Diversos dispositius automàtics ocupen un lloc tan fort a la vida humana que és gairebé impossible imaginar la civilització moderna sense ells. Tanmateix, la història de la robòtica és molt llarga, la gent ha estat aprenent a crear diverses màquines durant gairebé tota la seva història. Per descomptat, les màquines antigues no es poden comparar amb les modernes, eren més aviat les seves semblances. Tanmateix, demostren que les idees de crear màquines, en particular la imitació artificial de l'home, es remunten a les capes més antigues de la història humana.
L'aparició de la paraula "robot"
Aquesta paraula la va encunyar el famós escriptor txec Karel Capek. Va utilitzar per primera vegada el terme en el títol de la seva obra de 1920 Rossum's Universal Robots. No obstant això, no es pot considerar l'autor de la paraula "robot", només prové del txec robota, que significa només "treball". Segons el mateix escriptor, el seu germà Joseph va oferir la paraula, mentre que el mateix Capek no va poder decidir com posar el nom dels seus personatges.
La trama de l'obra de Čapek per a moltssemblarà familiar: al principi, la gent explota els seus servidors mecànics en diferents feines dures, després es rebel·len i, al seu torn, esclavitzan la gent.
En el sentit modern, un "robot" és un dispositiu mecànic que funciona segons un programa determinat per si mateix, sense ajuda humana.
El concepte de robòtica i les seves lleis
L'any 1941, les famoses lleis de la robòtica d'Isaac Asimov es van formular a la història "El mentider", que estan dissenyades per regular el comportament d'aquestes màquines.
- Un robot no pot causar danys a una persona ni, per la seva inacció, permetre que aquest dany s'infligui.
- Un robot ha d'obeir un humà sempre que no vagi en contra de la primera llei.
- Un robot pot defensar-se sempre que no contradigui les dues primeres lleis.
Posteriorment, a partir d'aquestes lleis, el mateix Asimov i altres autors van crear una enorme capa d'obres dedicades a la relació entre persones i màquines.
Azimov va introduir el concepte de "robòtica". La paraula, antigament utilitzada en una història de fantasia, ara és el nom d'una branca científica seriosa, dedicada al desenvolupament i construcció de diversos mecanismes, automatització de processos, etc.
Màquines del món antic
La història de la robòtica està arrelada a l'antiguitat. Fa més de quatre mil anys es van inventar una mena de robots a l'antic Egipte, quan els sacerdots s'amagaven dins de les estàtues dels déus i parlaven amb la gent d'allà. Al mateix temps, les mans de les estàtues es movien icaps.
Si doneu via lliure a la vostra imaginació, podreu trobar referències a robots, per exemple, en els mites de l'antiga Grècia. Fins i tot Homer esmenta els servents mecànics que l'antic déu grec Hefest va crear per a si mateix, el gegant Talos, creat per ell a partir de bronze per protegir Creta de l'enemic. Plató parla del científic Arquitas de Tàrent, que va fer un colom artificial capaç de volar.
Arquímedes al segle III aC suposadament va fabricar un aparell que recordava molt a un planetari modern: una bola transparent impulsada per l'aigua, que mostrava el moviment de tots els cossos celestes coneguts en aquella època.
A l'Edat Mitjana, la gent ja va començar a crear autèntiques màquines capaços de fer moltes coses interessants. Els intents de crear les primeres màquines humanoides també pertanyen a l'Edat Mitjana.
Albert el Gran, un famós alquimista del segle XIII, va crear un androide que actuava com a porter, obrint la porta a trucar i fer una reverència als convidats (un androide és un robot que copia una persona en aparença i comportament). També va dissenyar un mecanisme capaç de parlar amb una veu humana, l'anomenat cap parlant.
Qui va ser el primer a crear un robot?
El projecte del primer robot, sobre el qual s'ha conservat informació fiable, va ser creat per Leonardo da Vinci. Era un androide que semblava un cavaller amb armadura. Segons els dibuixos de Leonardo, podia moure els braços i el cap. La pregunta segueix sent per què el famós inventor no va dotar al seu cavaller de la capacitat de moure les cames, és a dir, caminar. Potser va considerar això un problema tècnicament difícil (queés completament cert). O es va suposar que el cavaller havia de muntar a cavall i la mobilitat de les cames no és necessària per a ell.
