Робот — какво е, видове, приложения и история

Роботът е автоматично или полуавтоматично устройство, което изпълнява задачи вместо човек или подпомага неговата работа. Роботите могат да работят самостоятелно, по програма или под дистанционно управление и са проектирани да изпълняват конкретни функции — от прости повтарящи се движения до сложни мисловни и адаптивни задачи.

Роботите обикновено са машини, управлявани от компютърна програма или електронна схема. Те могат да бъдат пряко контролирани от хора или да работят автономно, взимайки решения въз основа на сензорни данни и алгоритми. Някои роботи са проектирани да приличат на хора, като в този случай поведението им може да предполага интелигентност или мислене. Повечето роботи извършват специфична работа и не винаги приличат на хора — формата и конструкцията им зависят от предназначението.

В художествената литература обаче роботите често приличат на хора и сякаш имат собствен живот и мотивация. Има много книги, филми и видеоигри, в които имат важно място. "Аз, роботът" на Айзък Азимов е може би най-известната колекция разкази, която поставя въпроси за етиката и законите на роботиката.

Видове роботи

• Промишлени роботи: роботи-манипулатори за заваряване, боядисване, сглобяване и др. в заводи и поточни линии.
• Колаборативни роботи (коботи): работят заедно с хора, предназначени за безопасна работа близо до оператори.
• Хуманоиди: роботи с човекоподобна форма, използвани за изследване на взаимодействието човек–робот и за демонстрации.
• Мобилни роботи: автономни или дистанционно управлявани платформи, включително автономни коли, подводни апарати и дронове.
• Социални и обслужващи роботи: предназначени за комуникация, помощ в дома или в здравни заведения.
• Медицински роботи: хирургични роботи, роботи за рехабилитация и помощни устройства за пациенти.
• Роботи за специални условия: роботи за космоса, за опасни зони, за подземни операции и др.
• Софтуерни роботи (RPA): автоматизирани програми, които изпълняват рутинни цифрови задачи в информационни системи.

Как работят роботите

• Сензори: дават информация за околната среда — камери, ултразвук, лидар, тъч сензори, инерциални датчици.
• Контролна система: процесор или компютър, който обработва данни и взема решения (правила, алгоритми за планиране, машинно обучение).
• Изпълнителни механизми (актьори): мотори, цилиндри и други устройства, които извършват движение и сила.
• Енергия: батерии, електричество или други източници, които захранват системата.
• Софтуер и комуникации: програми, мрежови връзки и интерфейси за взаимодействие с хора и други машини.

Приложения

• Индустрия: серия от повтарящи се и прецизни операции, повишаване на производителността и качеството.
• Медицина: микрохирургия, роботизирани операции, рехабилитация и грижа за възрастни.
• Доставка и логистика: автоматизирани складове, автономни превозни средства и дронове за доставки.
• Космос и изследвания: ровъри, спътникови манипулатори и роботи за поддръжка на орбитални станции.
• Сигурност и защита: наблюдение, обезвреждане на заплахи и търсене и спасяване.
• Земеделие и строителство: интелигентно наблюдение на полета, прецизно третиране и автоматизация на строителни дейности.
• Образование и развлечение: помощ за обучение по науки и технологии, интерактивни играчки и сценични роботи.
• Домашна употреба: роботи-прахосмукачки, помощни устройства и асистенти в домакинството.

Кратка история

Идеята за автоматизирани устройства е стара — още в древността са правели механични автоматони (например при Херон от Александрия). Терминът „robot“ идва от чешката дума „robota“ (принудителен труд) и е въведен в драмата R.U.R. (Rossumovi Univerzální Roboti) на Кarel Čapek през 1920 г. През XX век развитието на електрониката и компютрите доведе до промишлените роботи: първият индустриален робот Unimate е разработен от Джордж Девол и Джо Дженерали и е използван в производството през 1961 г. В литературата и научната фантастика, като при Айзък Азимов, се появиха идеи за етични правила и взаимоотношения между хора и машини.

