ŠESŤ TYPOV ROBOTOV A ICH VLASTNOSTI - VEDA - 2025

Medzi hlavné typy robotov sú priemyselné, vojenské, lekárske, služby, zábavu a priestor. Robotika je disciplínou zodpovednou za navrhovanie, konštrukciu, prevádzku a používanie robotov, okrem počítačových systémov ich riadenia, poskytovania spätnej väzby a umožňujú im spracovávať informácie.

Robotika je interdisciplinárne odvetvie medzi strojárstvom a vedou, ktoré zahŕňa výpočtovú techniku, mechaniku, elektrinu a iné v jednom predmete, s cieľom využitia technológie na vývoj strojov, ktoré nahrádzajú ľudí.

Napríklad pri vykonávaní nebezpečných prác - napríklad odstraňovania bômb - ktoré si vyžadujú veľa sily, napríklad ťažbu; alebo na miestach, kde ľudia nemôžu prežiť, napríklad v určitých hĺbkach mora alebo vo vesmíre.

Myšlienka stroja, ktorý môže fungovať autonómne, nie je nová, jeho vývoj sa však rozvíjal až v 20. storočí a dlho sme ho videli v aktívnej účasti najmä na filmoch sci-fi.

Od lekárskych robotov v Star Wars a Star Trek po plne humanizované roboty v umelej inteligencii; možnosť, že roboty boli vlastne, sa zdala byť ilúziou.

Súčasné aplikácie robotov

Vďaka dnešnému pokroku v technológii sa však rôzne typy robotov používajú v rôznych oblastiach, zatiaľ čo sa snažia neustále zlepšovať svoj dizajn, výskum a efektívnosť tak, aby sa mohli používať v domácich, obchodných, lekárskych, vojenských a samozrejme ako pomôcka v oblasti matematiky, technológie, strojárstva a vedy.

Roboty môžu byť navrhnuté v ľubovoľnom tvare a vzhľade, ale niektoré z nich sú vyrobené špeciálne tak, aby vyzerali ako človek, čo umožňuje lepšie prijatie ľudí, ktorí s nimi musia pracovať.

Keďže sa každý deň na svete vyvíja viac robotov, stáva sa dôležitejší spôsob, ako ich klasifikovať. Dôvodom je skutočnosť, že roboty majú odlišné špecifikácie a nemôžu robiť viac, ako len prácu, na ktorú boli navrhnuté.

Napríklad robot vytvorený na zostavenie strojov nemôže byť prispôsobený na iné funkcie. V tomto prípade sa tento robot bude nazývať „montážny robot“. Ostatné roboty sú zahrnuté ako súčasť kompletného strojového zariadenia, napríklad zváračská jednotka. Niektoré z nich sú špeciálne navrhnuté pre pracovné miesta s vysokým dopytom.

Spôsob, ako usporiadať obrovské množstvo robotov, ktoré existujú, môže byť pomocou ich operačného systému, ako sú stacionárne roboty (mechanické ramená), valcové roboty, sférické roboty, paralelné roboty, roboty s kolesami (jedno, dve alebo tri kolesá), roboty s nohy, bipedálne roboty (v tvare humanoidov), plávajúce roboty, lietajúce roboty, sférické a mobilné roboty (ako robotické gule) a roje malých robotov.

Presnejšia klasifikácia je však viac ako podľa ich tvaru podľa úlohy, pre ktorú boli navrhnuté. Táto divízia bude nepochybne rásť v priebehu času, pretože dizajn robotov bude čoraz konkrétnejší.

Klasifikácia a druhy robotov

- Priemyselné roboty

Zdroj: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Priemyselné roboty sú manipulátory určené na presun materiálov, častí a nástrojov a vykonávanie série plánovaných úloh vo výrobných a výrobných prostrediach.

Tento typ robotov prepracováva priemysel, pretože umožňuje vykonávanie nebezpečných a opakujúcich sa úloh vo vysokom výkone a bez chýb. Preto je dnes čoraz bežnejšie nájsť ich vo všetkých druhoch tovární.

