Виды роботов: какие бывают роботы — классификация, типы, разновидности устройств

Военная техника
Содержание
  1. Виды роботов по сфере применения
  2. Медицинские помощники
  3. Бытовые ассистенты
  4. Роботы-игрушки
  5. Сервисные
  6. Военные роботы
  7. Промышленные машины
  8. Развлекательные
  9. Все ли автономные роботы сегодня — настоящие роботы?
  10. Сравнение робототехники и автономных систем
  11. Классификация по типу управления
  12. Современные боевые роботы
  13. В чем главный недостаток использования робота?
  14. Требования к питанию и обслуживание:
  15. Зависимость от программы:
  16. Потеря работы:
  17. Какое будущее у роботов? Захватят ли роботы людей?
  18. Робот против человека
  19. Каковы приложения робота?
  20. Типы роботов по приложениям:
  21. Что такое автономная система? Чем он отличается от робота?
  22. 3 балла робототехники и автономных систем
  23. Восприятие:
  24. Решение:
  25. Действие:
  26. Почему боевые роботы не скоро заменят людей
  27. Есть ли что-то, чего не может сделать робот?
  28. Отец робототехники
  29. Предпосылки робототехники

Виды роботов по сфере применения

По назначению роботы делятся на бытовые, служебные, медицинские, военные, промышленные, аэрокосмические, развлекательные и образовательные.

Медицинские помощники

Медицинские автоматизированные устройства используются для выполнения медицинских или диагностических процедур. В эту категорию входят следующие роботы:

  1. Хирурги. Используется для оперативных вмешательств и манипуляций. Помимо операций, они выполняют задачи в качестве помощника.
  2. Фармацевты. Производить и сортировать лекарства.
  3. Протезы. Роботизированные аналоги помогают частично восстановить функции утраченных конечностей.
  4. Трансплантаты. Они используются в качестве заменителей нефункционирующих или поврежденных внутренних органов. Такие ткани могут полностью заменить определенные части тела.
  5. Медсестры. Привыкли ухаживать за больными, которые не в состоянии постоять за себя.
  6. Диагностика. Составляют план лечения и ставят диагноз, анализируют результаты обследования и данные анамнеза.
  7. Симуляторы пациента. Используется для обучения или повышения квалификации медицинских работников.

Робот да Винчи

Бытовые ассистенты

Эта техника призвана помочь человеку выполнять повседневные задачи. К категории бытовых относятся следующие виды роботов:

  1. Транспорт. Используется для организации пассажирских или грузовых перевозок.
  2. Умный дом. Комплексная система помогает организовать работу с бытовой и охранной техникой.
  3. Компаньон. Универсальные роботы оказывают интеллектуальную и физическую помощь человеку.
  4. Ассистенты. Их используют для повседневных домашних дел – уборки, приготовления пищи, мытья окон, кормления домашних животных, стрижки газонов, чистки бассейнов.

Роботы-игрушки

В эту категорию входят разновидности, используемые для развлечения или обучения детей.

Классификация роботов

Сервисные

В классификацию роботов входят устройства, не относящиеся к другим категориям этой группы. Сервисные инструменты включают в себя инструменты сбора данных, демонстрации новых технологий, исследовательские автомобили, а также роботов, используемых в сфере услуг – консультантов, администраторов, промоутеров, гидов и так далее

Военные роботы

Военными называются многофункциональные технические средства, заменяющие человека при выполнении некоторых боевых действий. Эти устройства оснащены искусственным интеллектом и предназначены для задач, которые не может решить человек.

В современном мире существуют следующие виды военных роботов:

  1. Беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Используется для наземных миссий, таких как мониторинг и сбор данных. Летающие роботы могут разрабатывать схемы нанесения ударов по точкам противника и вести разведывательные операции.
  2. Страна. В эту группу входят боевые машины, передвигающиеся по земле и работающие без участия человека – саперы, системы наблюдения и охраны, боевые установки.
  3. Военно-морской. В категорию входят надводные и подводные роботизированные комплексы, используемые для наблюдения, разведки, защиты и обнаружения мин.