No se sap del cert si Da Vinci va ser capaç de construir el seu "terminator", però va dissenyar un robot lleó que, quan va aparèixer el rei, li va esquinçar el pit amb les urpes, mostrant l'escut de França. s'hi amaga.
A més, Leonardo també tenia idees sobre la interacció dels mecanismes amb els òrgans humans, és a dir, ja al tombant dels segles XV-XVI va anticipar el desenvolupament modern de pròtesis controlades directament pel sistema nerviós humà..
Músics mecànics i motors ambulants
Durant el segle XVI es van crear molts aparells a Europa, principalment amb mecanismes de bobinatge (rellotge). Per exemple, a Alemanya es va fer una mosca artificial i una àguila que podien volar, i a Itàlia, una dona robot que tocava el llaüt.
Durant el segle XVII, els europeus van desenvolupar i millorar les primeres "calculadores" mecàniques. Al principi només poden sumar i restar, però a finals de segle ja són capaços de dividir i multiplicar.
Aquest moment es pot considerar un punt d'inflexió en la història de la robòtica, ja que comencen a desenvolupar-se en paral·lel dues branques del coneixement, que en el futur serviran per crear robots moderns:
- desenvolupament de màquines que imiten i substitueixen una persona i les seves accions;
- creació de dispositius dissenyats per emmagatzemar i processar informació.
En paral·lel, mecànicdispositius humanoides capaços de tocar instruments musicals, escriure i dibuixar.
L'inici del segle XIX va estar marcat per l'inici de l'"amistat" de les persones amb electricitat. Comença a estendre's ràpidament i a penetrar en moltes esferes de l'activitat humana. Paral·lelament, es milloraven diversos ordinadors mecànics i màquines analítiques, s'inventava el telèfon i el telègraf.
Es coneixen històries de diverses màquines humanoides suposadament inventades i utilitzades als EUA durant el segle XIX:
- l'any 1865, el dissenyador Johnny Brainard va crear l'anomenat home de vapor, que anava enganxat a un vagó en lloc d'un cavall. Era, de fet, una locomotora que semblava una persona (només que molt més gran). S'havia d'"ofegar" constantment, i estava controlat, com un cavall, per regnes. Es va afirmar que podia "caminar" a velocitats de fins a 50 km/h.
- Després d'un temps, Frank Reid ja està provant un "home elèctric", però se sap poc sobre aquest invent.
- L'any 1893, Archie Campion va presentar un model de soldat artificial impulsat per vapor anomenat Boilerplate, que suposadament es va utilitzar repetidament a la pràctica, és a dir, a les batalles.
Tota aquesta informació és interessant, però planteja alguns dubtes, perquè, malgrat les característiques aparentment destacades, aquests productes mai van entrar en producció en sèrie, a diferència de les locomotores de vapor, els vaixells de vapor, etc. El més probable és que només existien en forma de prototips i mai no van trobar la seva aplicació,sent, de fet, joguines per a adults.
El segle XX és l'apogeu de la robòtica
Al segle XX, la història de la robòtica entra en la seva etapa final, que va portar a la creació d'aquells robots que la humanitat coneix ara.
Es fan avenços en el camp de l'electrònica, apareixen díodes i triodes. Els primers ordinadors de tub es desenvolupen primer en teoria i després s'implementen.
Al mateix temps, es crea el primer robot humanoide electrònic, controlat des de la distància, capaç de moure's i parlar. Després ve un gos electrònic que reacciona a la llum i pot bordar.
A finals del primer terç del segle XX, els androides radiocontrolats estan aprenent a parlar per telèfon, caminar, fins i tot fer de conferenciants en una exposició, fumar cigarrets, etc. En aquell moment, molts ja pensaven que no quedava gaire, i els robots substituirien les persones. No obstant això, més endavant es fa evident que no es podrà utilitzar els androides d'aquella època per a cap tipus de treball a causa del desenvolupament insuficient de les tecnologies en aquell moment.
Però aquestes troballes no frenen els inventors: els androides van continuar apareixent i encara s'estan desenvolupant.
A la dècada de 1940-1950, la millora de l'electrònica, la informàtica i la programació d'ordinadors continua, apareix el concepte d'"intel·ligència artificial", després del qual hi ha un s alt important en el desenvolupament de la robòtica, els robots comencen a "fer-se intel·ligents". " ràpidament.