Väčšina z týchto robotov sa používa na oblúkové zváranie, manipuláciu s materiálom a montáž aplikácií. Priemyselné roboty sú zoskupené podľa svojich osí, veľkosti plášťa materiálu, typu štruktúry, rýchlosti a užitočného zaťaženia.

Priemyselné roboty sú zvyčajne kĺbové mechanické ramená, ktoré sa používajú pre všetky druhy priemyselných aplikácií, ako sú zváranie elektrickým oblúkom, manipulácia s materiálom, maľovanie a iné úlohy. Do tejto klasifikácie môžu byť zahrnuté aj vozidlá s vlastným riadením.

Tento typ robota má ovládač, ktorý je schopný ho naprogramovať a obsluhovať, okrem robota, ktorý bude vykonávať pohyby a činnosti, pomocou ktorých je naprogramovaný.

- Vojenské roboty

Zdroj: Fotografie US Marine Corps od Lance Cpl. ML Meier.

Sú to autonómne alebo diaľkovo ovládané roboty, ktoré boli navrhnuté pre vojenské aplikácie, ako sú preprava a vyhľadávanie alebo záchrana a útok. V tejto klasifikácii nájdeme rôzne druhy bezpilotných lietadiel, najmä špionáž a zhromažďovanie údajov a obrázkov.

S novým pokrokom sa odhaduje, že v budúcnosti to budú roboti, ktorí budú bojovať vo vojnách prostredníctvom automatických zbraňových systémov. Najdôležitejším systémom, ktorý sa dnes používa, je letecké vozidlo IAI Pioneer a bezpilotný RQ-1 Predator, ktorý je možné vyzbrojiť pomocou diaľkovo ovládaných pozemných leteckých rakiet.

V súčasnej dobe existujú vojenské roboty, ako sú robotické lode, ktoré patria námorníctvu Spojených štátov a môžu operovať v tandeme s cieľom chrániť pobrežie pred inými napadajúcimi vozidlami.

„Robobári“ pracujú v roji a môžu sa spoločne rozhodnúť, ktorá z nich bude nasledovať po invázii do lode. Môžu vykonávať štyri rôzne druhy správania bez priamej ľudskej kontroly: hliadkovanie, klasifikácia, sledovanie a sledovanie.

V budúcnosti sa plánuje, že títo „lupiči“ budú počas svojich hliadok na mori brániť námorné lode s posádkou ako frontovú líniu.

Dokonca sa navrhuje, aby sa tento systém mohol zaviesť na lode, ktoré sa už používajú, čím sa od začiatku znižujú náklady na začatie výstavby bezpilotných lietadiel.

Hoci sú vojenské roboty naprogramované na vykonávanie rôznych funkcií vrátane schopnosti klasifikovať cieľ ako neutrálny alebo nepriateľský, ľudský dohľad je kľúčom k preklasifikovaniu položky, ak sa úsudok robota o cieli nepovažuje za primeraný. "hrozbou".

Vojenské roboty sú riešením, ktoré umožňuje svetovým armádam pokračovať v plnení ich obranných a hliadkových úloh, ale čoraz viac sa vyhýbajú ohrozeniu životov svojich vojakov.

- Zábavné roboty

Zdroj: RefDr

Tieto typy robotov sú jedny z najnáročnejších, s vysoko výkonným dizajnom, ale tiež citlivosť a pôvab pre interakciu s ľuďmi. Môžeme nájsť od robotov, ktoré sa používajú ako hračky, až po roboty, ktoré pomáhajú učiť vedomosti.

V tejto oblasti nájdeme roboty, ktoré sa používajú vo filmoch na znázornenie napríklad dinosaurov alebo iných druhov fantastických tvorov. Tiež domáce zvieratá robotov a zvieratá používané v športe.

-Roboty v lekárskom priemysle

Zdroj: Nimur na Wikipédii v anglickom jazyku

Tieto roboty sa používajú okrem iného v lekárskych a lekárskych zariadeniach, ako sú nemocnice, rehabilitačné centrá, kliniky, stomatologické alebo očné centrá.

