6 ROBOTU VEIDI UN TO ĪPAŠĪBAS - ZINĀTNE - 2025

Par galvenie veidi roboti ir rūpniecības, militārais, medicīnas, pakalpojumi, izklaides un telpu. Robotika ir disciplīna, kas atbild par robotu projektēšanu, uzbūvi, darbību un izmantošanu, papildus datorsistēmām, lai tos kontrolētu, sniegtu atgriezenisko saiti un ļautu apstrādāt informāciju.

Robotika ir starpdisciplināra nozare starp inženierzinātnēm un zinātni, kas ietver datortehniku, mehāniku, elektrību un citas vienā priekšmetā ar mērķi izmantot tehnoloģiju, lai izstrādātu mašīnas, kas aizvieto cilvēkus.

Piemēram, veicot bīstamus darbus - piemēram, atlaižot bumbas -, kas prasa lielu spēku, piemēram, kalnrūpniecību; vai vietās, kur cilvēki nevar izdzīvot, piemēram, noteiktā jūras vai kosmosa dziļumā.

Ideja par mašīnu, kas var darboties autonomi, nav jauna, tomēr tās attīstība neattīstījās līdz 20. gadsimtam un ilgu laiku mēs esam redzējuši, kā viņi aktīvi piedalās īpaši zinātniskās fantastikas filmās.

Sākot ar medicīniskajiem robotiem Star Wars un Star Trek, līdz pilnībā humanizētiem robotiem mākslīgā intelekta jomā; Iespēja, ka roboti faktiski bija iespēja, šķita ilūzija.

Pašreizējie robotu pielietojumi

Tomēr, pateicoties mūsdienu tehnoloģiju sasniegumiem, dažādās jomās tiek izmantoti dažādi robotu veidi, vienlaikus cenšoties nepārtraukti uzlabot to dizainu, izpēti un efektivitāti, lai tos izmantotu gan sadzīvē, gan tirdzniecībā, gan medicīnā, gan militārajā, gan arī protams, kā palīglīdzeklis matemātikas, tehnoloģiju, inženierzinātņu un zinātnes jomā.

Roboti var būt konstruēti jebkurā formā un izskatā, taču daži no tiem ir ražoti īpaši, lai izskatās cilvēki, kas ļauj labāk pieņemt cilvēkus, kuriem ar tiem jāstrādā.

Tā kā katru dienu pasaulē tiek izstrādāti arvien vairāk robotu, arvien aktuālāks kļūst veids, kā tos klasificēt. Tas notiek tāpēc, ka robotiem ir atšķirīgas specifikācijas, un viņi nevar darīt vairāk par darbu, kuram tie tika izstrādāti.

Piemēram, robotu, kas izveidots mašīnu salikšanai, nevar pielāgot citām funkcijām. Šajā gadījumā šis robots tiks saukts par "montāžas robotu". Pārējie roboti ir iekļauti kompleksajā mašīnā, piemēram, metināšanas bloks. Un daži ir īpaši izstrādāti darbiem ar lielu pieprasījumu.

Veids, kā organizēt milzīgo esošo robotu skaitu, var, izmantojot to operētājsistēmu, piemēram, stacionārus robotus (mehāniskos ieročus), cilindriskus robotus, sfēriskus robotus, paralēlus robotus, robotus ar riteņiem (vienu, diviem vai trim riteņiem), robotus ar kājas, divvirzienu roboti (pēc formas humanoīds), peldēšanas roboti, lidojoši roboti, sfēriski un mobili roboti (piemēram, robotu bumbiņas) un mazu robotu bari.

Tomēr vairāk nekā pēc formas precīzāka klasifikācija ir atkarīga no uzdevuma, kuram tie tika izstrādāti. Šis sadalījums, bez šaubām, laika gaitā pieaugs, jo robotu dizains kļūst arvien specifiskāks.

Robotu klasifikācija un veidi

-Rūpnieciskie roboti

Avots: KUKA Roboter GmbH, Bahmans

Rūpnieciskie roboti ir manipulatori, kas izstrādāti, lai pārvietotu materiālus, detaļas un instrumentus un veiktu virkni ieplānotu uzdevumu ražošanas un ražošanas vidē.