Роботы в производстве

Промышленные машины

Промышленные установки помогают полностью или частично автоматизировать производственные процессы. По договоренности агрегаты делятся на следующие виды:

  1. Литейный завод. Используется для плавки и литья металла. К этой группе можно отнести главное достижение промышленной робототехники — 3D-принтеры. Самая большая сложность в создании таких роботов — обеспечение способности выдерживать температуру плавления металлов.
  2. Средства для механической обработки. Их применяют для придания деталям нужной формы с помощью режущих и прессовочных установок.
  3. Сборка. Используется для физической настройки или пайки элементов электронных схем.
  4. Рисование. Применяется для автоматического распределения лакокрасочной продукции и полировки поверхностей.
  5. Строительство. Помогите автоматизировать строительство и добычу ресурсов. В эту группу входят поставщики и укладчики строительных материалов.
  6. Упаковщики. Оценить качество продукции, отсортировать, упаковать. Помогите автоматизировать заключительный этап производства конвейерной ленты.
  7. Транспорт. Используется для доставки продуктов. Наиболее используемые носители.
  8. Сельское хозяйство. Автоматизируйте весь процесс выращивания сельскохозяйственных культур.

Развлекательные

Они не требуют постоянного вмешательства человека в свою работу, способны взаимодействовать с людьми в жилых домах или развлекательных заведениях. В эту группу входят:

  1. Андроиды, имитирующие поведение членов семьи. Они могут «присоединяться» к команде, общаться с другими и перемещаться по комнате.
  2. Роботы дорогие. Автоматизированные устройства, которые заменяют домашних животных, копируя их поведение и звуки.

Типы роботов

Все ли автономные роботы сегодня — настоящие роботы?

За прошедшие годы определение робота несколько раз менялось, чтобы сделать его более подходящим для маркетинговых тенденций. Этот термин используется взаимозаменяемо для обозначения предварительно запрограммированных машин, которые используют компьютер и повторяют тот же процесс, который был введен в их систему управления.

Сегодня промышленные роботы-манипуляторы, выполняющие базовую операцию «подбери и помести», являются наиболее ярким примером таких предварительно запрограммированных машин, у которых отсутствует способность воспринимать незнакомую среду. Например, если такой робот научился перемещаться из одного места в другое без препятствий между ними для выполнения определенной работы, сможет ли он делать то же самое в случайной среде с точными координатами местоположения, но полной препятствий? О, нет. Это потому, что они не могут понять случайную среду и извлечь уроки из ее неопределенности.

С другой стороны, робот-пылесос Roomba — это настоящий робот, потому что он может воспринимать окружающую среду вне памяти и принимать решения о том, как действовать дальше. Проще говоря, если Roomba наткнется на игрушку на полу, он сможет изменить направление и двигаться вперед к своей цели.

Сравнение робототехники и автономных систем

Классификация по типу управления

Тип роботов также определяет степень их автономии и то, как они работают. По типу управления блоки роботов делятся на:

  1. Автономный. Решите проблему, не требуя вмешательства человека. Устройства получают и анализируют информацию с помощью искусственного интеллекта. Они считаются наиболее совершенными техническими средствами, но устройство, способное к критическому мышлению, еще не создано, такие поездки до сих пор приводят к ошибкам в тех случаях, когда задача имеет несколько решений. К автономным транспортным средствам относятся беспилотные автомобили и дроны.
  2. Полуавтономный. Они не требуют постоянного контроля, выполняют действия по заранее определенному алгоритму. Эти роботы не отклоняются от плана, составленного людьми. В группу входят сборщики, станки с ЧПУ.
  3. Удалось. Они требуют постоянного вмешательства человека. Обрабатывается вблизи или удаленно с помощью инструментов регистрации данных. К этой категории относятся экзоскелеты, медицинское оборудование.

Что такое роботы

Современные боевые роботы

Пожалуй, самой известной компанией, разрабатывающей роботов, является Boston Dynamics. Проект финансируется Агентством перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA). В 2005 году компания разработала четвероногого боевого робота Big Dog. Он мог перевозить грузы массой до 110 кг и двигаться со скоростью 6,5 км/ч. Робот даже поднялся на 35-градусный склон. Однако проект закрыли, так как специалисты посчитали робот слишком шумным, что неприемлемо для армии.