През последните десетилетия напредъкът в информационните технологии и изкуствения интелект позволи появата на автономни роботи, коботи, въздушни дронове и самоуправляващи се превозни средства. Сегашните тенденции включват меки роботи, роботика на рояци (swarm robotics), интеграция с машинно обучение и все по-усъвършенствани сензорни системи.

Етични и правни въпроси

С разпространението на роботиката възникват важни въпроси за безопасността, отговорността при инциденти, защитата на личните данни и влиянието върху заетостта. Дебатите включват и моралните рамки за автономни системи, регулиране на използването им в отбраната и необходимостта от прозрачност в алгоритмите.

Резюме: роботите са разнообразни устройства с широко приложение — от индустрията до ежедневния живот. Те комбинират механика, електроника и софтуер и променят начина, по който работим и живеем, като поставят както технически, така и социални и етични предизвикателства.

Съвременни роботи

Роботите имат много приложения. Много фабрики използват роботи, за да вършат тежка работа бързо и без много грешки. Те не приличат на хора, защото са създадени, за да правят неща. Това са "индустриални" роботи. Някои роботи намират и се отървават от бомби. Ако някой направи грешка, роботът се поврежда или унищожава, което е по-добре, отколкото да бъде убит човек. Има и роботи, които помагат вкъщи, например да прахосмукират или да управляват косачка за трева. Такива роботи трябва да се запознаят с района на работа.

Няколко робота извършват операции на места в тялото, където човешката ръка е твърде голяма.

Планетарните роувъри са роботи за изследване на далечни планети. Тъй като изпращането на радиосигнал от Земята до друга планета отнема много време, роботите извършват голяма част от работата си сами, без команди от Земята.

Хората все още смятат, че роботите имат форма като на човек - два крака, две ръце и глава. ASIMO е един робот, който помага на учените да научат как да проектират и програмират роботи. Той може да ходи, което не е лесно за програмиране.

Индустриален робот, използван за заваряване

Източен и западен изглед

Източни мисли за роботите

Приблизително половината от всички роботи в света са в Азия, 32% - в Европа, 16% - в Северна Америка, 1% - в Австралия и 1% - в Африка. 30% от всички роботи в света са в Япония. Япония разполага с най-много роботи от всички държави в света и е лидер в световната индустрия за роботика. Всъщност за Япония се казва, че е световната столица на роботиката.

В Япония и Южна Корея представите за бъдещите роботи са предимно положителни. Положителното възприемане на роботите там може би се дължи отчасти на известния анимационен робот "Астробой". Китай изрази възгледи за роботиката, които са сходни с тези на Япония и Южна Корея, но Китай изостава както от Америка, така и от Европа в развитието на роботиката. Източноазиатското мнение е, че роботите трябва да бъдат приблизително равни на хората. Те смятат, че роботите биха могли да се грижат за стари хора, да обучават деца или да служат като асистенти. Общоприетото мнение в Източна Азия е, че би било добре роботите да станат по-популярни и по-напреднали. Това мнение е противоположно на популярното западно мнение.

"Това е началото на ера, в която хората и роботите могат да съществуват заедно", казва японската компания Mitsubishi за един от многото човекоподобни роботи в Япония. Южнокорейското министерство на информацията и комуникациите прогнозира, че между 2015 и 2020 г. всяко южнокорейско домакинство ще разполага с робот.

Западни мисли за роботите

Западните общества са по-склонни да се противопоставят или дори да се страхуват от разработването на роботи. Научнофантастичните филми и други истории често ги показват като опасни бунтовници срещу човечеството.

Западът смята роботите за "заплаха" за бъдещето на хората, което до голяма степен се дължи на религиозното влияние на авраамическите религии, според които създаването на машини, които могат да мислят сами, би било почти игра на Бог. Очевидно е, че тези граници не са ясни, но между двете идеологии има съществена разлика.

Робот стрелец

Въпроси и отговори

В: Какво е робот?

В: Как се управляват роботите?

В: Винаги ли роботите се контролират пряко от хора?

В: Могат ли роботите да имат чувства?

В: Винаги ли роботите изглеждат като хора?

В: Каква е разликата между роботите в художествената литература и в реалността?

Въпрос: Коя е най-известната книга с роботи в нея?

Търсене по буква