Zonele importante ale roboticii

Roboții sunt peste tot în jurul nostru. Doar unii dintre aceștia au o înfățișare asemănătoare cu a noastră, și mulți chiar nici nu arată așa cum ne-am aștepta să arate un robot. S-ar putea să ne întâlnim zilnic cu roboți, și nici să nu ne dăm seama. În această secțiune, vom introduce mai multe sectoare în care roboții sunt utilizați cu avantaje nemaipomenite. Există mult mai multe domenii în care sunt aplicați roboții; cu toate acestea, considerăm că exemplele de mai jos vă vor ajuta să înțelegeți capacitățile și posibilitățile roboților.

Roboții pentru consumatori și roboții casnici

Viziunea din anii 1980 este aici: avem roboți domestici în locuințele noastre, inclusiv mopuri, aspiratoare, ștergătoare de geamuri, ștergătoare de piscine și mașini care tund iarba, toate robotice. Acești roboți sunt creați pentru a ne ușura existența deoarece ei fac treaba din casă în locul nostru. Se pot enumera aici și unii roboți umanoizi deoarece nu sunt doar pentru scopuri de divertisment, ci și pentru a lucra prin casă în locul nostru. Printre exemplele de roboți casnici se includ:

Ubtech Lynx

Unul dintre cei mai celebri roboți umanoizi este robotul Ubtech Lynx activat cu ajutorul Alexei de la Amazon. Alexa este asistentul de voce virtual creat de compania Amazon. Cu ajutorul Alexei, dispozitivele inteligente se pot controla cu limbajul natural. Puteți flecări și puteți discuta despre vreme, știri și rețete. Ubtech Lynx este un robot umanoid cu un sistem de asistent de voce integrat. Robotul utilizează recunoașterea facială pentru a recunoaște oamenii și pentru a le spune pe nume. De asemenea, poate da instrucțiuni pentru practicarea yoga și a unor activități sportive. Robotul poate gestiona calendarul și ne poate reaminti că trebuie să participăm la o întâlnire a echipei sau să răspundem la emailuri importante.

Aspiratorul robotic pentru piscine

Proprietarii de piscine știu că poate dura o zi întreagă să cureți o piscină, deoarece piscina se află în general la exteriorul casei și este expusă capriciilor vremii. Există mai multe dispozitive manuale pentru curățarea piscinei care reprezintă o versiune mai ieftină (perii), însă soluția care contribuie la economie de timp și de energie este reprezentată de un aspirator automat pentru piscine. Aspiratorul robotic pentru piscine merge sub apă și își utilizează trenul de rulare al șenilei pentru a merge pe fundul și pe pereții piscinei și pentru a curăța întreaga zonă cu ajutorul unor senzori și perii.

Exemplu

Aspiratorul robotic

Aspiratoarele robotice au senzori, lasere, o conexiune la internet și un computer integrat. Aspiratoarele robotice din prezent sunt dispozitive automatizate autonome - de cele mai multe ori nu au nevoie de niciun supraveghetor uman sau de instrucțiuni privind cum să curețe casa. De asemenea, se pot încărca singure atunci când mai au puțină baterie. Un aspirator robot inteligent explorează mai întâi locuința, după care creează automat un plan al podelei în computerul său integrat. Începând cu momentul respectiv, își aduce aminte mereu când a curățat porțiuni diferite ale locuinței. Prin comparație cu aspiratoarele tradiționale, aspiratoarele robot au mai multe avantaje: funcționează autonom, pot merge pe sub mobilă, nu au nevoie de atât de mult spațiu pentru stocare, și reprezintă și un stil de viață la modă și inteligent. În prezent, aspiratoarele robot au aproape același preț ca și un aspirator de categorie medie (de la aproximativ 200 EUR).

