissüsteemiga, mis suudab teha Marsi pinnast kõrgresolutsiooniga pilte, aidates seeläbi Maa meeskonnal Marsi eemalt uurida. Roveri kaamerad on aidanud teha kuulsaid “selfisid” roverist. Samuti võib see puurida natuke kivimit ja koguda proove, et otsida elemente, mis on Maa elu võtmeks. Ükski tema eelkäijatest ei olnud selleks võimeline.

See on ka esimene robot nimekirjas, mis on varustatud laseriga. “Curiosity” suudab suitsu analüüsides laseriga põletada väikseid kivikesi.

iCub (Itaalia Tehnoloogiainstituut)

See on iCub, kõige muljetavaldavam humanoidrobot selles nimekirjas. iCub sarnaneb inimesele nii palju, et teda saab kõnetada eesnime ja isanime järgi. Mitmete ülikoolide poolt välja töötatud ja Itaalia Tehnoloogiainstituudi poolt loodud iCub on võrreldav kaheaastase lapse suurusega ja õpib isegi sama hästi.
iCub on võimeline tuvastama inimesi ja esemeid, leidma nende vahel erinevusi ja vastavalt sellele suhtlema. Samuti on ta võimeline iseseisvalt leidma väljapääsu keerulistest kolmemõõtmelistest labürintidest. See võib puudutada, haarata ja tõsta esemeid nõudmise korral ning isegi tulistada noolt, püüdes üha paremini tabada sihtmärki.

Tõenäoliselt saab iCubist mitte väga kauges tulevikus ideaalne inimkaaslane ja abimees.