Finalment, des de principis dels anys 60, el somni de la humanitat comença a fer-se realitat: les màquines comencen a substituir les persones per pesades, perilloses ifeines poc interessants. Apareixen els primers manipuladors robòtics de tipus modern. Primer, només realitzen les operacions més incòmodes per a un humà i després es creen línies de muntatge automàtiques.
Amb el temps, comença la bogeria de les persones amb robots. S'obren molts cercles i escoles de robòtica per als nens, es produeixen diverses joguines educatives i constructors. La indústria de l'entreteniment tampoc no es deixa de banda: l'any 1986 es va estrenar la primera part de la pel·lícula "Terminator", que va fer una esquitxada arreu del món.
Robòtica domèstica
La història de la robòtica a Rússia, així com a Europa, té més d'un segle. Des de fa un temps, els científics russos estan al dia amb els seus homòlegs europeus en el disseny de diversos autòmats: a l'últim terç del segle XVIII, es va crear a Rússia una màquina informàtica anomenada màquina Jacobson, i el 1790 Ivan Petrovich Kulibin va crear el seu famós rellotge "ou". S'hi van incorporar diverses figures humanes, que realitzaven determinades accions, el rellotge també tocava un himne i altres melodies.
Van ser científics russos els que van fer diversos descobriments significatius en la història de la robòtica. Semyon Nikolayevich Korsakov va establir les bases de la informàtica el 1832. Va desenvolupar diverses màquines capaços de realitzar càlculs intel·ligents utilitzant targetes perforades per programar-les.
Boris Semenovich Jacobi el 1838 va inventar i provar el primer motor elèctric, el disseny fonamental del qual segueix sent rellevant fins als nostres dies. Jacobi,havent-lo instal·lat en un vaixell, va fer una passejada per la Neva amb la seva ajuda.
L'acadèmic P. L. Chebyshev El 1878, va presentar el primer prototip de vehicle que caminava: un cotxe que caminava.
M. A. Bonch-Bruevich va inventar el disparador l'any 1918, gràcies al qual es va fer possible la creació dels primers ordinadors, i V. K. Zworykin una mica més tard demostra un tub electrònic que va donar lloc a la televisió.
El primer ordinador apareix a l'URSS l'any 1948, i ja l'any 1950 es va llançar el MESM (petita màquina de calcular electrònicament), en aquell moment el més ràpid d'Europa.
Oficialment, la història de la robòtica a Rússia es pot comptar des de 1971. Aleshores es va crear el departament de robòtica especial i mecatrònica a l'Escola Tècnica Superior de Moscou Bauman, dirigit per l'acadèmic E. P. Popov. Es va convertir en el fundador de l'escola nacional d'enginyeria robòtica.
La ciència nacional va competir adequadament amb l'estrangera. L'any 1974, un ordinador soviètic es va convertir en el campió del món en un torneig d'escacs entre màquines. I el superordinador Elbrus-3, creat el 1994, era el doble de ràpid que l'ordinador nord-americà més potent d'aquella època. Tanmateix, no es va posar en producció en massa, potser a causa de la difícil situació del país en aquell moment.
cosmonautes automàtics russos
Oficialment, l'inici de la robòtica a Rússia es remunta al 1971. Va ser llavors quan va ser reconeguda oficialment com a ciència a l'URSS. Tot i que en aquell moment, els rifles d'ass alt de fabricació russa ja estaven llaurant les extensions de l'espai amb força i força.
El 1957, el primer del mónsatèl·lit terrestre artificial. El 1966, l'estació Luna-9 va transmetre un senyal de ràdio a la Terra des de la superfície de la Lluna i l'aparell Venera-3, després d'haver arribat al planeta amb èxit, hi va instal·lar un banderín de l'URSS.
En només quatre anys, es van posar en marxa dues estacions lunars més i ambdues van completar la seva missió amb èxit. Lunokhod-1, lliurat per Luna-17, va funcionar tres vegades més del previst i va donar als científics soviètics molta informació valuosa.
El 1973, una altra estació de la mateixa sèrie va lliurar un altre rover lunar a la Lluna, que també va fer front a la seva tasca perfectament.