Robotica socială

Roboții sociali sunt creați să comunice cu noi și să ne distreze. Arată ca și oamenii, fie parțial, fie în întregime, ceea ce înseamnă că acești roboți sunt în mare măsură umanoizi. Roboții sociali pot fi la fel de simpli ca un monitor unic, cu ochi și o gură care imită o față de om. Umanoizii sociali avansați au corp, mimică și expresii asemănătoare cu cele ale oamenilor. Într-o măsură limitată, umanoizii sunt, de asemenea, capabili să recunoască și să analizeze comportamentul social uman și să reacționeze în consecință prin utilizarea viziunii computerului, a recunoașterii vorbirii și a sintezei, precum și a tehnicilor de procesare a limbajului natural. Roboții sociali sunt acoperiți uneori cu o suprafață elastică ce se aseamănă cu pielea omului, în timp ce, în alte situații, au un strat din plastic la exterior. Sub suprafață există multe elemente, inclusiv servomotoare care mișcă piesele robotului, astfel cum s-a discutat anterior.

Trebuie menționat că toți roboții sociali, chiar și cei cu o înfățișare și un comportament perfecte, ca ale oamenilor sunt încă la milioane de ani lumină distanță de inteligența artificială generală (IAG). IAG înseamnă că un dispozitiv automatizat cu algoritmi complecși și avansați este:

• capabil să acționeze ca și cum ar avea inteligență naturală

• capabil să ia decizii în funcție de mediu

• capabil să se adapteze la un mediu nou, dacă se schimbă mediul

Tipul de roboți inteligenți, gânditori și cu sentimente care apar în filmele SF nu există. Cu ajutorul tehnologiilor actuale nu este posibil să se creeze astfel de inteligență, chiar dacă un robot existent arată foarte inteligent uneori.

Asistență medicală (roboți medicali)

Roboții asistenți

Roboții sunt prezenți, de asemenea, în spitale și susțin unitățile medicale în mai multe moduri. Putem găsi umanoizi în unele spitale moderne unde lucrează ca roboți sociali, sau chiar realizează unele dintre sarcinile repetitive realizate de obicei de către asistentele medicale. În plus, alte tipuri de roboți realizează sarcini funcționale în domeniul chirurgiei, sprijinind doctorii să realizeze cel mai mare grad de precizie posibil.

În situații critice, asistentele medicale robot îi pot proteja pe oameni de virusuri și infecții. Sunt, de asemenea, practice în cazul unei creșteri semnificative a necesității de forță de lucru, cum ar fi în cazul unei pandemii. Roboții pot curăța spitale întregi, saloane și rezerve în care se recuperează pacienți infectați. Acest aspect este foarte important, deoarece înseamnă că asistentele medicale se pot concentra pe sarcinile lor importante în legătură cu pacienții. Roboții pot evalua în siguranță pacienții care ajung la spital, pentru a vedea dacă sunt infectați, orientându-i pe cei cu simptome virale către o zonă separată în care doctorii îi pot vedea în siguranță.

Roboți chirurgicali

Roboții chirurgicali au apărut la mijlocul anilor 1980. Aceștia se folosesc în operații chirurgicale din domeniul cardiologiei, al ginecologiei, urologiei și chirurgiei toracice, care în general, necesită o tehnologie invazivă minimă, ceea ce înseamnă că există doar câteva incizii mici în corpul omenesc prin care se efectuează proceduri chirurgicale. Cu ajutorul roboților, operațiunile sunt fezabile prin intermediul acestor incizii mici cu o precizie ridicată, reducând astfel riscul de infecție. De asemenea, se pare că situația este mai puțin obositoare pentru doctor, deoarece metoda permite o poziție de șezut – nu mai este necesar să stai în picioare în aceeași poziție aproape de pacient în cursul procesului.

Acești roboți medicali nu sunt umanoizi; înfățișarea lor se apropie de cea a roboților industriali. Roboții chirurgicali au un organism mecanic augmentat cu brațe robotice controlate de doctori. Brațele robotice au endscoape (endoscopul este un tub lung, subțire, flexibil, cu o cameră și o sursă de lumină) care afișează pentru doctor o imagine de o rezoluție ridicată pe consolă.

