Σημαντικοί τομείς ρομποτικής

Τα ρομπότ είναι παντού γύρω μας. Μόνο μερικά από αυτά έχουν όμοια εμφάνιση με εμάς και πολλά δεν έχουν καν την εμφάνιση που θα περιμέναμε να έχει ένα ρομπότ. Μπορεί να συναντάμε ρομπότ κάθε μέρα και δεν το παρατηρούμε καν. Σε αυτήν την ενότητα, θα αναφερθούμε σε διάφορους τομείς όπου χρησιμοποιούνται τα ρομπότ με μεγάλο όφελος. Υπάρχουν πολλοί περισσότεροι τομείς όπου χρησιμοποιούνται τα ρομπότ. Ωστόσο, πιστεύουμε ότι τα παρακάτω παραδείγματα σας βοηθούν να κατανοήσετε τις δυνατότητες και τις ικανότητες των ρομπότ.

Ρομποτική για καταναλωτές και οικιακά ρομπότ

Το όραμα της δεκαετίας του ’80 είναι εδώ: Έχουμε οικιακά ρομπότ στο σπίτι μας, όπως ρομποτικές σφουγγαρίστρες και ηλεκτρικές σκούπες, καθαριστικά παραθύρων, καθαριστικά πισίνας και χλοοκοπτικές μηχανές. Αυτά τα ρομπότ δημιουργούνται για να διευκολύνουν τη ζωή μας κάνοντας τις δουλειές του σπιτιού για εμάς. Κάποια ανθρωποειδή ρομπότ μπορούν επίσης να αναφερθούν εδώ, καθώς δεν προορίζονται μόνο για διασκέδαση, αλλά και για να κάνουν δουλειές στο σπίτι αντί για εμάς. Παραδείγματα οικιακών ρομπότ περιλαμβάνουν τα εξής:

Ubtech Lynx

Ένα από τα πιο διάσημα ανθρωποειδή ρομπότ είναι το ρομπότ Ubtech Lynx, ενισχυμένο με το Amazon Alexa. Η Alexa είναι ένας εικονικός φωνητικός βοηθός που δημιουργήθηκε από την εταιρεία Amazon. Με την Alexa, τα έξυπνα gadget μπορούν να ελέγχονται με φυσική γλώσσα. Μπορείτε επίσης να κάνετε απλές συζητήσεις και να συνομιλήσετε για τον καιρό, τις ειδήσεις και συνταγές. Το Ubtech Lynx είναι ένα ανθρωποειδές ρομπότ με ενσωματωμένο σύστημα φωνητικού βοηθού. Το ρομπότ χρησιμοποιεί αναγνώριση προσώπου για να αναγνωρίζει τους ανθρώπους και να τους αποκαλεί με τα ονόματά τους. Μπορεί επίσης να δώσει οδηγίες για μια πρακτική γιόγκα και ορισμένες αθλητικές δραστηριότητες. Το ρομπότ μπορεί να διαχειριστεί το ημερολόγιό μας και να μας υπενθυμίσει να συμμετάσχουμε σε μια ομαδική συνάντηση ή να απαντήσουμε σε σημαντικά e-mail.

Ρομπότ καθαρισμού πισίνας

Οι ιδιοκτήτες πισίνας γνωρίζουν ότι ο καθαρισμός της πισίνας μπορεί να είναι μια ολοήμερη δραστηριότητα, καθώς η πισίνα γενικά βρίσκεται εκτός σπιτιού και είναι εκτεθειμένη στις μεταβολές του καιρού. Υπάρχουν διάφορες χειροκίνητες συσκευές για τον καθαρισμό της πισίνας ως φθηνότερη επιλογή (σκούπες), αλλά μια λύση που εξοικονομεί χρόνο και ενέργεια είναι ο αυτόματος καθαριστής πισίνας. Το ρομπότ καθαρισμού πισίνας βυθίζεται στο νερό και χρησιμοποιεί τους τροχούς του για να διασχίσει την πισίνα κατά μήκος του βυθού και των τοιχίων της και να καθαρίσει ολόκληρη την περιοχή με τη βοήθεια μερικών αισθητήρων και βουρτσών.

Παράδειγμα

Ηλεκτρική σκούπα ρομπότ

Οι ηλεκτρικές σκούπες ρομπότ διαθέτουν αισθητήρες, λέιζερ, σύνδεση στο διαδίκτυο και ενσωματωμένο υπολογιστή. Οι σημερινές ηλεκτρικές σκούπες ρομπότ είναι αυτόνομες μηχανές – τις περισσότερες φορές δεν χρειάζονται ανθρώπινη επίβλεψη ή οδηγίες για να καθαρίσουν το σπίτι. Μπορούν επίσης να φορτίζονται μόνες τους όταν η μπαταρία είναι χαμηλή. Μια έξυπνη ηλεκτρική σκούπα ρομπότ εξερευνά πρώτα το σπίτι σας και δημιουργεί αυτόματα την κάτοψη στον ενσωματωμένο υπολογιστή της. Από εκεί κι έπειτα, το θυμάται πάντα όταν έχει καθαρίσει διαφορετικά σημεία του σπιτιού. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές σκούπες, οι ηλεκτρικές σκούπες ρομπότ έχουν πολλά πλεονεκτήματα: Λειτουργούν αυτόνομα, μπορούν να διεισδύσουν κάτω από έπιπλα, δεν χρειάζονται τόσο χώρο για αποθήκευση και αντιπροσωπεύουν και έναν μοντέρνο και έξυπνο τρόπο ζωής. Σήμερα, οι ηλεκτρικές σκούπες ρομπότ έχουν σχεδόν την ίδια τιμή με μια ηλεκτρική σκούπα μεσαίας κατηγορίας (από περίπου 200 EUR).

