10 ROBOTIKAS PIELIETOJUMI TAGADNĒ UN NĀKOTNĒ - TEHNOLOĢIJAS - 2025

Par robotika tagadnē un nākotnē pieteikumi ir medicīnā, rūpniecībā vai izglītībā, starp citām jomām. Cilvēks gadsimtiem ilgi ir veltījis zināšanas un pūles tādu mašīnu būvei, kuras viņam palīdz ikdienas darbā vai kas ļauj veikt darbības, kas pārsniedz cilvēka ķermeņa iespējas.

Roboti ir izmantoti arī reliģiskiem nolūkiem, piemēram, grieķi, kuri uzcēla statujas, kuras darbojās ar hidrauliskām sistēmām un ko izmantoja, lai trāpītu viņu tempļos.

18. gadsimta izgudrotāji mehāniskos robotus radīja tikai izklaidei, papildus visām mašīnām, kas pavadīja rūpniecisko revolūciju. Pagājušā gadsimta vidū pasaulē sāka parādīties pirmie datori.

Rūpnieciskā automatizācija ir saistīta ar globālajiem ekonomiskajiem notikumiem, un, lai arī pēdējos laikos progress ir ievērojams, var būt drošs, ka robotikas nozare šobrīd ir tikai sākumstadijā.

Kas ir robots?

Lai saprastu, kas ir robotu lietojumi un kāpēc tie ir svarīgi pašreizējā un nākotnes pasaulē, ir jāzina, uz ko tieši attiecas termins robots.

Termins "robots" cēlies no čehu vārda "robota", kas nozīmē servitūtu vai piespiedu strādnieku.

Tomēr, domājot par robotu, attēls, kas ienāk prātā, pateicoties zinātniskajai fantastikai, ir mašīna ar cilvēka izskatu un darbojas kā tāda. Faktiski vārda "robotika" izcelsme ir piedēvēta Īzakam Asimovam, lielisku stāstu rakstītājam par šo tēmu.

Rūpnieciskā robota definīcija mūsdienās attiecas uz mehānisko un elektronisko komponentu kolekciju ar savstarpēji saistītām apakšsistēmām programmatūrā, kas ir ieprogrammēta noteikta uzdevuma veikšanai. Viņiem var būt vai nav humanoīdu iezīmju, un tie parasti pārvietojas uz riteņiem.

Robotikas rūpniecības asociācijai (RIA) "rūpnieciskais robots ir pārprogrammējams daudzfunkcionāls manipulators, kas paredzēts materiālu, detaļu, instrumentu vai īpašu ierīču pārvietošanai ar ieprogrammētu mainīgu kustību palīdzību dažādu uzdevumu veikšanai".

Robotu lietojumprogrammas

1- Medicīna

Avots: Nimur angļu valodas Vikipēdijā

Robotiem ir svarīgs pielietojums ķirurģijā, jo tie kompensē trūkumus un cilvēka precizitātes ierobežojumus, tādējādi uzlabojot ķirurģiskās procedūras.

Kopš pirmās teleķirurģijas, kas 80. gados tika veikta, pateicoties inženierim Philipe Green, šajā jomā ir panākts liels progress, un arī nākamajiem gadiem ir paredzēti vērtīgi atklājumi, jo īpaši uroloģiskās ķirurģijas jomā, kurā viņš patlaban ir izcils robotikā Da Vinci sistēma.

Zemāk varat apskatīt dažādas procedūras (kopumā 433), kuras kopš 2001. gada tiek veiktas Madrides pilsētas San Carlos klīniskās slimnīcas Uroloģijas dienestā.

Uroloģijas dienesta pieredze robotiskajā uroloģiskajā ķirurģijā (n = 433):

• Radikālā prostatektomija (350)
• Radikālā cistektomija (3)
• Radikālā nefrektomija (1)
• Akmens ķirurģija (3)
• Urīnpūšļa divertikula (2)
• Pioplastika (20)

Tiek pētīta arī tā izmantošana rehabilitācijas terapijā, kas ietver mākslīgās ekstremitātes un robotus personiskās palīdzības sniegšanai slimnīcās. Tie dažos gadījumos ir noderīgi arī cilvēkiem ar invaliditāti, piemēram, datori, kas pielāgoti cilvēkiem ar kustību traucējumiem un runas grūtībām.

Pat laboratorijās viņi veic lielu skaitu atkārtotu uzdevumu, piemēram, ievieto mēģenes mērinstrumentos. Tās efektivitāte ir pierādīta, izplatot zāles aptiekās un slimnīcās.

Tā piemērs ir Yaskawa roboti Motoman, kurus var ieprogrammēt asins analīžu veikšanai.