La robòtica en els nostres temps
Els robots moderns han penetrat en moltes àrees de la vida humana. La seva diversitat és sorprenent: aquí només hi ha joguines per a nens i fàbriques senceres automatitzades, complexos quirúrgics, mascotes artificials, vehicles militars i civils no tripulats. El seu desenvolupament i millora constant el porten a terme moltes organitzacions del món. A Rússia, la posició de lideratge en robòtica científica l'ocupa l'Institut Central de Recerca de Robòtica i Cibernètica Tècnica (Institut Central de Recerca de Robòtica i Cibernètica Tècnica) de Sant Petersburg, fundat el 1961 com a oficina de disseny a l'Institut Politècnic. En aquest centre més gran, es van desenvolupar sistemes electrònics per a la nau espacial Buran, les estacions de la sèrie Luna i l'estació espacial internacional.
L'especialitat "Mecatrònica i Robòtica" i altres similars estan presents en moltes tècniquesuniversitats del món. Els especialistes amb aquesta formació tenen una gran demanda al mercat laboral, perquè l'automatització s'endinsa cada cop més en moltes àrees de l'activitat humana. Per als amants del tema en el seu temps lliure, s'han publicat molts llibres sobre robòtica, tant a Rússia com a altres països.
Malgrat que la tecnologia actual ha assolit cotes sense precedents i la gent utilitza activament els robots, els seus representants humanoides, els androides, encara estan "sense feina". S'estan millorant, s'estan desenvolupant models cada cop més complexos, però en l'aplicació pràctica encara estan perdent irremediablement davant dels seus "col·legues" amb rodes, orugas i fins i tot estacionaris i segueixen sent, en general, joguines. El fet és que la marxa humana és un procés molt complex, que no és tan fàcil d'imitar per a una màquina.
A més, des d'un punt de vista pràctic, no hi ha necessitat urgent de robots humanoides. A la indústria, els manipuladors estacionaris combinats en línies de producció automàtiques funcionen amb èxit. Quan es requereix moviment, ja sigui carregant un magatzem, desminant bombes, inspeccionant edificis destruïts, una tracció amb rodes i oruga és molt més fàcil i eficaç que imitar cames humanes.
No obstant això, la gent no es nega a treballar amb androides, es fan competicions regularment arreu del món, on representants de diverses escoles de robòtica demostren les seves habilitats per controlar els seus productes. Els tornejos s'organitzen constantment directament entre màquines, per exemple, als escacso futbol.
Classificació dels robots
Hi ha diversos mètodes de classificació. Per la naturalesa del treball realitzat, les màquines es divideixen en industrials, de construcció, d'agricultura, de transport, domèstiques, militars, de seguretat, mèdiques i de recerca.
Segons el tipus de control, es divideixen en controlats per l'operador, semiautònoms i totalment autònoms.
Els cotxes del primer tipus són simplement cotxes teledirigits (l'exemple més senzill és un cotxe o helicòpter per a nens amb radiocontrol). Els semiautònoms poden realitzar algunes de les operacions pel seu compte, però encara es requereix la intervenció humana en els punts clau. Els robots totalment autònoms realitzen tota la gamma d'operacions de manera independent (per exemple, manipuladors de línies de muntatge automàtiques).
Segons el nivell de mobilitat, es distingeixen les següents classes de robots: estacionaris i mòbils. Estacionaris: aquests són els mateixos manipuladors que tothom està acostumat a veure, per exemple, a les fàbriques d'automòbils. Els mòbils es divideixen a més en caminant, amb rodes o eruga.
Tabalers de producció moderna
Diverses produccions industrials són la indústria en què la part principal dels dispositius automàtics moderns troben aplicació pràctica.
La història de la robòtica industrial comença l'any 1725, quan es va inventar la cinta perforada a França, utilitzada per programar telers.
L'inici de l'automatització de la producció va tenir lloc al segle XIX, quanFrança va començar la producció en massa de telers automàtics amb targetes perforades.
El 1913, Henry Ford va instal·lar la primera línia de muntatge per al muntatge d'automòbils a la seva fàbrica. El muntatge d'un cotxe va durar aproximadament una hora i mitja. Per descomptat, aquesta línia encara no estava totalment automatitzada, com ara, però era una sortida a un nivell de producció qualitativament nou.
Oficialment, l'ús de robots en producció comença l'any 1961, quan es va instal·lar el primer manipulador de fabricació oficial a la planta de General Motors a Nova Jersey. Aquesta màquina funcionava amb accionaments hidràulics i es programava mitjançant un tambor magnètic.