Medzi najpoužívanejšie lekárske roboty patria chirurgické roboty, moderné vybavenie, ktoré umožňuje vykonávať komplikované operácie s minimom chýb a vstupovať do oblastí tela, kde by nebolo možné bez tejto technológie pracovať.

Roboty môžu podporovať prácu zdravotníckych pracovníkov, pomáhať a poskytovať rozsiahle služby a starostlivosť nad rámec toho, čo môžu vykonávať pracovníci.

Obzvlášť sú užitočné pri opakujúcich sa a monotónnych prácach, čo dáva ľuďom možnosť úplne nahradiť týmito robotmi.

Výhody v medicíne

Práca s robotmi má veľké výhody v oblasti medicíny. Existujú štatistické údaje z Centier pre kontrolu a prevenciu chorôb v Spojených štátoch, ktoré ukazujú, že z 25 pacientov sa nakazí nemocničná infekcia, ako je Staphylococcus aureus rezistentný na meticilín (MRSA) alebo Clostridium difficile (C. difficile), s jednou smrteľnou smrťou medzi deviatimi postihnutými ,

S pomocou robotov, ako je Xenex, sa ukázalo, že dezinfekčné systémy sú účinnejšie. Robot Xenex je automatický dezinfekčný nástroj pre zdravotnícke zariadenia, ktorý využíva ultrafialové metódy na poškodenie buniek mikroorganizmov, čím sa dosiahne účinné odstránenie a skutočné zníženie prípadov infekcií spôsobených týmto typom baktérií.

Roboty v lekárskej oblasti sa môžu použiť nielen pri priamej zdravotníckej práci. Dve nemocnice v Belgicku zamestnajú priateľského robota, ktorý nahradí recepčnú prácu.

To má niekoľko výhod, pretože na konci dňa roboti nebudú vyčerpaní a budú vždy schopní prijímať pacientov s rovnakým úsmevom. Robot v tomto prípade Pepper rozpoznáva viac ako 20 jazykov a identifikuje, či je pacientom muž, žena alebo dieťa.

Výmena vysoko vzdelaných pracovných miest

Ale to nie je všetko. Ak pôjdeme priamo do oblasti medicíny, roboti môžu precízne a efektívne nahradiť najlepších chirurgov.

Vďaka úplne vylepšenému zornému poľu, bez nedobrovoľného trasenia a bez únavy v organizme, sú roboty používané v chirurgii spoľahlivou a účinnou alternatívou.

Toto poskytuje chirurgický systém Da Vinci, čo umožňuje chirurgovi zväčšené zorné pole v 3D a lekárske nástroje, ktoré sa dajú ohýbať a otáčať vo väčších uhloch ako ľudské ruky.

So systémom Da Vinci môžu chirurgovia vykonávať komplexnú operáciu iba pomocou malých rezov. Jedná sa o postup 100% kontrolovaný chirurgom a umožňuje úspešné operácie s presnosťou, ktorá bola predtým nemožná.

Ďalšie aplikácie

Okrem týchto aplikácií majú lekári viacnásobné využitie. Od prepravy ťažkých zásielok liekov alebo laboratórnych testov cez nemocničné zariadenia; aby boli schopní zdvihnúť chorých ľudí, ktorí sa nemôžu postaviť.

V Japonsku „robobear“, robot v tvare medveďa, pomáha prenášať pacientov z ich postelí na invalidné vozíky alebo mobilizovať prostatu.

Jeho priateľská tvár a sila umožňujú pacientom cítiť sa ľahko a vyhnúť sa syndrómu vyhorenia a vyčerpaniu zdravotníckeho personálu, pretože pacienti musia niekedy zdvíhať až štyrikrát denne.

Pokiaľ ide o podávanie liekov, sú roboty tiež oveľa presnejšie. Vedci z inštitútu Max Planck experimentovali s robotmi s malou veľkosťou, menším ako jeden milimeter - v najčistejšom sci-fi štýle - ktorý by mal schopnosť vstreknúť sa do krvi pacienta a presnejšie priame liečby a ďalšie mechanizmy úľava.