Šāda veida roboti pārveido nozari, jo tie ļauj veikt bīstamus un atkārtotus darbus ar augstu veiktspēju un nepieļaujot kļūdas. Tāpēc tagad arvien biežāk tos var atrast visu veidu rūpnīcās.

Lielāko daļu no šiem robotiem izmanto loka metināšanai, materiālu apstrādei un montāžai. Rūpnieciskos robotus sagrupē pēc asīm, materiāla apvalka lieluma, konstrukcijas veida, ātruma un kravnesības.

Rūpnieciskie roboti parasti ir šarnīrveida mehāniskie ieroči, kurus izmanto visiem industriālajiem lietojumiem, piemēram, loka metināšanai, materiālu apstrādei, krāsošanai un citiem uzdevumiem. Šajā klasifikācijā var iekļaut arī pašpiedziņas transportlīdzekļus.

Šim robota tipam ir kontrolieris, lai varētu to programmēt un vadīt, papildus robotam, kurš veiks kustības un darbības, ar kurām tas ir ieprogrammēts.

-Militārie roboti

Avots: ASV Jūras korpusa fotoattēls: Lance Cpl. ML Meiers.

Tie ir autonomi vai attālināti vadāmi roboti, kas ir izstrādāti militārām vajadzībām, piemēram, transportam un meklēšanai, vai glābšanai un uzbrukumam. Šajā klasifikācijā mēs varam atrast dažāda veida dronus, it īpaši spiegošanu un datu un attēlu kolekciju.

Tiek lēsts, ka ar jaunajiem sasniegumiem nākotnē roboti cīnīsies karos, izmantojot automātiskās ieroču sistēmas. Vissvarīgākā mūsdienās izmantotā sistēma ir IAI Pioneer gaisa kuģis un bezpilota RQ-1 Predator, ko var bruņot ar attālināti vadāmām, uz zemi vērstām gaisa raķetēm.

Pašlaik ir militārie roboti, piemēram, dronu kuģi, kas pieder Amerikas Savienoto Valstu flotei un var darboties kopā, lai aizsargātu piekrasti no citiem iebrūkošajiem transportlīdzekļiem.

"Robobari" strādā baros un var kolektīvi izlemt, kurš no viņiem sekos iebrukušajam kuģim. Viņi bez tiešas cilvēku kontroles var veikt četras dažādas uzvedības: patrulēt, klasificēt, izsekot un izsekot.

Nākotnē tiek plānots, ka šie "robobari", patrulējot jūrā, aizstāvēs Jūras spēku apkalpotos kuģus kā frontes līniju.

Tiek pat ierosināts, ka šo sistēmu var ieviest kuģos, kuri jau tiek izmantoti, samazinot dronu būvniecības uzsākšanas izmaksas no paša sākuma.

Kaut arī militārie roboti ir ieprogrammēti, lai veiktu dažādas funkcijas, tostarp spēju klasificēt mērķi kā “neitrālu” vai “naidīgu”, cilvēka uzraudzība ir priekšmets, lai pārklasificētu priekšmetu, ja robota vērtējums mērķim netiek uzskatīts par atbilstošu. "draudi".

Militārie roboti ir risinājums, kas ļauj pasaules armijām turpināt veikt savus aizsardzības un patruļas darbus, arvien vairāk izvairoties no karavīru dzīvības apdraudēšanas.

- Izklaides roboti

Avots: RefDr

Šāda veida roboti ir vieni no sarežģītākajiem, tiem ir augstas veiktspējas dizains, kā arī jutīgums un labvēlība mijiedarbībai ar cilvēkiem. Mēs varam atrast, sākot no robotiem, kurus izmanto kā rotaļlietas, līdz robotiem, kas palīdz mācīt zināšanas.

Šajā jomā mēs varam atrast robotus, kurus izmanto filmās, lai reprezentētu, piemēram, dinozaurus vai cita veida fantastiskas radības. Arī mājdzīvnieki ar robotiem un tie, kurus izmanto sportā.

-Roboti medicīnas nozarē

Avots: Nimur angļu valodas Vikipēdijā

Šos robotus cita starpā izmanto medicīnā un medicīnas iestādēs, piemēram, slimnīcās, rehabilitācijas centros, klīnikās, zobārstniecības vai oftalmoloģiskajos centros.