Din cauza structurii dispozitivului automatizat, există și câteva dezavantaje. Prețul este primul dezavantaj – deoarece necesită standarde de calitate foarte ridicate, acești roboți sunt extrem de scumpi. În plus, deoarece doctorii nu ating pacienții – robotul păstrează contactul fizic cu organismul - nu există niciun feedback tactil. În multe situații, asistentele medicale rămân în picioare lângă pacient, în cursul operației, supraveghind atât pacientul, cât și robotul. „Actorul” principal, chirurgul, controlează dispozitivul automatizat de la o distanță puțin mai mare. Acest fapt înseamnă că doctorii trebuie să învețe cum să opereze aceste dispozitive automatizate, chiar dacă deja știu cum să realizeze o anumită procedură chirurgicală.

Proteze robot

Protezele robot sunt controlate de un nivel ridicat de interacțiune dintre dispozitivul automatizat și om. În acest caz, interacțiunea om-robot se realizează în mare măsură prin micile mișcări ale mușchilor. În funcție de tehnologie, aceste mișcări ale mușchilor se depistează cu ajutorul senzorilor electrici sau „push” (non-invazivi sau invazivi), iar proteza se mișcă în consecință. Procesarea avansată a semnalelor și tehnologiile bazate pe IA contribuie la „traducerea” semnalelor mușchilor în mișcarea piciorului sau a brațului robotic. „Creierul” (computerul integrat) al acestor proteze robotice trebuie să fie mic, ușor și eficient din punct de vedere energetic pentru a face ca proteza să fie cât mai convenabil de purtat pentru o perioadă îndelungată - ceea ce limitează complexitatea tehnologiilor aplicate.

Vehicule autonome

Vehiculele autonome robot pot șofa fără nicio interacțiune umană. Zona cea mai concentrată de cercetare este reprezentată de automobilele autonome. Pe parcursul șofatului, computerul de la bord analizează mediul cu ajutorul metodelor bazate pe inteligența artificială avansată în funcție de datele primite de la multitudinea de senzori ai automobilului. Procesul de dezvoltare a automobilelor autonome a început în anii 1990.

Societatea inginerilor în domeniul automobilelor a definit mai multe niveluri de automatizare a vehiculelor, după cum urmează:

• Nivelul 0: acestea nu sunt mașinile viitorului, ci ale prezentului! Nivelul 0 înseamnă că automatizarea vehiculului se limitează la avertismente și asistență instantanee dacă este necesar. Acestea includ frânarea de urgență și avertismentele pentru unghiul mort și depășirea benzii de rulare.

• Nivelul 1: mașina este controlată de un om, iar șoferul este asistat de un sprijin de automatizare - în acest caz, sprijin pentru volan și accelerare. Printre exemple de astfel de elemente se numără controlul adaptabil al vitezei de croazieră și asistență la menținerea benzii de rulare. Controlul adaptabil al vitezei de croazieră înseamnă că șoferul stabilește o viteză, iar autovehiculul va păstra o distanță sigură de celelalte autovehicule, încetinind și accelerând după caz. Funcția de asistență la menținerea benzii de rulare aduce mașina înapoi pe mijlocul benzii, dacă este probabil că aceasta va părăsi banda de rulare fără a semnaliza. La nivelul 1, doar o singură funcționalitate este automatizată.

• Nivelul 2: acesta este aproape ca și nivelul 1, însă sunt automatizate funcționalități multiple. Unele soluții ar putea arăta ca un nivel mai ridicat de automatizare, cu toate acestea, acesta este nivelul cu care ne putem întâlni pe șosele la momentul redactării (începutul anului 2021). Multe întreprinderi mari au soluții excelente la acest nivel, precum autopilotul de la Tesla, Drive Pilot de la Mercedes-Benz, ProPilot Assist 2 de la Nissan și soluția dedicată de la Volvo.

