Breu història de la robòtica
Automatització, robòtica, línies de producció totalment autònomes, vehicles robòtics, tecnologies informàtiques cada cop més potents. Les màquines eina, els sistemes de control, els sistemes de reconeixement es milloren constantment, el rendiment de les unitats informàtiques augmenta.
Les màquines fetes per l'home són cada cop més complexes i generalitzades en gairebé totes les branques de l'activitat humana, des de la fabricació fins a la medicina, des de la gestió del trànsit fins a la indústria de l'entreteniment.
Aquest article tracta sobre la història de la robòtica, una disciplina que ajuda les persones a resoldre els seus problemes, facilitant la feina i augmentant la productivitat.
Actualment, la robòtica és una de les tecnologies més progressistes, que ha assolit cotes sense precedents en el seu desenvolupament gràcies a l'activitat intel·lectual de generacions senceres d'inventors, dissenyadors, enginyers i tècnics.
Producció d'un motor de 3 cilindres a la planta d'Opel
Imitacions humanes i animals
Mirant al passat (i, finalment, al present), no es pot evitar la impressió que la gent volia desesperadament crear una criatura artificial que automàticament realitzés accions avorrides, difícils, perilloses o indesitjables.
El desenvolupament de la mecanització, l'automatització i la robòtica s'esdevé progressivament. A mesura que es desenvolupava la tecnologia, van aparèixer les primeres imitacions dels humans o de les formes mecàniques dels animals. A la literatura es donen exemples d'imitacions mecàniques d'animals abans de l'inici de la nostra era.
El geni renaixentista Leonardo da Vinci (1495) està associat a la creació del cavaller mecànic. També es coneixen les imitacions mecàniques dels humans (androides) dels mestres suïssos Jaquet-Droz (segle XVIII). El seu escriba automàtic (cal·lígraf) era capaç d'escriure unes quantes frases amb un bolígraf i imitava molt bé un humà.
Robot mecànic "Caligraf" del rellotger Pierre Jacquet-Droz (1772)
Després de l'era de la mecànica, l'enginyeria elèctrica i després la tecnologia informàtica van contribuir al desenvolupament dels robots. El 1920 va ser una fita en robòtica.
Els robots de Čapek com a éssers amb intel·ligència artificial
El 1920, Karel Čapek va escriure una obra de teatre "RUR" amb el subtítol "Rossum's Universal Robots". L'estrena de l'obra va tenir lloc a principis de 1921 i per primera vegada s'hi va utilitzar la paraula "robot", que es va donar a conèixer en totes les llengües del món. El llibre RUR ha estat traduït a més de trenta idiomes. , inclòs l'esperanto.
L'any passat la paraula "robot" va fer 100 anys, i enguany fa 100 anys que es va representar la primera obra de teatre de Karel Čapek "RUR".
Portada del llibre de l'obra de ciència ficció "RUR" escrita per Karel Čapek el 1920.
La paraula robot és potser l'única paraula txeca que s'utilitza a tot el món en la seva forma incorrupta.Va guanyar tanta popularitat que més tard Karel Čapek va considerar oportú afirmar que l'autèntic "inventor" de la paraula "robot" era el seu germà Josef.
Karel originalment volia utilitzar la paraula "labor" de l'anglès "labor" per als personatges del joc RUR. Així que avui tenim la paraula robot que s'utilitza en totes les ciències ficcions relacionades amb la paraula robot típicament eslava.
Els robots de Čapek no són substituts mecànics dels humans, són éssers artificials creats a partir de matèria orgànica sintètica i que posseeixen intel·ligència humana. De fet, són els mateixos que els androides, cíborgs i replicants moderns.
PROJECTE WABOT-HOUSE (2002)
Definició de robot i robòtica
Com és habitual en ciència i tecnologia, cal definir el significat de la paraula robot.Originàriament, un robot s'entenia com una màquina simple, vegeu per exemple l'Enciclopèdia Britànica de 1947 que dóna un estabilitzador giroscòpic per al recorregut d'un avió o un vaixell com a exemple de robot.
L'any 1941, l'escriptor Isaac Asimov va utilitzar per primera vegada la paraula robòtica i va formular tres lleis bàsiques de la robòtica que representen els requisits bàsics per al desenvolupament i l'ús dels robots.
Lleis de la robòtica d'Isaac Asimov
Un robot s'entén més sovint com un sistema integrat controlat per ordinador capaç d'interaccionar de manera autònoma i proposada amb un entorn real d'acord amb instruccions humanes.
Aquesta definició es complementa amb altres condicions que determinen la definició d'un robot, per exemple, la capacitat de percebre i reconèixer l'entorn, comunicar-se amb els humans en llenguatge artificial o natural, etc.
La robòtica com a disciplina científica i tècnica és la ciència dels robots, el seu disseny, fabricació i aplicació.La robòtica està estretament relacionada amb l'electrònica, la mecànica i el programari.
Termes i definicions: Robots i dispositius robòtics
Sembla que l'objectiu final de la robòtica és, de fet, construir una màquina que gairebé substituirà els humans, inclosa la seva intel·ligència.
El 1997, un ordinador va derrotar al campió mundial d'escacs vigent. El mateix any, es va crear la competició internacional RoboCup amb el següent objectiu (somni) al preàmbul: "A mitjans del segle XXI, onze humanoides totalment autònoms derrotaran al campió de futbol vigent segons les regles oficials de la FIFA". L'objectiu sembla una ximpleria, però, com en el cas de la conquesta de la lluna, el camí cap a aquest objectiu pot tenir una sèrie de resultats "secundaris" però significatius.
