Робототехника

Что такое робототехника, чем занимаются роботы

Робототехника — это наука, изучающая, разрабатывающая и внедряющее в производство автоматизированные технические системы (роботов). Основывается на информатике, кибернетике, электротехнике, радиотехнике, мехатронике, телемеханике, механике, электронике и других дисциплинах.

Слово "робототехника" (кратко "роботехника") впервые было введены в 1920 году чешским писателем Карелом Чапеком в фантастическом романе "R.u.r." ("Rossumovi Universální Roboti"), что в переводе означает "Универсальные роботы Россума". Писатель кратко дал определение термину как "подневольный труд" (чешское robota).

Затем термин был использован американским писателем-фантастом Айзеком Азимовым в опубликованном в 1941 году романе "Лжец". После чего слово роботехника стало применяться писателями-фантастами в своих произведениях регулярно.

Робототехника как наука

Определение термина " робототехника" имеет более широкое значение, чем техническая наука. Роботехника неразрывно связана с человеческим развитием. Начиная с античных времен люди изобретали механические устройства, способные совершать действия по заранее созданному алгоритму. Это был простой способ увеличить эффективность уже существующих машин. В 1500 г. Леонардо да Винчи создал механический программируемый аппарат в виде льва, который открывал французский герб при въезде в город короля.

В 1900 году, американский изобретатель и инженер Герман Холлерит сконструировал машину для автоматической загрузки перфокарт. В этом же году другой американец, профессор Принстонского университета Алан Маркванд, создал первую установку, способную решать логические задачи.

Определение роботехники как технической науки относится ко времени создания механических вычислительных устройств.

Ключевые даты в истории развития робототехники — кратко, годы:

  • 1893. Испанский математик и инженер Леонардо Торрес Кеведо (Leonardo T. Quevedo) разработал простой механический аппарат для вычислений.
  • 1904. Английский изобретатель Джон Амброуз Флеминг (John Ambrose Fleming) создал диод, открыв эру передачи голоса на расстоянии.
  • 1906. Французский инженер Ли де Форест (Lee De Forest) конструирует триод, дав определение направления к созданию электронно-вычислительных машин (компьютеров).
  • 1913. Американский изобретатель и предприниматель Генри Форд (Henry Ford) разработал и внедрил автоматический сборочный конвейер.
  • 1918. Русский радиотехник Михаил Александрович Бонч-Бруевич изобрел ламповый триггер, создав простой способ хранить двоичное число. В этом же году французскими инженерами Эммануюлем Блохом (E. Bloch) и Абрахамом (J. Abraham) изобретена электрическая счетная машина.
  • 1934. Американский физик Уильям Гросвенор Поллард (William Grosvenor Pollard) запатентовал автоматизированный конвейер для покраски поверхностей.
  • 1935. Советским школьником Вадимом Мацкевичем самостоятельно создан простой механический робот, который мог поднимать руку.
  • 1938. Инженеры Гарольд Розелунд (Harold Roselund) и Виллард Поллард (Willard Pollard) сконструировали первый полностью автоматизированный, программируемый покрасочный конвейер. В этом же году в Германии представлена механическая вычислительная машина, названная кратко Z1. Был также реализован простой способ ввода данных через клавиатуру.
  • 1939. В Нью-Йорке (США) на своей всемирной выставке компания Westinghouse Electric Corp представила механических роботов: андроида и собаку, которые ходили и кратко разговаривали.
  • 1941. В Германии инженер Конрад Цузе создал механическую вычислительную машину, работающую по алгоритмам современных компьютеров.
  • 1942. В США профессор университета штата Айова Джон Атанасов со своим аспирантом Клиффордом Берри разработали и представили первую электронную вычислительную машину (ЭВМ).
  • 1950. В СССР группа исследователей под руководством академика Лебедева С.А. сконструировала сверхвычислительную ЭВМ, работающую по принципу современных компьютеров.
  • 1954. Американский популяризатор науки, инженер и предприниматель Джордж Девол (George Devol) внедрил на производстве первый простой робот-манипулятор, который был продан автоконцерну General Motors.
  • 1963. В СССР ученые Института океанологии создали подводного автономного робота.
  • 1971. Компания Intel выпустила первый серийный микрочип.
  • 1980. В Японии сконструировали и начали массово производить на конвейере роботов, в том числе с автоматическим управлением, дав определение развития мировой техники на десятилетия вперед.
  • 2000. В эфире телеканала BBC корпорация Electrolux показала первый робот-пылесос Trilobite.