Военный четвероногий робот Big Dog, которого так и не приняли на вооружение

В настоящее время у Boston Dynamics есть более легкий и продвинутый четвероногий робот Spot. Подобный робот также был сделан Ghost Robotics. Сами по себе эти роботы не боевые, максимум на что они способны, это патрулировать улицы и фиксировать нарушения. Именно поэтому их уже вербуют в некоторые полицейские управления США.

Ситуацию в области применения робопов изменила компания SWORD, создавшая винтовку SPUR. Этот аксессуар разработан специально для четвероногих роботов, в том числе Vision-6 от Ghost Robotics. Винтовка оснащена тепловизором с 30-кратным увеличением, что позволяет оператору обнаруживать любые живые цели. Винтовка может заряжаться патронами калибра 6,5 мм или 7,62 мм. Но этих роботов нельзя в полной мере назвать военными.

Самый известный зарубежный робот, который является по-настоящему военным, — это MAARS, созданный британскими инженерами. Он предназначен для разведки и наблюдения. Робот оснащен пулеметом, четырьмя гранатами и лазерным оружием. На борту есть громкоговоритель, система обнаружения пожара и сирена. Автономность боевой машины составляет 12 часов. Робот может работать в автономном режиме, но решения принимает оператор.

Гигантский четвероногий робот Vision-6 производства Ghost Robotics

У России своя разработка. Например, робот Уран-9 может поддерживать спецподразделения и выполнять разведку. Он оснащен 30-мм автоматической пушкой, противотанковым ракетным комплексом, спаренным пулеметом и лазерной системой управления. «Уран-9» способен уничтожать танки с расстояния до 8 км.

Роботизированный комплекс «Нерехта» на гусеничной платформе является универсальным роботом благодаря своей модульной системе. Может использоваться для ведения наступательных и оборонительных боевых действий, а также ведения разведки и патрулирования.

Военный робот MAARS, созданный британскими инженерами

Самоходная гусеничная машина «Платформа М» предназначена для минирования и разминирования территории, а также может использоваться для ведения разведки и поражения целей. Также перспективным считается комплекс «Арго», способный уничтожать технику противника, патрулировать местность и доставлять грузы.

Конечно, в других странах тоже есть роботы. Например, южнокорейские военные разместили вдоль границы с КНДР роботов-убийц, созданных компанией Samsung, о которых мы говорили ранее.

В чем главный недостаток использования робота?

Требования к питанию и обслуживание:

Электроэнергия, потребляемая роботом для круглосуточной работы на фабриках и производствах, требует значительных вложений. Объем требуемого технического обслуживания и оборудования, необходимого для ремонта и текущей эксплуатации, стоит денег, которые могут лишить человека работы. В случае краха это только увеличит финансовые потери компании.

Зависимость от программы:

Поскольку роботы строго следуют программам, загруженным в их систему, они часто промахиваются при малейшей ошибке и создают проблему самому создателю.

Потеря работы:

Наконец, если роботы возьмут на себя всю работу людей, это повлияет на человеческий организм из-за отсутствия базовых движений и упражнений. Это также заставит человеческий разум впасть в спячку.

Какое будущее у роботов? Захватят ли роботы людей?

Робот против человека

Робототехник Кен Голдберг говорит, что мы должны перестать думать о роботах как о проблеме для человечества, а думать о них как о чем-то, что может работать вместе с людьми, чтобы улучшить жизнь. Если мы спросим, ​​захватят ли роботы когда-нибудь людей, это заверит нас в том, что в ближайшее время мы не увидим такого восстания роботов.

Но мы едва ли осознаем, насколько сложно то, что мы, люди, делаем. И то, что роботы смогли сделать до сих пор, носит весьма зачаточный характер. Как бы человекоподобные роботы ни были близки человеку с точки зрения эстетики, робототехника и автономные системы далеки от реальности, имитируя сложные мышечные рефлексы человеческого тела. Таким образом, робототехника и автономные системы в ближайшие годы получат значительное развитие, но роботы, покорившие человечество, — это пока далекая реальность.

Читайте также: Ан-72 — самолет военно-транспортный, технические характеристики

Каковы приложения робота?