Daži no visplašāk izmantotajiem medicīniskajiem robotiem ir ķirurģiski roboti, mūsdienīgs aprīkojums, kas ļauj veikt sarežģītas operācijas ar minimālu kļūdu un iekļūt ķermeņa vietās, kur bez šīs tehnoloģijas nebūtu iespējams darboties.

Roboti var atbalstīt veselības profesionāļu darbu, palīdzēt un sniegt plašus pakalpojumus un aprūpi, kas pārsniedz to, ko spēj darbinieki.

Tie ir īpaši noderīgi atkārtotos un monotonos darbos, dodot iespēju absolūti aizstāt cilvēkus ar šiem robotiem.

Priekšrocības medicīnā

Darbam ar robotiem ir lielas priekšrocības medicīnas jomā. Amerikas Savienoto Valstu Slimību kontroles un profilakses centru statistika liecina, ka no 25 pacientiem viens slimo ar tādu slimnīcu infekciju kā meticilīnrezistents Staphylococcus aureus (MRSA) vai Clostridium difficile (C. difficile), ar vienu mirstību starp deviņiem skartajiem .

Izmantojot tādus robotus kā Xenex, ir pierādīts, ka dezinfekcijas sistēmas ir efektīvākas. Robots Xenex ir automātisks medicīnas iestāžu dezinfekcijas rīks, kas izmanto ultravioletās metodes, lai sabojātu mikroorganismu šūnas, panākot efektīvu elimināciju un reālu samazinājumu gadījumos, kad inficējas ar šāda veida baktērijām.

Robotus medicīnas jomā var izmantot ne tikai tiešā veselības darbā. Divās slimnīcās Beļģijā darbosies draudzīgs robots, kas aizvietos reģistratūras darbu.

Tam ir vairākas priekšrocības, jo dienas beigās roboti nebūs izsmelti un vienmēr varēs uzņemt pacientus ar tādu pašu smaidu. Robots šajā gadījumā Pepper atpazīst vairāk nekā 20 valodas un identificē, vai pacients ir vīrietis, sieviete vai bērns.

Augsti izglītotu darba vietu aizstāšana

Bet tas vēl nav viss. Ja mēs ejam tieši medicīnas jomā, roboti precizitātes un efektivitātes ziņā var aizstāt labākos ķirurgus.

Operācijā izmantotie roboti ar pilnīgi uzlabotu redzamības lauku, bez patvaļīgas trīces un bez organisma noguruma, ir uzticama un efektīva alternatīva.

Tas ir tas, ko nodrošina Da Vinci ķirurģijas sistēma, ļaujot ķirurgam 3D palielinātu redzes lauku un medicīnas instrumentus, kurus var saliekt un pagriezt lielākā leņķī nekā cilvēka rokas.

Izmantojot Da Vinci sistēmu, ķirurgi var veikt sarežģītu operāciju tikai ar nelielu griezumu palīdzību. Tā ir procedūra, kuru 100% kontrolē ķirurgs, un tā ļauj veiksmīgi veikt operācijas ar tādu precizitāti, kāda iepriekš nebija iespējama.

Citas lietotnes

Papildus šiem lietojumiem medicīniskajiem robotiem ir vairākas iespējas. No smago zāļu sūtījumu vai laboratorisko izmeklējumu pārvietošanas pa slimnīcas telpām; lai varētu pacelt slimos cilvēkus, kuri nespēj stāvēt

Japānā “robobear”, lāča formas robots, palīdz pārvietot pacientus no viņu gultām uz ratiņkrēsliem vai mobilizēt prostitūtu.

Viņa draudzīgā seja un izturība ļauj pacientiem justies viegli un izvairīties no veselības aprūpes darbinieku pārpūles un izsīkuma, jo viņiem pacienti jāpaceļ dažreiz līdz 40 reizēm dienā.

Arī narkotiku ievadīšanas ziņā roboti ir daudz precīzāki. Maksima Planka institūta zinātnieki ir eksperimentējuši ar mikro izmēra robotiem, kas ir mazāki par vienu milimetru - vistīrākā zinātniskās fantastikas stilā -, kurus būtu iespējams ievadīt pacienta asinīs un precīzāk vadīt ārstēšanu un citus mehānismus. atvieglojums.