2 - Rūpniecība

Avots: KUKA Roboter GmbH, Bahmans

Pielietojumi tā dēvētās trešās paaudzes jomā ir dažādi: no daļas pārvietošanas no vienas pozīcijas uz otru vai mašīnu iekraušanu un izkraušanu līdz noteiktām apstrādes darbībām, kurās robots veic darbu ar detaļām, izmantojot instrumentu.

Daži operāciju piemēri, ko pašlaik veic roboti, it īpaši automobiļu rūpniecībā, var būt: metināšana uz vietas un loka; urbšanas, gropēšanas un citas apstrādes iespējas; slīpēšana, slīpēšana un ota; kniedēts; ūdens strūklas un lāzera griešanas un izsmidzināšanas krāsas.

Kodolenerģijas industrija izmanto robotus, lai apstrādātu radioaktīvos materiālus, izmantojot tehnoloģiju, ko sauc par Telequerica un kas sastāv no tālvadības manipulatora vai teleoperatora, kuru kontrolē cilvēks. Šo attīstību stimulēja nepieciešamība attālināti rīkoties katastrofu gadījumā, kas notika atomelektrostacijās.

3 - Militāri lietojumi

Šajā jomā nepārtraukti tiek strādāts pie tādu prototipu izstrādes, kuri veic militārus vai izpētes uzdevumus, kas ļauj izvairīties no cilvēku dzīvības riska.

Minot piemēru, var minēt, ka Boston Dynamics būvē bezgalīgu humanoīdu robotu ar nosaukumu Atlas, kura funkcija būs staigāt pa nevienmērīgu reljefu, pārmeklējot vai pagriežot to uz sāniem, kad tas ir nepieciešams kāda riska dēļ vai tāpēc, ka reljefs to prasa.

Citi piemēri ir Cougar 20-H, attālināti vadāms robots, kas ar savu ultra-frekvences radio sensoru komplektu var noteikt cilvēka elpošanu un meklēt caur betona sienām.

Phoenix40-A ir sešu asmenu helikopters, kas lidojuma laikā var noteikt kustību un elpu zemes savienojumā, un to ar tālvadības pulti lielā attālumā var kontrolēt ar kursorsviru vai klēpjdatoru.

4 - lauksaimniecība

Austrālijas Pētniecības institūts ir ieguldījis daudz naudas un laika, lai izstrādātu mašīnu, kas cirptu aitas. Pašlaik viņš strādā pie cita projekta, kas sastāv no automatizētas sistēmas izgatavošanas darbnīcai.

Arī Francijā mūsdienās tiek veikti eksperimentāli pielietojumi, lai robotus iekļautu vīna dārzu stādīšanā un atzarošanā tāpat kā ābolu novākšanā.

5 - izglītība

Lai arī izglītības joma ir ļoti tradicionāla tehnoloģiju izmantojuma ziņā, jau ir daži gadījumi, kad roboti tiek izmantoti dažādos veidos. Piemēram, programmēšanas valodā tiek izmantots Karel robots un matemātikas apguvē - bruņurupuča robots savienojumā ar LOGO valodu.

Roboti tiek izmantoti arī izglītības laboratoriju klasēs, lai gan šiem modeļiem vēl nav lielas uzticamības to mehāniskajā sistēmā, un lielākajai daļai trūkst programmatūras.

Digitālās kompetences kontekstā ir arī jaunas mācīšanās un saziņas formas, un uzmanība jāpievērš to pilsoņu apmācībai, kuri ir arī kritiski lietotāji. Paredzams, ka tiešsaistes apmācība arī sekmēs tālmācību.

Hiperteksta rakstīšanai ir priekšrocības un trūkumi, kas rūpīgi jāizanalizē, lai tos pilnībā izprastu.

Grāmatas, saskaroties ar daudzu autoru izsludinātiem izzušanas draudiem, saglabā priekšrocību, ka tās ir viegli pārvadājamas un ir lasāmas jebkur, neprasot savienojumus, elektrību vai citus piederumus.

6- Kosmosa izpēte

Kosmoss ir ļoti naidīgs pret cilvēkiem, taču automatizācijas pakāpe, kas nepieciešama, lai aizstātu cilvēkus ar robotiem, vēl nav sasniegta.

Tomēr robotu lietojuma veids jau ir iekļauts kosmosa vilcienos, teleoperatoros, kas ir viņu pirmā pieredze kuģī Columbia 1982. gadā.