Робототехника имеет несколько типичных применений в автомобилестроении, таких как покраска, пайка, сварка и сборка гильзы. Эта отрасль в основном использует роботов для выполнения повторяющихся задач в логистике и производстве. Роботы также находят применение не только в автомобильной промышленности. Следовательно, можно создать широкую классификацию робототехники и автономных систем в их приложениях.

Типы роботов по приложениям:

С другой стороны, сервис-ориентированные роботы помогают людям в их задачах. Ранее мы читали о Roomba как о роботе для обслуживания дома, предназначенном для уборки пылесосом. В вооруженных силах есть СВУ (самодельные взрывные устройства) и разведывательные беспилотники. Кроме того, робототехника и автономные системы используются в медицине для обучения и реабилитации.

Что такое автономная система? Чем он отличается от робота?

Робототехника и автономные системы: автономия — это способность системы принимать собственные решения на основе того, как она воспринимает свое окружение. Автономия у людей порождает способность выполнять самые основные и значимые задачи, связанные с их конечностями и другими внешними частями тела. Это может быть что угодно: от ходьбы и разговора до еды и подъема вещей. Следовательно, автономия является характеристикой самого робота, определяющей степень контроля, которую он может иметь в отношении реакции на воспринимаемую среду.

3 балла робототехники и автономных систем

Три концепции, играющие решающую роль в развитии автономных действий робота, — это восприятие, решение и приведение в действие.

Восприятие:

С точки зрения человеческого восприятия наибольшее внимание уделяется пяти основным чувствам. Мы используем наши глаза, уши, нос, язык и кожу, чтобы воспринимать окружающую среду через зрение, слух, обоняние, вкус и осязание. Такие чувства передаются роботу через множество датчиков, которые действуют как устройства ввода робота.

Действительно, в сегодняшнюю информационную эпоху Интернет представляет собой море данных, которые можно вводить в робототехнику и автономные системы в качестве входных данных. Этот нематериальный источник информации отличается от обычных аппаратных датчиков. Например, лазерные сканеры и камеры стереозрения могут выступать в роли роботизированных глаз, датчики удара могут обеспечивать восприятие, похожее на человеческую кожу, а датчики силы и крутящего момента могут рассчитывать мышечное напряжение.

Решение:

У человека нервная система в нужный момент посылает сигнал в мозг, который принимает большинство решений о том, как организм должен реагировать на ту или иную среду. Мозг принимает самые сложные решения.

Однако иногда рефлекторное поведение в опасной среде является примером того, как наша сложная анатомия берет верх над мозгом. Мы называем это ситуацией «сражайся или беги». Следовательно, наше тело достаточно умно, чтобы принимать решения о наших действиях, чтобы обеспечить нашу безопасность, даже до того, как мозг получит представление о том, что происходит в непосредственной близости от опасных элементов.

Автономные роботы имитируют аналогичную систему принятия решений. Компьютер действует как роботизированный мозг, который воспринимает окружающую среду, понимает свою миссию/цель и действует в соответствии с ней. Автономность дает роботу возможность повысить свой интеллект в процессе принятия решений. Это как водить машину в безопасном режиме. Автономный робот был бы достаточно умен, чтобы обнаруживать опасности вокруг себя и либо останавливать, либо менять образ действий на своем пути. Автономия приравнивает человеческую неврологическую систему к роботам.

Действие:

Мышечная ткань у человека выполняет функцию привода. Они работают с химическими сигналами, которые посылаются в мозг. Эти мышцы могут иметь разную форму в зависимости от функции, которую они выполняют.

У роботов также есть различные типы приводов, которые работают с двигателем и бесконечным количеством переключателей. Двигатель действует как сердце привода. Этот привод может быть гидравлическим, пневматическим или даже электрическим. Гидравлические приводы используют жидкость, пневматические приводы используют давление воздуха, а последние используют электрический ток для преобразования энергии в желаемое движение.

Почему боевые роботы не скоро заменят людей

Как мы видим, боевые роботы все чаще внедряются в войска, а перечень решаемых ими задач постоянно расширяется. Это неудивительно, как уже говорилось выше, современные роботы позволяют более эффективно решать некоторые боевые задачи. Однако нас интересует не только их применение, но и полная замена человека роботами.