Šajā pašā apgabalā mēs atrodam robotu Veebot, kas atbild par asins paraugu ņemšanu precīzāk un efektīvāk, lai izvairītos no sāpēm un bailēm, kuras izjūt lielais vairums pacientu, nonākot šajā situācijā. Ar šo robotu parauga ņemšanas process aizņem mazāk nekā minūti, un tā precizitāte ir 83%.

Visbeidzot, medicīniskajiem robotiem ir sava izveicība. PARO robotus ir izstrādājusi japāņu kompānija AIST, un tie sastāv no dzīvnieku formas dizainiem, kurus slimnīcas pacienti var izmitināt un apskaut.

-Pakalpojumu roboti

Avots: Jdietsch

Apkalpojošie roboti ir milzīgs lēciens, lai uzlabotu produktivitāti praktiski jebkura uzdevuma veikšanā. Šeit mēs atrodam iespēju automatizēt visu veidu darbus, kuriem nepieciešama efektivitāte un lielāks ātrums, piemēram, pasūtījuma veikšanu restorānā vai apkalpošanu numurā viesnīcā.

Lai arī iepriekš roboti netika uzskatīti par šo vajadzību risināšanu, tie vienmēr tika izmantoti augstās inženierijas darbos un citās zinātniskās vidēs, tagad tiek apsvērta iespēja robotikas atvēršanu citās pasaules vietās.

Apkalpošanas roboti arī ievērojami samazinātu piegādes izmaksas. Viņu augstā produktivitāte, kas viņiem ļauj darboties autonomi, uzlabos arī to cilvēku spējas, kuri tos programmē, jo, piemēram, vienlaikus ar efektivitāti un precizitāti var veikt vairāk uzdevumu.

Šāda veida roboti atver jaunu kontekstu ārpus rūpniecisko robotu darba zonas, iepriekš tie bija paredzēti tikai bīstamiem, garlaicīgiem un sarežģītiem uzdevumiem.

Ar jauniem sasniegumiem un evolūciju to attīstībā roboti ir daudz viedāki un spējīgāki veikt sarežģītas manipulācijas un strādāt dažādās vidēs, viņiem ir lielākas spējas uztvert un izprast apkārtējo vidi, viņu programmēšana ir daudz vienkāršāka un tie ir izstrādāti darbam droši ar cilvēkiem.

Ar to palīdzību jau ir iespējams tos ieviest dažāda veida tirgos, kas ir izdevība uzņēmumiem, kuri pieļauj lielāku produktivitāti un ar to pašu iespēju nelielu daļu laika veikt radošākus uzdevumus.

-Space roboti

Avots: Mobilo transportlīdzekļu inženierijas institūts

Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde NASA misijās kosmosā izmanto dažāda veida robotus. Daži no tiem tiek izmantoti reljefa un vides, piemēram, Marsa vai Mēness, izpētē.

Šos robotus sauc par analogiem, un tie tiek pārbaudīti apgabalos, kas ir līdzīgi tiem, kurus viņi izpētīs, piemēram, tuksnešos. Daži piemēri ir ROVER un Mars Curiosity Rover, kas ir mazas automašīnas izmērs.

Šajā kategorijā mēs atrodam arī robotus, kurus izmanto kosmosa stacijās, lai atbalstītu astronautu, piemēram, mehānisko ieroču, darbu.

Vai ir vēl klasifikācijas? Protams. Robotu izstrāde ir tikai pirmajā posmā, un prognozēs tiek lēsts, ka nākamo 5 gadu laikā tā darbības rādiuss palielināsies.

Zinātniskā attīstība un tehnikas attīstība ļaus iekļaut robotus, lai uzlabotu darba produktivitāti un efektivitāti, tādējādi nodrošinot labāku dzīves kvalitāti visu veidu jomās.

Atsauces

1. Robotika. No vietnes wikipedia.org.
2. IEEE spektrs. No spektra.ieee.org.
3. RobotWorx. No robots.com.
4. Uzziniet par robotiem. Vietne Learnaboutrobots.com.
5. Medicīnas futūrists. No medicalfuturist.com.