Κοινωνική ρομποτική

Τα κοινωνικά ρομπότ έχουν δημιουργηθεί για να επικοινωνούν μαζί μας και να μας ψυχαγωγούν. Μοιάζουν εν μέρει ή εντελώς με ανθρώπους, κάτι που σημαίνει ότι αυτά τα ρομπότ είναι κυρίως ανθρωποειδή. Τα κοινωνικά ρομπότ μπορούν να είναι τόσο απλά όσο μια οθόνη με μάτια και στόμα που μιμείται ένα ανθρώπινο πρόσωπο. Τα προηγμένα κοινωνικά ανθρωποειδή έχουν παρόμοιο σώμα, μίμηση και εκφράσεις με τους ανθρώπους. Σε περιορισμένο βαθμό, τα ανθρωποειδή μπορούν να αναγνωρίζουν και να αναλύουν την κοινωνική συμπεριφορά του ανθρώπου και να ανταποκρίνονται αναλόγως μέσω της όρασης υπολογιστή, της αναγνώρισης και της σύνθεσης ομιλίας και τεχνικών επεξεργασίας της φυσικής γλώσσας. Τα κοινωνικά ρομπότ καλύπτονται μερικές φορές με μια ελαστική επιφάνεια η οποία προσομοιάζει με το ανθρώπινο δέρμα, ενώ σε άλλες περιπτώσεις έχουν πλαστική επικάλυψη. Κάτω από την επιφάνεια, υπάρχουν πολλά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των σερβοκινητήρων που μετακινούν τα μέρη του ρομπότ, όπως συζητήθηκε προηγουμένως.

Λάβετε υπόψη ότι όλα τα κοινωνικά ρομπότ, ακόμη και αυτά με τέλεια ανθρώπινη εμφάνιση και συμπεριφορά, βρίσκονται ακόμη ένα εκατομμύριο έτη φωτός μακριά από τη γενική τεχνητή νοημοσύνη. Η γενική τεχνητή νοημοσύνη συνεπάγεται ότι μια μηχανή με πολύπλοκους και προηγμένους αλγόριθμους μπορεί:

• να ενεργεί σαν να διαθέτει φυσική νοημοσύνη

• να λαμβάνει αποφάσεις ανάλογα με το περιβάλλον

• να προσαρμόζεται σε ένα νέο περιβάλλον εάν μεταβληθεί

Τα ρομπότ που είναι ευφυή, σκέπτονται και νιώθουν, όπως αυτά που εμφανίζονται σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας, δεν υπάρχουν. Με τις σημερινές τεχνολογίες, δεν είναι δυνατή η δημιουργία τέτοιας νοημοσύνης – ακόμα και αν ένα υφιστάμενο ρομπότ δείχνει κάποιες φορές πολύ έξυπνο.

Υγειονομική περίθαλψη (ιατρικά ρομπότ)

Ρομπότ βοήθειας

Τα ρομπότ υπάρχουν και σε νοσοκομεία και υποστηρίζουν ιατρικές εγκαταστάσεις με διάφορους τρόπους. Μπορούμε να βρούμε ανθρωποειδή ρομπότ σε μερικά σύγχρονα νοσοκομεία ως κοινωνικά ρομπότ ή ακόμη και να κάνουν μερικές από τις επαναλαμβανόμενες εργασίες που εκτελούν συνήθως οι νοσηλευτές. Επιπλέον, άλλοι τύποι ρομπότ εκτελούν λειτουργικές εργασίες στη χειρουργική, βοηθώντας τους γιατρούς να επιτύχουν τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια.

Σε κρίσιμες καταστάσεις, οι ρομπότ νοσηλευτές μπορούν να προστατεύσουν τους ανθρώπους από ιούς και λοιμώξεις. Είναι επίσης χρήσιμα σε περίπτωση σημαντικής αύξησης των αναγκών για εργατικό δυναμικό, όπως σε μια πανδημία. Τα ρομπότ μπορούν να καθαρίζουν ολόκληρα νοσοκομεία, θαλάμους και δωμάτια όπου οι μολυσμένοι ασθενείς αναρρώνουν. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, διότι σημαίνει ότι οι νοσηλευτές μπορούν να επικεντρωθούν στα σημαντικά καθήκοντά τους προς τους ασθενείς. Τα ρομπότ μπορούν επίσης να ελέγχουν με ασφάλεια τους εισερχόμενους ασθενείς για μόλυνση, οδηγώντας όσους έχουν ιογενή συμπτώματα σε μια χωριστή πτέρυγα όπου οι γιατροί μπορούν να τους εξετάσουν με ασφάλεια.

Χειρουργικά ρομπότ

Τα χειρουργικά ρομπότ εμφανίστηκαν στα μέσα της δεκαετίας του 1980. Χρησιμοποιούνται σε χειρουργικές επεμβάσεις όπως στην καρδιολογία, τη γυναικολογία, την ουρολογία και τη χειρουργική θώρακος που γενικά απαιτούν ελάχιστα επεμβατική τεχνολογία, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν μόνο μικρές τομές στο ανθρώπινο σώμα μέσω των οποίων γίνονται οι χειρουργικές επεμβάσεις. Με τη βοήθεια των ρομπότ, οι εγχειρήσεις είναι δυνατές μέσω αυτών των μικρών τομών με υψηλή ακρίβεια, μειώνοντας τον κίνδυνο μόλυνσης. Δείχνει επίσης να είναι λιγότερο κουραστικό για τον γιατρό, καθώς η μέθοδος επιτρέπει μια καθιστή θέση – το να στέκεσαι στην ίδια θέση δίπλα στον ασθενή σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας δεν είναι πια απαραίτητο.

Αυτά τα ιατρικά ρομπότ δεν είναι ανθρωποειδή, μοιάζουν περισσότερο με βιομηχανικά ρομπότ. Τα χειρουργικά ρομπότ έχουν ένα μηχανικό σώμα που συμπληρώνεται με ρομποτικούς βραχίονες τα οποία ελέγχονται από γιατρούς. Οι ρομποτικοί βραχίονες διαθέτουν ενδοσκόπια (ένα μακρύ, λεπτό, εύκαμπτο σωλήνα με κάμερα και πηγή φωτός) τα οποία εμφανίζουν μια εικόνα υψηλής ανάλυσης στην κονσόλα για τον χειρουργό.

Λόγω της δομής της μηχανής, υπάρχουν και κάποια μειονεκτήματα. Η τιμή είναι το πρώτο – καθώς απαιτούν πολύ υψηλά ποιοτικά πρότυπα, αυτά τα ρομπότ είναι ιδιαίτερα ακριβά. Επιπλέον, καθώς οι γιατροί δεν αγγίζουν τον ασθενή – είναι το ρομπότ που έχει φυσική επαφή με το σώμα του ασθενή – δεν υπάρχει καμία απτική ανάδραση. Σε πολλές περιπτώσεις, οι νοσηλευτές στέκονται δίπλα στον ασθενή κατά τη διάρκεια της χειρουργικής επέμβασης, επιβλέποντας τον ασθενή και το ρομπότ. Ο βασικός παράγοντας, ο χειρουργός, ελέγχει τη μηχανή λίγο μακρύτερα. Αυτό σημαίνει ότι οι γιατροί πρέπει να μάθουν πώς να χειρίζονται αυτές τις μηχανές, ακόμη και αν γνωρίζουν ήδη πώς να κάνουν μια συγκεκριμένη χειρουργική επέμβαση.