Судя по всему, массовое внедрение роботов упирается в несколько проблем. Промышленные роботы, которые активно внедряются в промышленность, призваны заменить тяжелый и монотонный ручной труд. Таким образом, они повышают эффективность производства и снижают производственные затраты.

Российский боевой робот Уран-9

При использовании боевых роботов ситуация обратная – они должны заменить высококвалифицированных специалистов. Кроме того, неоправдан риск потерять робота-пехотинца. Высокотехнологичное оборудование может оказаться в руках врага, что крайне нежелательно. Но дело не только в опасности попадания техники в руки врага. Можно было бы ввести в каждого робота систему самоуничтожения.

Пожалуй, главная проблема, связанная с массовым внедрением военных роботов, — их высокая стоимость. Ведь у роботов, в отличие от людей, «бабы все равно не рожают». Как бы цинично это ни звучало, бухгалтерский учет играет важную роль на войне.

Есть ли что-то, чего не может сделать робот?

Даже если робот достигает уровня интеллекта, эквивалентного человеческому, ему всегда будет не хватать эмпатии. Робот никогда не сможет заботиться о ребенке так, как мать. Это также не способствует обучению и умственному развитию ребенка, что требует реального человеческого взаимодействия.

Независимо от того, как далеко мы продвинулись в совершенствовании бота-повара (робота, который умеет готовить), он никогда не будет достаточно умен, чтобы овладеть искусством приготовления пищи. Потому что робот не может чувствовать запах или вкус и никогда не сможет развить интуитивную способность смешивать ингредиенты и измерять то, что делает человека шеф-поваром.

Робот также не может развить творческие способности, чтобы стать художником. Поэтому можно смело признать, что есть определенные характеристики человека, которые нельзя создать искусственно в автономной машине, и которые также отличают человеческий вид от других живых организмов, не говоря уже о роботах.

Отец робототехники

Хиродж С. Девол был изобретателем из Луисвилля, штат Кентукки, который построил самых первых известных нам роботов в начале 1950-х годов. Он изобрел перепрограммируемую руку и запатентовал ее как «Комбайн» от «Универсальной автоматизации». В течение следующего десятилетия он предпринял несколько попыток создать рынок для своей робототехники и продукта автономной системы, но безуспешно.

Джозеф Англебергер получил патент на робота Devol в конце 1960-х годов. Он был инженером и бизнесменом, который превратил Unimate в промышленного робота и основал Unimation для производства и продажи роботов. Англебергер добился успеха в своих усилиях и известен в отрасли как «отец робототехники.

Shakey был усовершенствованием оригинального Unimate, разработанного Стэнфордским исследовательским институтом в 1958 году, который был разработан для специализированных промышленных приложений, но ограничивался академической сферой. У Шейки был повышенный уровень восприятия с телевизионными «глазами» и колесами для навигации по незнакомой местности. Он также может в некоторой степени реагировать на свое окружение. Шейки получил свое название из-за его шаткого и грохочущего движения.

Предпосылки робототехники

Термин «робот» происходит от славянского корня, имеющего значения, которые можно отождествить со словом «работа». Одним из первых событий, ставших свидетелями рождения ранней робототехники, была разработка механического устройства около 3000 г до н.э., предназначенного для регулярного выполнения определенной физической задачи. Работа заключалась в том, чтобы бить часы в египетских водяных часах, и для этой цели они построили человеческие фигуры.

Эпоха 400 г до н.э ознаменовалась дальнейшими нововведениями в робототехнике изобретателя шкива и винта Архитаса Тарентского, создавшего летающего деревянного голубя. За ним последовали статуи с гидравлическим приводом в греческом Египте в 200 г до н.э. Кукла, построенная Петронием Арбитром в 100 г до н.э., была первым примером человекоподобного робота. Джованни Торриани был создателем деревянного робота, который мог приносить императору хлеб насущный из лавки в 1557 году.

В 19 веке также было много роботизированных творений, таких как говорящая кукла Эдисона и канадский робот с паровым двигателем. Несмотря на эти источники вдохновения для современного робота, научные достижения в области робототехники и автономных систем, сделанные в 19 веке, значительно опередили более ранние достижения.

Оцените статью
Блог о пневматическом оружии
Adblock
detector