7 - Zemūdens transportlīdzekļi

To bieži izmanto, pārbaudot un uzturot cauruļvadus, no kuriem okeāna augos tiek piegādāta nafta, gāze vai eļļa. To izmanto arī uzturēšanai sakaru kabeļu klāšanā un ģeoloģisko un ģeofizisko pētījumu veikšanai jūras gultnē.

Ir zināms, ka tie tika izmantoti ārkārtas gadījumos, piemēram, lidmašīnu melnās kastes atjaunošanā gaisa katastrofu gadījumos un Titānika atklāšanā četrus kilometrus zem zemes, kur tas bija palicis kopš nogrimšanas 1912. gadā.

8- Zinātne un inženierzinātnes

Attiecībā uz zinātni un inženieriju tiek pieņemts, ka simulācijas programmas padarīs mēroga modeļus nevajadzīgus, kad pienāks laiks. Palielināsies informācijas apjoma statistiskā apstrāde, kas veicinās plānošanu un lēmumu pieņemšanu.

Pašlaik pētniecības laboratorijās tiek izstrādāti tā sauktie ceturtās paaudzes roboti.

Tāpat attiecībā uz zinātni ir iespējams minēt neironu tīklu darbības izpēti cilvēka smadzenēs, lai varētu implantēt mākslīgā intelekta paņēmienus datoros un to turpmāko pielietojumu robotikā.

9 - Uzņēmējdarbības joma

Nākotnē biznesa vadība tiks pilnībā automatizēta, tādējādi novēršot manuālo darbu, ko darbinieki šodien veic, piemēram, visu datu vai dokumentu ievadīšanu caur optiskajiem lasītājiem.

10- Jaunas tendences

Ir daži roboti, kas to īpašību dēļ ir līdzīgāki tiem, kurus pazīstam no zinātniskās fantastikas filmām, tomēr tie ir reāli un tiem ir ļoti specifiskas pielietošanas iespējas.

Mehāniskie eksoskeleti ir struktūras, kas imitē cilvēka ekstremitāšu kustību, nolasot muskuļu signālus. Viņiem ir lieliski pielietojumi medicīnas jomā, un tie ir noderīgi arī ugunsdzēsējiem, glābšanas situācijās, celtniecībā un militāros pasākumos.

Jānošķir androīdi un humanoīdi. Pirmie savā struktūrā un uzvedībā atgādina cilvēku, bet otrie - tikai struktūrā. Kā tas ir, piemēram, manekena gadījumā.

ASIMO android no Honda uzņēmuma atpazīst sejas, kas iet augšup un lejup pa kāpnēm, un var satvert mazus priekšmetus, un jaunākajā versijā tas arī darbojas. Paredzēts, ka to var izmantot medicīnas jomā.

Vēl viens robots ar ļoti savdabīgām īpašībām ir NEXI no MIT uzņēmuma, kas tiek definēts kā pirmais robots, kas spēj parādīt cilvēka emocijas.

Mājsaimniecības roboti ir tie, kas palīdz veikt mājas darbus. Izstrādājis uzņēmums iRobot, līdz šim ir viens, kas mopē, un cits, kas slaucīt.

Visbeidzot, mēs nevaram nepieminēt tos, kas paredzēti personīgai un pat seksuālai lietošanai, kas jau ir daļa no tehnoloģiskā mantojuma, ko mums nesīs nākotne.

Atsauces

1. Autorino, R., Jihad H. Kaouk, Jens-uwe Stolzenburg, Inderbir S. Gill, Alex Mottrie, Ash Tewari, Jeffrey A. Cadeddu. Eiropas uroloģijas doktors. 2012. Presē: dx.doi.org.
2. Kortess, P., Jaramillo, D., Leitao, C., Millar, C. Rūpnieciskā robotika. Atgūts: 2.udec.cl.
3. Dueñas Rodriguez, F. robotika. Atgūts vietnē: monografias.com.
4. Fareed, K., Zaytoun OM, Autorino, R., et al. Prostatas suprapubiskā transversiskā enukleācija robotizētajā portā (R-STEP): sākotnējā pieredze. BJU starptautiskā prese: dx.doi.org.
5. Galante, I. un Moreno, J. Robotiskās ķirurģijas tagadne un nākotne: jaunākās lietojumprogrammas, jaunas attīstības līnijas. Atkopts: revistaeidon.es.
6. Sveiks Jara, E. (2011). Dažādi robotikas pielietojumi. Atgūts vietnē: es.scribd.com.
7. Muñoz, N. Roboti, tagadne un nākotne: Vēsture, izcelsme, lietojumprogrammas … Atkopts: todosobrerobots.wordpress.com.
8. Vazquez, O. (2011). Militārie roboti, kas mums atvieglo dzīvi. Atgūts vietnē: qdiario.com.