С 2000-х годов начинается активное развитие автоматических систем на основе искусственного интеллекта.

Роботехника как наука возникла в 60-х годах 20 века, после массового внедрения роботов. Ученые стали давать определение, разрабатывать, внедрять, систематизировать объективные знания в данной сфере.

Чем занимается робототехника

Робототехника — это научная дисциплина и вид инженерного дела, которую кратко можно назвать модернизацией производства путем внедрения автоматизированных систем. Другим приоритетом дисциплины стала разработка, конструирование и выпуск машин, внешне похожих на человека (андроидов), а также автоматизированных средств передвижения.

Последнее десятилетие роботехника активно занимается совершенствованием искусственного интеллекта (ИИ), на основе которого устройства функционируют. ИИ стал доступен неопределенному числу людей благодаря созданию сайтов, чатов в мессенджерах с программами типа GPT. Это простой способ кратко изложить фабулу крупного произведения, сгенерировать текст, изображение, программу, дать определение сложным терминам, не обладая никакими талантами.

Устройства на основе ИИ обеспечивают более высокую точность и скорость работы, чем человеческий труд. В военном, пожарном деле без таких устройств не обойтись. Например, простой робот-пожарный способен выполнять задачи в условиях, где человек не сможет прожить и нескольких секунд. Военные дроны с системами искусственного интеллекта активно используются в зоне специальной военной операции (СВО), их основная цель: определение целей и нанесение воздушных ударов. Беспилотные летательные аппараты стали ключевым фактором нанесения поражения противнику с минимальными затратами сил и средств.

Кто создает роботов

Роботизированные устройства разрабатывают, проектируют, программируют, обслуживают специалисты — робототехники большинства цивилизованных стран мира. Получить специальность роботехника — простой способ адаптироваться под изменения, которые несет технический прогресс.

Робототехники специализируются на различных типах техники: военной, бытовой, мобильной. Для успешной работы требуется совместить несколько компетенций: программиста, механика, мехатроника, инженера, кибернетика, электроника. Такой специалист после освоения дисциплины должен уметь проектировать и конструировать робототехнические изделия из имеющихся в наличии запчастей, кратко и емко описывать сложные процессы, писать программы для их функционирования.

Практические навыки должны основываться на хорошей теоретической базе.

В зависимости от сферы деятельности специалисты отрасли могут иметь 6 специализаций:

  1. Специалисты по машинному обучению и ИИ. Пишут программы для обучения, адаптации роботизированных машин, совершенствуют искусственный интеллект.
  2. Исследователь-робототехник. Создает новые концепции в развитии отрасли, занимается научными изысканиями, дает определение новым процессам.
  3. Техник-робототехник. Обслуживает, собирает, налаживает, тестирует роботов.
  4. Программист-робототехник. Создает программы для функционирования роботизированных систем.
  5. Инженер-робототехник. Разрабатывает, конструирует роботов для выполнения поставленных задач.
  6. Преподаватель-робототехник. Обучает студентов и школьников основам робототехники, проводит практические занятия, мастер-классы, кратко описывает глобальные процессы, связанные с новой отраслью.

Роботы активно внедряются в жизнь человека. Сфера и объем работы для робототехника с каждым днем только расширяется.

Области применения робототехники

Роботехника активно развивается, роботехнические устройства применяются в ключевых отраслях человеческой жизнедеятельности.

Если описать кратко, основные сферы применения роботов следующие:

  • человеческий быт;
  • системы управления;
  • космонавтика;
  • транспорт;
  • образование;
  • промышленность;
  • медицина;
  • сельское хозяйство;
  • спорт;
  • военное дело;
  • системы безопасности.

Использование машин на основе ИИ позволяет повысить точность и производительность, минимизировать брак на производстве, сократить расходы, сделать производственный процесс простой операцией "по нажатию кнопки". В военном деле без таких устройств невозможно определение целей и успешное ведение боевых действий.

Роботизация всех сфер человеческой жизнедеятельности — процесс необратимый. Технический прогресс не стоит на месте. Отставшие от глобального технологического тренда страны уже никогда не смогут догнать передовые государства.

Поэтому развитие робототехники стало первоочередной задачей в цивилизованных странах.