El boom de l'automatització industrial va arribar als anys setanta. L'any 1970 es va crear als EUA el primer manipulador de tipus modern per a la indústria: tenia accionaments elèctrics amb sis graus de llibertat i es controlava des d'un ordinador. Paral·lelament, es van dur a terme desenvolupaments a Suïssa, Alemanya i Japó. El 1977 es va llançar el primer robot de fabricació japonesa.
A principis dels anys 80, General Motors va començar a automatitzar la seva producció, i ja el 1984 Rússia també la va començar: AvtoVAZ adquireix una llicència per a la producció independent de robots de l'empresa alemanya KUKA Robotics. No obstant això, la palma encara està amb els japonesos: a mitjans dels anys 90, dos terços del nombre total de robots del món es concentraven al Japó, ara és aproximadament la meitat.
Avui imagineu l'automòbil i qualsevol altre en líniala producció sense ajudants mecànics és gairebé impossible. El primer lloc l'ocupen les màquines de soldadura automàtiques. La precisió de la soldadura làser robòtica és de dècimes de mil·límetre. Aquest dispositiu és capaç de tallar metall en peces simultàniament.
Seguit de mecanismes que duen a terme les operacions de càrrega i descàrrega, introdueixen les màquines en brut i emmagatzemen productes acabats.
El tercer lloc en termes d'automatització és la forja i la fosa. Actualment, gairebé tots els tallers d'aquest tipus a Europa estan robotitzats, ja que les condicions de treball allà són molt difícils per a la gent.
Les altres operacions per a les quals les màquines automàtiques s'utilitzen més sovint són el plegat de canonades, la perforació de forats, el fresat i el rectificat de superfícies.
On poden substituir persones les màquines?
La resposta a la pregunta de si una persona o un robot hauria de fer aquesta o aquella feina rau en les diferències entre persones i màquines. De moment, fins i tot les màquines més avançades funcionen segons uns algorismes (encara que de vegades molt complexos) que estan preestablerts al programa. No tenen lliure albir, llibertat d'elecció, desitjos, impulsos, res que determini el component creatiu d'una persona.
Un robot pot fer una feina de gran complexitat i precisió, pot fer aquesta feina en condicions en què una persona no viuria ni una hora. Però no podrà escriure un llibre o un guió per a una nova pel·lícula, per crear un quadre, tret que una persona prèviament l'hagi plantat a la seva memòria.
Per tant, professionscreatiu, on l'originalitat és important, el pensament no convencional, per descomptat, roman amb la gent. Un robot pot ser un soldador, un carregador, un pintor, fins i tot un astronauta, però no pot esdevenir (almenys en l'etapa actual de desenvolupament) un escriptor, poeta o artista.
Hem de tenir por dels robots?
La principal por de la humanitat en relació a les màquines és la por que aquestes, convertides en perfectes, algun dia deixin d'obeir i comencin a viure les seves pròpies vides, convertint les persones en esclaus. Aquesta por va anar de la mà del desenvolupament de la robòtica. Troba expressió tant en la mitologia (per exemple, el mite jueu del golem que es rebel·la contra el seu creador) com en l'art. Les pel·lícules més famoses són "The Matrix", "Terminator", una gran quantitat de llibres que parlen de l'aixecament de les màquines. L'obra de Karel Capek, que va donar vida a la paraula "robot", també acaba amb l'esclavitud de la humanitat pels seus antics servents.
No obstant això, en l'actual etapa de desenvolupament de la ciència, aquestes pors no tenen sentit. Els robots no tenen una consciència semblant a la d'un humà, de manera que no poden tenir cap desig, per no parlar del desig d'apoderar-se del món.
Per reproduir la consciència en una màquina, una persona primer ha d'esbrinar quina és la seva pròpia consciència, com i a partir de què es forma. La resposta a aquesta pregunta es troba a les profunditats del cervell humà, que està lluny d'explorar-se completament.
Per "revoltar-se", els robots han d'entendre què és la dominació mundial i per què ho necessiten.
I fins a aquest punt, qualsevol,fins i tot la màquina més complexa i perfecta no és fonamentalment diferent d'un processador d'aliments o un molinet de cafè. Per tant, la qüestió de qui serà finalment el principal a la Terra, un robot o una persona, encara no és urgent.