Προσθετικά ρομποτικά μέλη

Τα προσθετικά ρομποτικά μέλη ελέγχονται από μια ενοποίηση υψηλού επιπέδου μηχανής και ανθρώπου. Σε αυτή την περίπτωση, η αλληλεπίδραση ανθρώπου-ρομπότ πραγματοποιείται κυρίως από τις μικρές κινήσεις των μυών. Ανάλογα με την τεχνολογία, αυτές οι κινήσεις των μυών ανιχνεύονται με ηλεκτρικούς αισθητήρες ή αισθητήρες πίεσης (μη επεμβατικοί ή επεμβατικοί), και το προσθετικό μέλος κινείται ανάλογα. Οι προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας σήματος και τεχνητής νοημοσύνης βοηθούν στη «μετάφραση» των μυϊκών σημάτων στην κίνηση του ρομποτικού ποδιού ή βραχίονα. Ο «εγκέφαλος» (ο ενσωματωμένος υπολογιστής) αυτών των προσθετικών ρομποτικών μελών πρέπει να είναι μικροσκοπικός, ελαφρύς και ενεργειακά αποδοτικός ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο εύκολο να το φοράτε για μια παρατεταμένη περίοδο – κάτι που περιορίζει την πολυπλοκότητα των εφαρμοζόμενων τεχνολογιών.

Αυτόνομα οχήματα

Αυτόνομα ρομποτικά οχήματα μπορούν να χαράξουν πορεία χωρίς αλληλεπίδραση με τον άνθρωπο. Ο κύριος τομέας στον οποίο επικεντρώνεται η έρευνα, είναι τα αυτόνομα αυτοκίνητα. Κατά την οδήγηση, ο ενσωματωμένος υπολογιστής αναλύει το περιβάλλον με προηγμένες μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης με βάση τα δεδομένα που λαμβάνονται από τους πολλούς αισθητήρες του οχήματος. Η διαδικασία ανάπτυξης της αυτονομίας στα αυτοκίνητα ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990.

Η Ένωση Μηχανικών Αυτοκινούμενων Μέσων (Society of Automotive Engineers) ορίζει τα διάφορα επίπεδα αυτοματοποίησης της κίνησης οχημάτων ως εξής :

• Επίπεδο 0: Αυτά δεν είναι αυτοκίνητα από το μέλλον, αλλά από το παρόν! Το επίπεδο 0 σημαίνει ότι ο αυτοματισμός του οχήματος περιορίζεται σε προειδοποιήσεις και την άμεση βοήθεια εάν παρουσιαστεί ανάγκη. Μεταξύ των λειτουργιών αυτών περιλαμβάνονται οι προειδοποιήσεις φρένων έκτακτης ανάγκης, τυφλού σημείου και αναχώρησης από λωρίδα.

• Επίπεδο 1: Το αυτοκίνητο ελέγχει ένας άνθρωπος και ο οδηγός υποστηρίζεται από την υποβοηθούμενη οδήγηση – σε αυτή την περίπτωση υποστήριξη του συστήματος οδήγησης και επιτάχυνσης. Το προσαρμοζόμενο cruise control και το σύστημα υποβοήθησης διατήρησης λωρίδας είναι παραδείγματα τέτοιων λειτουργιών. Το προσαρμοζόμενο cruise control σημαίνει ότι ο οδηγός ρυθμίζει την ταχύτητα και το όχημα θα διατηρεί ασφαλή απόσταση από τα αυτοκίνητα, επιβραδύνοντας και επιταχύνοντας ξανά κατά περίπτωση. Το σύστημα υποβοήθησης διατήρησης λωρίδας κατευθύνει το αυτοκίνητο στη μέση της λωρίδας εάν το αυτοκίνητο πρόκειται να αφήσει τη λωρίδα χωρίς τη χρήση των σημάτων στροφής. Στο επίπεδο 1, μόνο μία λειτουργικότητα είναι αυτοματοποιημένη.

• Επίπεδο 2: Είναι σχεδόν το ίδιο με το επίπεδο 1, αλλά πολλές λειτουργίες είναι αυτοματοποιημένες. Ορισμένες λύσεις μπορεί να δείχνουν ότι έχουν υψηλότερο επίπεδο αυτοματισμού, ωστόσο, αυτό είναι το επίπεδο που υπάρχει στους δρόμους κατά τη στιγμή γραφής του κειμένου (αρχές 2021). Πολλές μεγάλες εταιρείες έχουν εξαιρετικές λύσεις σε αυτό το επίπεδο, όπως τα Tesla Autopilot, Mercedes-Benz Drive Pilot, Nissan ProPilot Assist 2 και η ειδική λύση της Volvo.

• Επίπεδο 3: Το σύστημα αυτοματισμού του οχήματος μπορεί να ελέγχει σε αυτό το επίπεδο τη διεύθυνση, την επιτάχυνση και την πέδηση. Το σύστημα οδήγησης του αυτοκινήτου παρακολουθεί το περιβάλλον και ενεργεί ανάλογα. Ο άνθρωπος που οδηγεί εξακολουθεί να πρέπει να προσέχει τον δρόμο και να είναι έτοιμος να αναλάβει τον έλεγχο αν χρειαστεί. Αυτές οι λειτουργίες μπορούν να χρησιμοποιούνται μόνο εάν ο αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης θεωρεί ότι είναι ασφαλές να αναλάβει τα χειριστήρια. Μια προσέγγιση για την εισαγωγή του αυτοματισμού στο επίπεδο 3 είναι να επιτρέπεται στην τεχνητή νοημοσύνη να οδηγεί το αυτοκίνητο μόνο σε αργές μετακινήσεις, όπως σε κυκλοφοριακή συμφόρηση, για να περιορίζεται το γνωστικό άγχος του οδηγού – βοηθώντας να παραμείνει χαλαρός. Πλησιάζουμε στην κυκλοφορία οχημάτων επιπέδου 3, έτσι είναι πιθανό όταν διαβάζετε αυτό το κείμενο, να οδηγείτε ήδη ένα τέτοιο αυτοκίνητο.