RoboCup (2017)
El robot humanoide ASIMO s'utilitza principalment amb finalitats publicitàries i per promoure la robòtica
Un robot humanoide (android) és un robot amb forma humana. Com que molts robots de ciència-ficció semblen humans, un robot humanoide pot ser el robot predeterminat per a la majoria de la gent.
D'altra banda, no es pot argumentar que tots els robots que han de realitzar algunes tasques en el món real hagin de ser necessàriament robots humanoides, per exemple els avions tampoc semblen ocells. Les funcions necessàries per al robot han de determinar el seu aspecte òptim.
Robots industrials
Un d'aquests resultats, sense els quals, en particular, ja és impossible imaginar la producció d'automòbils, són els robots industrials, la definició dels quals ja s'ha donat, ISO 8373: 2012, en traducció general: "robot industrial: control automàtic , reprogramat, un manipulador reconfigurable programable en tres o més graus de moviment que es pot instal·lar de manera permanent o moure's per a aplicacions d'automatització industrial. «
Els primers robots industrials, Unimate i Versatran, es van construir i posar en servei als EUA entre 1960 i 1962. Es tractava de màquines relativament pesades amb un nombre reduït d'eixos controlats amb accionaments hidràulics i electrohidràulics. La seva programació i control es basaven en tecnologia analògica.
NServth real en la història de la interfície d'usuari del robot industrial Unimate
El primer robot industrial que utilitzava un microprocessador per al control va aparèixer l'any 1974. A Europa va ser l'exitós robot Asea IRB 6.
El robot tenia un manipulador en forma d'estructura de braç antropomòrfic, cinc eixos controlables amb accionaments elèctrics i una capacitat de càrrega de 6 kg. Malgrat el concepte de control relativament senzill, també es pot utilitzar per a la soldadura d'arc i el tractament de superfícies. Aquest robot es va fabricar entre 1975 i 1992, amb un total de gairebé 2.000 produïts.
Robots industrials ASEA (d'esquerra a dreta: IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, armari de control ABB S3)
Robot ASEA IRB 6 en un segell postal suec de 1984.
En els anys següents, la mecànica dels robots industrials va millorar i la gamma de productes es va ampliar, especialment la capacitat de càrrega, des de robots per treballar amb peces petites fins a robots amb una capacitat de càrrega d'uns 1000 kg.
També es van començar a equipar els robots industrials visió per computador i altres sensors intel·ligents. Tanmateix, s'ha produït un canvi important en la manera de controlar-lo i programar-lo, que permet l'ús de tècniques CAD 3D i la programació de robots interactius.
L'última tendència són els robots industrials col·laboratius (cobots) que proporcionen contacte humà-robot i respecten la primera llei de la robòtica "un robot no ha de fer mal a un humà".També s'ha produït un canvi en la forma de control i programació, que permet l'ús de mètodes CAD 3D i la programació de robots interactius.
Segons les estadístiques de la Federació Internacional de Robòtica, només el 2018 es van posar en servei 76.000 nous robots industrials.
Modern robot col·laboratiu Cobot UR5. Gràcies als seus sensors, els robots col·laboratius (cobots) poden interactuar de manera directa i segura amb els humans.
Més informació sobre robots industrials moderns:
Classificació dels robots industrials
Garantir la seguretat en l'ús de robots industrials
Robots i intel·ligència artificial
Però tornem al nostre objectiu de substituir els humans per màquines. A la dècada de 1960 es van establir els primers laboratoris d'intel·ligència artificial a les universitats americanes, i el 1968, a l'Institut de Recerca de Stanford, es va crear el primer robot mòbil intel·ligent sobre rodes, Shakey, equipat amb visió per ordinador, capaç de reconèixer el medi ambient. medi ambient i per moure's amb propòsit.
Shakey Robot (1968)
El 1973, el primer humanoide modern Wabot-1 es va llançar al Japó a la Universitat de Waseda. A l'Expo 85, Vabot va tocar un orgue electrònic, i el 22 d'agost de 2003, el robot humanoide japonès Asimo (ASIMO) va posar flors a Praga al bust de Karel Čapek.
El robot Asimo v de 2000 polzades del Waco Fundamental Research Center va ser creat al Japó per Honda Corporation i durant molt de temps va ser el robot humanoide més famós del món.
Robot WABOT-1 (1973)
Robot WABOT-2 (1984)
El robot d'Asimo va portar crisantems al bust del creador de la paraula "robot", l'escriptor txec Karel Čapek (2003)
Actualment, hi ha un gran nombre de robots de servei com ara aspiradores robòtiques, talladores de gespa, munyirs robòtiques i molts altres dispositius basats en els assoliments de la robòtica.
De la robòtica va sorgir el camp interdisciplinari de l'enginyeria - la mecatrònica, ja que primer es van inventar i implementar moltes solucions innovadores en la creació de robots, i després es van començar a utilitzar en altres màquines i mecanismes.
La paraula "mecatrònica" va ser utilitzada per primera vegada per Tekuro Mori, enginyer de l'empresa japonesa Yaskawa, l'any 1969. La mecatrònica és la recerca de la integració completa de la mecànica, les màquines elèctriques, l'electrònica, els microprocessadors i el programari.
Per obtenir més informació sobre mecatrònica, consulteu aquí:Què és la mecatrònica, elements mecatrònics, mòduls, màquines i sistemes