• Nivelul 3: ghidarea, accelerarea și frânarea la acest nivel se pot controla cu ajutorul sistemului de automatizare a autovehiculului. Sistemul de conducere a autovehiculului monitorizează mediul și ia măsuri în consecință. Șoferul om tot trebuie să rămână cu ochii ațintiți la drum și să fie gata să preia înapoi controlul, dacă este necesar. Aceste elemente se pot folosi doar dacă algoritmul bazat pe inteligența artificială consideră că este sigur să preia controlul. O abordare în ceea ce privește introducerea automatizării de nivelul 3 este să se permită IA să conducă automobilul doar în condiții de trafic încetinit, precum ambuteiaje în trafic, pentru a diminua stresul cognitiv al șoferului - contribuind la relaxarea acestuia. Suntem aproape de a avea vehicule de nivelul 3, prin urmare este posibil ca, atunci când citiți aceste rânduri, să fiți deja la volanul unui astfel de automobil.

• Nivelul 4: Întregul proces de șofare este preluat de sistemul de șofare al automobilului. Sistemul poate analiza situații mai complexe, precum apariția subită a obiectelor pe drum și este capabil să se descurce în astfel de situații. Acest lucru înseamnă că șoferul se poate relaxa și implica în alte activități precum scrierea de emailuri sau lectura unei cărți - în special pe autostrăzile cu acces controlat. La Nivelul 4, șoferul tot este capabil să preia controlul dacă decide astfel. este un exemplu de astfel de nivel.

• Nivelul 5: acest nivel este obiectivul final al conducerii autonome. Automobilul este gata să se conducă singur fără nicio intervenție umană. Nivelul de automatizare este maximizat. Nu sunt incluse volanul, pedalele sau frânele. Autovehiculul este capabil să ia cea mai bună și mai sigură decizie în toate condițiile. Este capabil să recunoască semnele de circulație, să depisteze pietonii, să prevadă comportamentul celorlalte autovehicule de pe șosea și să evite coliziunile, și este capabil să evite o situație periculoasă chiar și în condițiile cele mai extreme.

Pe scurt, la nivelurile 0, 1 și 2 oamenii trebuie să fie atenți să verifice și să controleze mediul și să controleze autovehiculul. Sistemul de conducere autonomă al autovehiculului conferă sprijin automatizat, însă este necesară supravegherea constantă a unui om. Nivelurile 3, 4 și 5 sunt o eră nouă de automatizare, ceea ce este o adevărată revoluție în robotică și vor avea un efect semnificativ asupra societății. La nivelul 4, șoferul trebuie să intervină dacă este necesar, însă, în realitate, autovehiculul se conduce autonom. Cea mai mare schimbare în dezvoltarea automobilelor începe odată cu nivelul 4 în care șoferul nu este necesar pentru conducerea automobilului. Și zilnic ne apropiem mai mult de prezentarea acestui nivel pe drumurile publice!

Producție (roboți industriali)

Roboții industriali funcționează în mare măsură în producție. Aceștia pot funcționa 24 de ore din 24 și realizează operațiuni programate care, în general, sunt secvențiale, recurente și monotone. Roboții industriali au două piese principale: corpul, care este unitatea de control și brațul sau brațele robotului, care realizează operațiuni de finețe. Roboții industriali pot fi operați de oameni sau de computere. Sarcina unității de control este să dea instrucțiuni brațului bazat pe comenzile operatorului sau pe cele ale unei aplicații de computer. Brațul robotului, denumit, de asemenea, manipulator, are capacitatea de a emite un volum masiv de energie. De asemenea, este posibil să se doteze cu senzori roboții industriali, astfel încât să se monitorizeze statutul acestuia și parametrii de mediu. Pe baza acestor puncte de date, se pot depista defectele de producție din timp, iar întreținerea se poate programa înainte de oprirea robotului. Roboții industriali reprezintă o parte extrem de importantă a societății noastre, deoarece acest tip de robot construiește majoritatea dispozitivelor electronice.

Există mai multe tipuri de roboți industriali. Aceștia se pot clasifica în funcție de înfățișare și de modul în care sunt utilizați:

Roboții articulați sunt adesea utilizați în producție. În general, este vorba despre un braț robotic cu două sau mai multe încheieturi rotative, care se mai denumesc și „axe” (pluralul de la „axă”). Aceste axe se organizează într-un lanț pentru a susține următoarea încheietură împreună cu brațul robotic. Corpul robotului, în această situație, este atașat la nivelul pământului, al peretelui sau al plafonului, iar prima încheietură face parte, în general, din corp. Ulterior, în funcție de scopul robotului, vin și celelalte încheieturi.