• Επίπεδο 4: Ολόκληρη τη διαδικασία οδήγησης αναλαμβάνει το σύστημα οδήγησης του αυτοκινήτου. Το σύστημα μπορεί να αναλύσει πιο σύνθετες καταστάσεις, όπως τη ξαφνική εμφάνιση αντικειμένων στον δρόμο, και μπορεί να τις χειριστεί. Αυτό σημαίνει ότι ο οδηγός μπορεί να χαλαρώνει και να συμμετέχει σε άλλες δραστηριότητες, όπως να γράφει e-mail ή να διαβάζει βιβλίο – ειδικά σε αυτοκινητόδρομους ελεγχόμενης πρόσβασης. Στο επίπεδο 4, ο οδηγός μπορεί ακόμα να αναλάβει τα χειριστήρια αν το αποφασίσει. Το δοκιμαστικό αυτοκίνητο Waymo είναι ένα παράδειγμα αυτού του επιπέδου.

• Επίπεδο 5: Αυτό το επίπεδο είναι ο τελικός στόχος της αυτόνομης οδήγησης. Το αυτοκίνητο έχει αυτονομία οδήγησης χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Πρόκειται για μεγιστοποιημένο επίπεδο αυτοματοποίησης. Δεν υπάρχουν τιμόνι, πεντάλια ή φρένα. Το όχημα μπορεί να λαμβάνει την καλύτερη και ασφαλέστερη απόφαση σε όλες τις συνθήκες. Μπορεί να αναγνωρίζει τις πινακίδες κυκλοφορίας, να εντοπίζει πεζούς, να προβλέπει τη συμπεριφορά άλλων οχημάτων στον δρόμο και να αποφεύγει τις συγκρούσεις, και μπορεί να αποφεύγει μια επικίνδυνη κατάσταση ακόμη και στις πιο ακραίες συνθήκες.

Εν συντομία, στα επίπεδα 0, 1 και 2 οι άνθρωποι πρέπει να είναι σε εγρήγορση για να ελέγχουν το περιβάλλον και το όχημα. Η υποβοηθούμενη οδήγηση παρέχεται από το σύστημα αυτόνομης οδήγησης του οχήματος, αλλά απαιτείται συνεχής επίβλεψη από έναν άνθρωπο. Τα επίπεδα 3, 4 και 5 είναι μια νέα εποχή αυτοματισμού, η οποία είναι μια πραγματική επανάσταση στη ρομποτική και θα έχει σημαντική επίδραση στην κοινωνία. Στο επίπεδο 4, ο οδηγός πρέπει να παρέμβει αν χρειαστεί, αλλά το όχημα έχει σε γενικές γραμμές αυτονομία οδήγησης. Η μεγαλύτερη αλλαγή στην ανάπτυξη αυτοκινήτων ξεκινά με το επίπεδο 4 όπου ο οδηγός δεν χρειάζεται να οδηγεί το αυτοκίνητο. Και πλησιάζουμε στο να εγκαινιάσουμε αυτό το επίπεδο στους δημόσιους δρόμους κάθε μέρα!

Μεταποίηση (βιομηχανικά ρομπότ)

Τα βιομηχανικά ρομπότ χρησιμοποιούνται κυρίως στην παραγωγή. Μπορούν να λειτουργούν σε εικοσιτετράωρη βάση και να εκτελούν προγραμματισμένες εργασίες που σε γενικές γραμμές είναι διαδοχικές, επαναλαμβανόμενες και μονότονες. Τα βιομηχανικά ρομπότ έχουν δύο κύρια μέρη: Το σώμα, το οποίο είναι η μονάδα ελέγχου, και τον βραχίονα ή τους βραχίονες του ρομπότ, που εκτελούν λεπτές εργασίες. Άνθρωποι ή υπολογιστές μπορούν να χειρίζονται τα βιομηχανικά ρομπότ. Η αποστολή της μονάδας ελέγχου είναι να δίνει οδηγίες στον βραχίονα με βάση τις εντολές του χειριστή ή μιας εφαρμογής υπολογιστή. Ο ρομποτικός βραχίονας, που ονομάζεται επίσης και χειριστής, μπορεί να εκφράζει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας. Τα βιομηχανικά ρομπότ μπορούν επίσης να εξοπλιστούν με αισθητήρες, έτσι ώστε να παρακολουθείται η κατάστασή τους και οι παράμετροι του περιβάλλοντος. Με βάση αυτά τα δεδομένα, μπορούν να εντοπιστούν πρώιμες αστοχίες στη μεταποίηση και η συντήρηση μπορεί να προγραμματιστεί προτού σταματήσει να λειτουργεί το ρομπότ. Τα βιομηχανικά ρομπότ είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό κομμάτι της κοινωνίας μας, καθώς αυτός ο τύπος ρομπότ κατασκευάζει τις περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι βιομηχανικών ρομπότ. Μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση την εμφάνισή τους και τον τρόπο χρήσης τους:

Τα αρθρωτά ρομπότ χρησιμοποιούνται συχνά στη μεταποίηση. Γενικά, είναι ένας ρομποτικός βραχίονας με δύο ή περισσότερες στροφικές αρθρώσεις, οι οποίες αναφέρονται και ως «άξονες» (πληθυντικός του «άξονα»). Αυτοί οι άξονες είναι οργανωμένοι σε μια κινηματική αλυσίδα που υποστηρίζει την επόμενη άρθρωση κατά μήκος του ρομποτικού βραχίονα. Το σώμα του ρομπότ, σε αυτή την περίπτωση, είναι προσαρτημένο στο έδαφος, στον τοίχο ή την οροφή, και η πρώτη άρθρωση ανήκει σε γενικές γραμμές στο σώμα. Στη συνέχεια, ανάλογα με τον σκοπό του ρομπότ, ακολουθούν και οι άλλες αρθρώσεις.

Τα ρομπότ έξι αξόνων μπορούν να εκτελούν μεγάλο εύρος κινήσεων που μπορούν να εφαρμόζονται σε διάφορες εργασίες στη βιομηχανία. Σε αυτή την περίπτωση, το ρομπότ μπορεί να περιστραφεί σε έξι διαφορετικούς άξονες. Για παράδειγμα, ο πρώτος άξονας, που είναι τοποθετημένος στη βάση του ρομπότ, επιτρέπει στο ρομπότ να στρίβει δεξιά και αριστερά. Ο δεύτερος άξονας είναι τοποθετημένος πάνω στον πρώτο άξονα, επιτρέποντας στο ρομπότ να κινείται προς τα εμπρός και προς τα πίσω. Ο τρίτος άξονας βοηθά το ρομπότ να στρίψει προς τα πίσω από το σώμα του ρομπότ, ενώ οι άξονες 4 και 5 επιτρέπουν στο ρομπότ να κάνει μικρότερες κινήσεις στην άκρη του βραχίονά του. Ο άξονας 6 ονομάζεται ο καρπός του ρομπότ που μπορεί να περιστραφεί 360 μοίρες προς τις δύο κατευθύνσεις.