V tej istej oblasti nájdeme Veebota, robota zodpovedného za presnejšie a efektívnejšie odoberanie vzoriek krvi, aby sme sa vyhli bolesti a strachu, ktoré pociťuje veľká väčšina pacientov pri podstúpení tejto situácie. S týmto robotom trvá proces odberu vzoriek menej ako minúta a má 83% presnosť.

A nakoniec, lekárski roboti majú svoj podiel na roztomilosti. Roboty PARO boli navrhnuté japonskou spoločnosťou AIST a pozostávajú zo zvieracích tvarov, ktoré môžu nemocniční pacienti maznať a objímať.

-Servisné roboty

Zdroj: Jdietsch

Servisné roboty sú obrovským krokom v zlepšovaní produktivity prakticky v každej úlohe. Tu nachádzame možnosť automatizácie všetkých druhov práce, ktorá vyžaduje efektívnosť a vyššiu rýchlosť, napríklad objednanie v reštaurácii alebo prevzatie izbovej služby v hoteli.

Aj keď sa doteraz roboty nepokladali za riešenie týchto potrieb, ktoré sa vždy používajú vo vysokých inžinierskych prácach a iných vedeckých prostrediach, v súčasnosti sa zvažuje možnosť otvorenia robotiky pre iné oblasti sveta.

Servisné roboty by tiež podstatne znížili náklady na doručenie. Ich vysoká produktivita, ktorá im umožňuje pracovať autonómne, tiež zlepší kapacitu ľudí, ktorí ich programujú, pretože napríklad je možné s efektívnosťou a presnosťou vykonávať viac úloh súčasne.

Tieto typy robotov otvárajú nový kontext mimo pracovnej oblasti priemyselných robotov, pôvodne určených iba na nebezpečné, nudné a náročné úlohy.

Vďaka novým pokrokom a vývoju vo vývoji sú roboty inteligentnejšie a schopné vykonávať zložité manipulácie a prácu v rôznych prostrediach, majú väčšie schopnosti vnímať a porozumieť svojmu prostrediu, ich programovanie je omnoho jednoduchšie a sú navrhnuté tak, aby pracovali s ľuďmi bezpečne.

S týmto je už možné ich predstaviť na rôznych typoch trhov, čo je príležitosť pre podniky umožňujúce väčšiu produktivitu a zároveň možnosť vykonávať kreatívnejšie úlohy za zlomok času.

- Priestorové roboty

Zdroj: Inštitút mobilného vozidla

Národná správa pre letectvo a vesmír, NASA, používa rôzne typy robotov pre misie vo vesmíre. Niektoré z nich sa používajú pri prieskume terénu a prostredia, ako sú Mars alebo Mesiac.

Tieto roboty sa nazývajú analógy a testujú sa v oblastiach podobných tým, ktoré preskúmajú, ako sú napríklad púšte. Niektoré príklady sú ROVER a Mars Curiosity Rover, čo je veľkosť malého auta.

V tejto kategórii tiež nájdeme roboty používané vo vesmírnych staniciach na podporu práce astronautov, ako sú napríklad mechanické zbrane.

Existuje viac klasifikácií? Samozrejme. Vývoj robotov je iba v prvej fáze a projekcie odhadujú zvýšenie polomeru jeho prevádzky v nasledujúcich 5 rokoch.

Vedecký vývoj a technologický pokrok umožní začlenenie robotov s cieľom zlepšiť produktivitu a efektívnosť úloh, čím sa zabezpečí lepšia kvalita života vo všetkých typoch oblastí.

Referencie

1. Robotické. Z wikipedia.org.
2. Spektrum IEEE. Z Spektrum.ieee.org.
3. RobotWorx. Z robots.com.
4. Dozviete sa viac o robotoch. Na stránke learnaboutrobots.com.
5. Lekársky futurist. Zo stránok medicalfuturist.com.