Τα ρομπότ SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) χρησιμοποιούνται κυρίως για μικρότερες εργασίες διαλογής και εναπόθεσης. Έχουν αρκετούς βαθμούς ελευθερίας αλλά κυρίως στο ίδιο επίπεδο. Το SCARA λειτουργεί γενικά με τρεις άξονες, ωστόσο υπάρχουν και εκδοχές με 4 και 6 άξονες. Το SCARA λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα και η επιτάχυνσή του είναι απίστευτη. Στο τέλος των κινήσεών του, το ρομπότ σταματάει σε μια ακριβή θέση για τη διαλογή και εναπόθεση αντικειμένων. Ένας βραχίονας ρομπότ σαν αυτόν μπορεί να προβεί με ακρίβεια σε διαλογή και εναπόθεση περίπου 120 στοιχείων σε ένα λεπτό, αν και αυτή η τιμή μπορεί να διαφέρει ανάλογα με το σενάριο της εφαρμογής.

Τα παράλληλα ρομπότ ή ρομπότ δέλτα που ονομάζονται και αράχνες λόγω της εμφάνισής τους, έχουν τρεις βραχίονες που εργάζονται παράλληλα κάτω από και σε σύνδεση με το σώμα του ρομπότ. Το σώμα του ρομπότ είναι στερεωμένο πάνω από τον χώρο εργασίας. Τα ρομπότ δέλτα χρησιμοποιούνται επίσης για εργασίες διαλογής και εναπόθεσης όπως τα ρομπότ SCARA.

Τα καρτεσιανά ρομπότ ή τα γραμμικά ρομπότ έχουν ορθογώνιους βραχίονες που κινούνται σε ευθύγραμμη τροχιά κατά μήκος των τριών κύριων αξόνων του συστήματος των καρτεσιανών συντεταγμένων. Ο χειριστής του ρομπότ βρίσκεται σε ένα εναέριο σύστημα για τη μετακίνηση του ρομπότ κατά μήκος των αξόνων σε έναν μεγάλο χώρο εργασίας, κάτι που ονομάζεται και «φάκελος εργασίας». Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιείται για χρήσεις διαλογής και εναπόθεσης και μπορεί να χειριστεί μεγάλα και βαριά αντικείμενα, όπως κουτιά γεμάτα με μεταλλικά μέρη. Ρυθμίζεται εύκολα και σε μεγάλο βαθμό για πολλές εργασίες.

Τα κυλινδρικά ρομπότ έχουν έναν άξονα περιστροφής στη βάση. Ο δεύτερος κινητήρας καθορίζει το ύψος του βραχίονα και η εμβέλεια του βραχίονα ρυθμίζεται από έναν τρίτο κινητήρα. Τα κυλινδρικά ρομπότ έχουν συνήθως συμπαγή σχεδιασμό που τους επιτρέπει να χρησιμοποιούνται για εφαρμογές επικάλυψης, τον χειρισμό μηχανών, συγκόλληση κατά σημεία και τη συναρμολόγηση.

Τα πολικά ρομπότ ονομάζονται και σφαιρικά ρομπότ. Η βάση του ρομπότ βρίσκεται στο κέντρο μιας «σφαίρας» και ο βραχίονας εκτείνεται προς όλες τις συντεταγμένες της σφαίρας, περιστρεφόμενος κατά μήκος δύο αξόνων. Τα σφαιρικά ρομπότ χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για χώνευση με έγχυση ή συγκόλληση.

Τα συνεργατικά ρομπότ (cobot) είναι άνθρωποι που συνεργάζονται με μηχανές. Τα συνεργατικά ρομπότ γεφυρώνουν το χάσμα, καθώς τα cobot και οι άνθρωποι μπορούν να συνεργάζονται μεταξύ τους με ασφάλεια στον ίδιο χώρο εργασίας. Τα cobot εφευρέθηκαν από τους J. Edward Colgate και Michael Peshkin το 1996 ως «μια συσκευή και μέθοδο άμεσης φυσικής επαφής μεταξύ ενός ατόμου και ενός χειριστή ελεγχόμενου από υπολογιστή».

Όλοι αυτοί οι τύποι βιομηχανικών ρομπότ βοηθούν ιδιαίτερα στη μεταποίηση. Μπορούν να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους όσον αφορά την εκτέλεση επαναλαμβανόμενων, και ίσως επικίνδυνων, εργασιών που θα ήταν πολύ μονότονες και κουραστικές. Επιπλέον, η απόδοση που μπορούν να προσφέρουν αυτά τα ρομπότ υπερτερεί της απόδοσης του ανθρώπου. Χαρακτηρίζονται από τελειότητα, ακρίβεια και υψηλή ποιότητα κατά τη λειτουργία τους, και η ποσότητα μπορεί, σε πολλές περιπτώσεις, να μετρηθεί αυτόματα. Καθώς οι βιομηχανικές μηχανές λειτουργούν σε εικοσιτετράωρη βάση, η παραγωγικότητα μπορεί να μεγιστοποιηθεί.

Όσον αφορά το κόστος ενός βιομηχανικού ρομπότ, πρέπει να καταβληθεί το κόστος της επένδυσης κατά την απόκτηση του ρομπότ. Υπάρχουν επίσης ορισμένα λειτουργικά έξοδα και το κόστος συντήρησης. Ακόμα κι αν αθροιστούν αυτά τα τρία είδη εξόδων, είναι συνήθως οικονομικότερο για μια κατασκευαστική εταιρεία να διαθέτει ρομπότ αντί για ανθρώπινο δυναμικό σε όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Επιπλέον, επειδή αυτά τα βιομηχανικά ρομπότ μπορούν να εκτελούν πολλές εργασίες, το ανθρώπινο δυναμικό μπορεί να ανατεθεί σε τομείς όπου μπορεί να δημιουργήσει περισσότερη προστιθέμενη αξία για την εταιρεία. Η εταιρεία χρειάζεται ανθρώπινο δυναμικό για να συνεισφέρει στη διαδικασία κατασκευής και να χειρίζεται και να συντηρεί τις μηχανές, να εποπτεύει διαδικασίες και υποδιαδικασίες, να παρεμβαίνει σε αναποτελεσματικές εφαρμογές, να υποβάλλει αναφορές για τις επιδόσεις και να διασφαλίζει τη συνέχεια της επιχείρησης.

Γεωργικά ρομπότ

Τα βιομηχανικά ρομπότ που εργάζονται σε ή πάνω από χωράφια και αγροκτήματα ονομάζονται γεωργικά ρομπότ. Αυτά τα ρομπότ υποστηρίζουν την παραγωγή τροφίμων στη γεωργία. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ρομπότ, τα πιο δημοφιλή είναι πιθανώς τα ρομπότ συγκομιδής. Τα γεωργικά ρομπότ κάνουν επαναλαμβανόμενες και μονότονες εργασίες, ακριβώς όπως και τα βιομηχανικά ρομπότ. Οι δύο βασικές εργασίες των ρομπότ συγκομιδής είναι η συλλογή και εναπόθεση. Κοινές λειτουργίες άλλων γεωργικών ρομπότ είναι η σπορά, η ζιζανιοκτονία, το κλάδεμα, η φαινοτυπική ανάλυση και η αραίωση. Αυτές οι εργασίες είναι πολύ δυσκολότερες στην εκτέλεσή τους από ό, τι ακούγεται.

Μια απλή ενέργεια συλλογής συνίσταται στην εύρεση του τόπου που βρίσκεται το φυτό για τη συγκομιδή (όπως φρούτων ή λαχανικών) με τη βοήθεια μιας κάμερας. Το ρομπότ πρέπει επίσης να ελέγξει αν το φυτό είναι αρκετά ώριμο για να γίνει η συγκομιδή. Ο ρομποτικός βραχίονας πρέπει να προσέχει κατά τη συγκομιδή ώστε να μην κάνει ζημιά στη σοδειά. Επιπλέον, τα ρομπότ πρέπει να αντιμετωπίσουν τις διαφορετικές καιρικές συνθήκες. Πρέπει να τα χαρακτηρίζει ευκινησία για να κινηθούν σε λασπωμένο έδαφος ή να συλλέγουν τις σοδειές με προσοχή ακόμα κι αν υπάρχει αέρας. Απαιτείται ανθεκτικότητα σε θερμές ή ψυχρές καιρικές συνθήκες καθώς και στην υπεριώδη ακτινοβολία. Ορισμένα ρομπότ διαθέτουν ηλιακούς συλλέκτες ενσωματωμένους που τα βοηθούν να λειτουργούν με τρόπο εντελώς φιλικό προς το περιβάλλον χωρίς εκπομπές ρύπων. Η χρήση της ρομποτικής στη γεωργία θα μπορούσε να είναι μια επανάσταση που θα συμβάλλει στη μείωση της σπατάλης τροφίμων σε παγκόσμια κλίμακα.

Παράδειγμα

Ρομπότ συλλογής λαχανικών

Τα ρομπότ αγροκτημάτων χρησιμοποιούν προηγμένη τεχνολογία για να συλλέγουν λαχανικά σε αγροκτήματα και θερμοκήπια. Τα ρομπότ χρησιμοποιούν έναν πολύπλοκο αλγόριθμο για να ελέγχουν αν το φυτό είναι αρκετά ώριμο ώστε να γίνει η συγκομιδή. Αυτό καθορίζεται με τη βοήθεια μιας κάμερας και ενός συστήματος φωτισμού LED που κάνουν σάρωση αρχικά για τον εντοπισμό της σωστής θέσης. Οι αλγόριθμοι αναλύουν τα χρώματα του λαχανικού για να διαπιστώσουν αν είναι αρκετά ώριμο. Στη συνέχεια, το ρομπότ πρέπει να καθορίσει την ακριβή θέση του λαχανικού στο φυτό για να γνωρίζει τις σωστές κινήσεις που πρέπει να κάνει για να το κόψει με ένα μικρό μαχαίρι. Στο τέλος της διαδικασίας τοποθετεί τη σοδειά σε ένα καλάθι συλλογής. Καθώς ακόμη και το ίδιο φυτό μπορεί να έχει διαφορετικά σχήματα και μεγέθη λαχανικών, αυτή η διαδικασία απαιτεί προηγμένες τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης, παρόμοιες με αυτές που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα με αυτονομία οδήγησης.

Ρομπότ ζιζανιοκτονίας

Αρκετά ρομπότ στην αγορά μπορούν να καταστρέφουν ζιζάνια σε μεγάλες περιοχές. Η ανθρώπινη παρέμβαση περιορίζεται στη ρύθμιση του προγράμματος στο ρομπότ και έπειτα το ρομπότ θα πραγματοποιεί αυτόνομα όλες τις εργασίες ζιζανιοκτονίας στο αγρόκτημα. Τα ρομπότ ζιζανιοκτονίας είναι εξοπλισμένα με αισθητήρα GPS για να εντοπίζουν την ακριβή θέση του μηχανήματος και με κάμερες για να ανιχνεύουν τη θέση των λαχανικών και να διακρίνουν τα λαχανικά από τα ζιζάνια. Μόλις το ρομπότ ζιζανιοκτονίας εντοπίσει τα ζιζάνια, τα κόβει. Σήμερα τα ρομπότ ζιζανιοκτονίας είναι φιλικά προς το περιβάλλον και λειτουργούν αποκλειστικά με ηλεκτρική ενέργεια.

Άλλα ρομπότ στη γεωργία

Η σπορά σε μεγάλες περιοχές είναι μια πραγματικά δύσκολη εργασία. Τα γεωργικά ρομπότ παρέχουν μεγάλη βοήθεια καθώς υποκαθιστούν τις χειροκίνητες εργασίες και σε αυτή τη διαδικασία. Η διαδικασία εξελίσσεται έχοντας ένα όχημα που κινείται στα χωράφια σπέρνοντας σπόρους στο έδαφος, ενώ καταστρέφει και τα ζιζάνια αν χρειάζεται. Υπάρχουν ήδη λύσεις που μπορούν να καταστρέφουν ζιζάνια, για παράδειγμα, σε μέχρι και 20 εκτάρια ανά εποχή. Στα γεωργικά ρομπότ περιλαμβάνονται, μεταξύ άλλων, τα ρομπότ για θερισμό, ψεκασμό, την αποφλοίωση, τον καθαρισμό, τη διαλογή και τη συσκεύαση.

Υπάρχει πραγματική ανάγκη για ρομπότ στον τομέα της γεωργίας. Η χειρωνακτική εργασία δεν είναι της μόδας στη νεότερη γενιά, η οποία συνήθως αποζητά περισσότερο την εργασία γραφείου, θέλει περισσότερη ευελιξία και ανεξαρτησία. Αυτό δεν μπορεί να συμβεί με τη χειρωνακτική εργασία στα χωράφια όπου η φύση υπαγορεύει τις συνθήκες και οι εργαζόμενοι πρέπει να προσαρμόζονται. Η ύπαρξη γεωργικών ρομπότ θα μπορούσε να συμβάλλει στο να καλυφθεί η μεγάλη ανάγκη για αγρότες στα χωράφια. Χωρίς αμφιβολία, τα γεωργικά ρομπότ χρειάζονται το ίδιο όσο και τα βιομηχανικά.

Στρατιωτικά ρομπότ

Ένα από τα πιο φουτουριστικά τμήματα της στρατιωτικής τεχνολογίας είναι η ρομποτική. Τα στρατιωτικά ρομπότ χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση στρατιωτικών εργασιών και μπορούν να ταξινομηθούν στην πρόληψη ή την παρέμβαση. Τα ρομπότ ανίχνευσης και απόρριψης εκρηκτικών μηχανισμών προορίζονται για σκοπούς πρόληψης. Αυτά τα ρομπότ είναι γενικά μικρά και ελαφριά με χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και μπορούν να χρησιμοποιούνται για να αντικαθιστούν τους ανθρώπους σε εξαιρετικά επικίνδυνες καταστάσεις. Συνήθως διαθέτουν μια κάμερα υψηλής ανάλυσης και έναν ρομποτικό βραχίονα που μπορεί να ελεγχθεί από ανθρώπους με ακρίβεια.

Μια άλλη στρατιωτική εφαρμογή περιλαμβάνει τα drone. Αυτά τα drone είναι ημιαυτόματα – τα προγράμματα υπολογιστή ελέγχουν το μηχάνημα όταν κινείται από το Α στο Β. Όταν το drone φτάσει στην εμπόλεμη ζώνη, αναλαμβάνει τον έλεγχο ένας άνθρωπος ή μια ομάδα ανθρώπων.

Ρομπότ διάσωσης

Τα ρομπότ διάσωσης δημιουργούνται για να σώζουν ζωές σε ακραίες καταστάσεις και καταστροφές. Τα ρομπότ διάσωσης χρησιμοποιούνται σε περιοχές όπου η ανθρώπινη παρέμβαση είναι επικίνδυνη ή δεν είναι δυνατή, για παράδειγμα, σε σεισμούς, πλημμύρες, τυφώνες ή περιοχές σε έκτακτη ανάγκη λόγω πυρκαγιάς. Τα ρομπότ διάσωσης μπορούν να χρησιμοποιούνται σε περιοχές έκτακτης ανάγκης για να βρίσκουν ανθρώπους που αντιμετωπίζουν πρόβλημα. Τα ρομπότ μπορούν να υποδεικνύουν στην ομάδα διάσωσης την ακριβή τοποθεσία ενός παγιδευμένου ή αγνοούμενου ατόμου. Πολλά ρομπότ μπορούν επίσης να μεταφέρουν φάρμακα αν το απαιτεί η κατάσταση.

Τα ρομπότ διάσωσης συνιστούν σημαντική βοήθεια για τις ομάδες διάσωσης. Η ομάδα μπορεί να βρίσκεται σε κάποια απόσταση από την επικίνδυνη κατάσταση, χρησιμοποιώντας τα ρομπότ για την εστίαση σε διευρυμένες ζώνες. Τα ρομπότ μπορούν να αντικατασταθούν, είναι ανθεκτικά σε ακραίες καιρικές συνθήκες, δεν τραυματίζονται όπως οι άνθρωποι, δεν χρειάζονται πολύ χρόνο για να ξεκουραστούν (απλά χρειάζονται φόρτιση) και έχουν σταθερή απόδοση.

Ρομπότ χερσαίας διάσωσης

Ο τύπος του ρομπότ χερσαίας διάσωσης εξαρτάται από το σενάριο. Η ομάδα διάσωσης χρησιμοποιεί μικρά, τηλεχειριζόμενα ρομπότ αν η περιοχή έκτακτης ανάγκης είναι μικρή, καθώς και ισχυρά μηχανήματα για να εξερευνήσει τους τόπους της καταστροφής όπου η απομάκρυνση των συντριμμιών είναι απαραίτητη. Τα ρομπότ μπορούν ακόμη και να μεταβούν σε επικίνδυνα μέρη με υψηλό επίπεδο ακτινοβολίας για να κάνουν μετρήσεις και να καθαρίσουν τα συντρίμμια.

Ρομπότ διάσωσης από τα ύδατα

Δυνατή είναι επίσης η διάσωση από τα ύδατα με τα ρομπότ. Το ρομπότ πλοηγείται μέσα στο νερό και μπορεί να πιάσει και να φέρει πίσω στη στεριά ένα άτομο που πνίγεται. Το μηχάνημα ελέγχεται από απόσταση από τη ναυαγοσωστική ομάδα στην ξηρά. Αυτή η διαδικασία διάσωσης μπορεί να αυτοματοποιηθεί – ο έλεγχος από τον άνθρωπο θα μπορούσε να αντικατασταθεί από έναν υπολογιστή με προηγμένες τεχνολογίες τεχνητής νοημοσύνης. Στην περίπτωση αυτή, το ρομπότ πρέπει να διαθέτει αισθητήρες που βοηθούν στον εντοπισμό ανθρώπων και εμποδίων (όπως σκαφών και πλοίων) στο νερό. Έτσι θα μπορούσε το ρομπότ να επιβραδύνει αυτόματα αν εντοπιστεί ένας άνθρωπος και να αποφύγει και άλλα αντικείμενα, όλα χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση.

Ρομπότ διάσωσης από αέρα

Η παροχή βοήθειας ενός ρομπότ από τον αέρα είναι επίσης δυνατή. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται drone για να σώσουν ζωές. Πολλά drone χρησιμοποιούνται σε ορεινές διασώσεις, αλλά προσφέρουν και σημαντική βοήθεια στην εξερεύνηση πάνω από το νερό. Τα drone μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την εξερεύνηση περιοχών έκτακτης ανάγκης και μπορούν να μεταφέρουν βάρος στο σώμα, όπως ιατρικές προμήθειες ή σωσίβια γιλέκα. Το drone έχει ένα τηλεχειριστήριο και μια οθόνη πάνω του, τα οποία χειρίζονται άνθρωποι. Σε αντίθεση με ένα αεροπλάνο διάσωσης, τα drone μπορούν εύκολα να πλοηγηθούν σε στενές περιοχές, όπως τα δάση ή τα φαράγγια, καθώς και κοντύτερα στο έδαφος.

Ρομπότ εξερεύνησης

Τα ρομπότ μπορούν επίσης να χρησιμοποιούνται για σκοπούς εξερεύνησης και παρατήρησης. Ένας κύριος τομέας εφαρμογής είναι η εξερεύνηση του διαστήματος. Οι λόγοι αποστολής ρομπότ στη θέση ανθρώπων είναι παρόμοιοι με τη διάσωση: Αυτά τα ρομπότ αντικαθιστώνται, μπορούν να έχουν καλύτερη απόδοση από τους ανθρώπους με διάφορους τρόπους (αντέχουν σε ακραίες καιρικές συνθήκες και σε υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας και μπορούν να ολοκληρώνουν εργασίες που θα ήταν επικίνδυνες ή αδύνατες για τους ανθρώπους). Οι ερευνητές καταβάλλουν προσπάθειες σε σχέση με τα ρομπότ για σκοπούς παρατήρησης, καθώς και σε σχέση με τα ανθρωποειδή ρομπότ με στόχο την αντικατάσταση των αστροναυτών στο μέλλον.

Τα ρομπότ για παρατήρηση συλλέγουν μια τεράστια ποσότητα δεδομένων με τη μορφή μετρήσεων, εικόνων και βίντεο. Αυτά τα ρομπότ μπορούν επίσης να μεταφέρουν δείγματα στη Γη, όπως πέτρες, σκόνη ή άλλα υλικά που βρίσκονται στο διάστημα. Τα διαστημικά ρομπότ πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ελαφρύτερα για να ελαχιστοποιείται η ενέργεια που χρειάζεται για τη μεταφορά τους στο διάστημα. Στο διάστημα, το βάρος δεν έχει σημασία λόγω μηδενικής βαρύτητας. Τεράστια ρομπότ μπορούν να εκτελούν εργασίες στην επιφάνεια άλλων πλανητών χρησιμοποιώντας λιγότερη ενέργεια από αυτή που θα χρειάζονταν στη Γη. Ωστόσο, η μεταφορά κάθε γραμμαρίου στο διάστημα είναι πολύ δαπανηρή.

Παράδειγμα

Mars Exploration Rover (MER)

Τα Mars Exploration Rover (MER) είναι ίσως τα πιο διάσημα διαστημικά ρομπότ. Το πρώτο, που ονομαζόταν Sojourner, εκτοξεύθηκε το 1997. Τα Spirit και Opportunity ακολούθησαν το 2003 και περίπου μισό χρόνο και 100 εκατομμύρια χιλιόμετρα αργότερα, προσγειώθηκαν και τα δύο με επιτυχία στον Άρη. Το τέταρτο MER, που ονομαζόταν Curiosity, εκτοξεύθηκε το 2011 και οι επιστημονικοί στόχοι του σύμφωνα με τη NASA είναι:

1. Να καθορίσει αν υπήρξε ποτέ ζωή στον Άρη

2. Να χαρακτηρίσει το κλίμα στον Άρη

3. Να χαρακτηρίσει τη γεωλογία του Άρη

4. Να προετοιμάσει το έδαφος για ανθρώπινη εξερεύνηση

(NASA)

Αυτά τα ρομπότ είναι εξαιρετικά παραδείγματα μηχανικής και επιστήμης. Υπάρχουν τόσες πολλές εργασίες που πρέπει να εκτελέσει ένα τέτοιο ρομπότ, συμπεριλαμβανομένων της προσγείωσης, της πλοήγησης, της προσαρμογής στο περιβάλλον, της διέλευσης από δύσκολο έδαφος και της επικοινωνίας στο διάστημα. Πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικό σε ακραίες συνθήκες ζέστης και κρύου, να έχει ισχυρό σύστημα κίνησης και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και να χρησιμοποιεί ηλιακούς συλλέκτες ως πηγή ενέργειας, καθώς και να αντιμετωπίζει πολλές άλλες προκλήσεις. Επιπλέον, η αποτυχία κοστίζει υψηλά χρηματικά ποσά. Ευτυχώς, όλα τα MER εκπλήρωσαν τους αρχικούς στόχους της αποστολής τους. Τα Spirit και Opportunity βρίσκονταν αντίστοιχα για πάνω από έξι και δεκατέσσερα «έτη Γης» στον Άρη και το Curiosity είναι ακόμα ενεργό την εποχή γραφής του κειμένου (Δεκέμβριος 2020).

Microrover

Τα microrover είναι ένα καλό παράδειγμα ελαφριών ρομπότ που χρησιμοποιούνται για την εξερεύνηση του διαστήματος. Ένα microrover ζυγίζει περίπου δύο κιλά και έχει μέγεθος βιβλίου μεσαίου μεγέθους. Αυτό το μικρό ρομπότ έχει σχεδιαστεί για να συλλέγει γεωχημικά δεδομένα για την εξερεύνηση της επιφάνειας των πλανητών. Είναι εξοπλισμένο με μια μικροσκοπική κάμερα που του επιτρέπει να στέλνει δεδομένα και να αναλύει επιφάνειες οπτικά για να διαπιστώνει αν πρόκειται για βράχο, σκόνη ή άμμο. Όσον αφορά τη δομή του μηχανήματος, δεν υπάρχει μπαταρία σε αυτό για λόγους εξοικονόμησης βάρους – δύο καλώδια παρέχουν ενέργεια από μια μεγαλύτερη μηχανή.

Ανθρωποειδή ρομπότ

Τα ανθρωποειδή ρομπότ έχουν δημιουργηθεί για να βοηθούν ή να αντικαθιστούν τους αστροναύτες. Ο στόχος είναι να τα αξιοποιούμε σε επικίνδυνες καταστάσεις. Οι ανθρωποειδείς αστροναύτες έχουν προγράμματα αναρρίχησης, μπορούν να χρησιμοποιούν χειρολισθήρες, μπορούν να εκτελούν εργασίες έξω από τον διαστημικό σταθμό χωρίς οξυγόνο και να ολοκληρώσουν τις εργασίες που τους αναθέτει το πλήρωμα. Καθώς το διάστημα μπορεί να είναι ένα μοναχικό μέρος, τα μέλη του πληρώματος μπορεί να προτιμούν τις μηχανές που μοιάζουν με τους ανθρώπους και δείχνουν σαν ένα επιπλέον μέλος του πληρώματος.