Roboții cu 6 axe sunt capabili să efectueze o serie extinsă de mișcări care pot fi aplicate în industrie mai multor sarcini. În acest caz, robotul se poate roti pe șase axe diferite. De exemplu, prima axă, localizată la baza robotului, permite robotului să se întoarcă spre dreapta și spre stânga. Cea de-a doua axă, localizată deasupra primei axe, permite robotului să se miște înainte și înapoi. Cea de-a treia axă ajută robotul să se întoarcă în spatele corpului robotului, în timp ce axele 4 și 5 permit robotului să facă mișcări mici la sfârșitul brațului robotului. Axa 6 se denumește și pumnul robotului, deoarece se întoarce la 360 de grade în ambele direcții.

Roboții SCARA (Braț articulat al robotului cu conformitate selectivă) sunt folosiți în principal pentru operațiuni de mai mică anvergură de tip „ridică și amplasează”. Aceștia au mai multe grade de libertate, însă, în majoritatea situațiilor, în același plan. SCARA funcționează cu 3 axe în general, cu toate acestea, există și versiuni cu 4 și 6 axe. SCARA lucrează rapid și accelerația acestora este incredibilă. La sfârșitul mișcărilor sale, robotul se oprește într-o poziție precisă, pentru a ridica și amplasa obiectele. Un braț de robot ca acesta poate să ridice și să amplaseze precis circa 120 de elemente pe minut, deși, în funcție de scenariul aplicației, această performanță poate varia.

Roboții paraleli sau delta denumiți și păianjeni, grație înfățișării lor, au trei brațe care funcționează în paralel și sunt conectate la corpul robotului. Corpul robotului este montat deasupra locului de muncă. Roboții delta sunt utilizați, de asemenea, pentru operațiuni de ridicare și amplasare, exact ca și roboții SCARA.

Roboții cartezieni sau roboții lineari au brațe dreptunghiulare care se mișcă drept de-a lungul celor trei axe principale din sistemul coordonatelor carteziene. Manipulatorul robotului este un sistem rulant pentru a mișca robotul de-a lungul axelor la nivelul unui loc de muncă extins, denumit și o anvelopă de lucru. Acest robot este utilizat pentru aplicații de ridicare și amplasare și are capacitatea de a gestiona elemente grele, cum ar fi cutii pline cu piese metalice. Se poate configura ușor și extrem de fiabil pentru mai multe sarcini.

Roboții cilindrici au un ax rotativ la bază. Următorul motor definește înălțimea brațului, iar extinderea brațului este configurată de cel de-al treilea motor. Roboții cilindrici au, de obicei, un design compact, ceea ce le permite să fie utilizați pentru vopsitorie, curățare, la punctele de sudură și pentru asamblare.

Roboții polari se mai numesc și roboți sferici. Baza roboților se află în centrul unei „sfere”, iar brațul are capacitatea de a ajunge la oricare dintre coordonatele „polare” prin rotația în jurul celor două axe, precum și prin extinderea brațului. Roboții polari se utilizează pentru mularea sau sudarea cu injecție, de exemplu.

Roboții colaboratori (coboți) sunt oameni și dispozitive automatizate care lucrează împreună. Roboții colaboratori creează conexiunea, deoarece coboții și oamenii pot lucra în siguranță unii cu ceilalți în același loc de muncă. Coboții au fost inventați de către J. Edward Colgate și Michael Peshkin în 1996 ca un „dispozitiv și o metodă pentru interacțiunea fizică directă dintre o persoană și un manipulator controlat de computer.”

Toate aceste tipuri de roboți industriali sunt de un ajutor fantastic în producție. Aceștia îi pot înlocui pe oameni la desfășurarea de operațiuni repetitive – și, poate, periculoase – care ar fi mult prea monotone și obositoare. În plus, performanța pe care o pot oferi acești roboți este mai bună decât cea a unui om. Lucrează perfect, cu precizie și calitate, iar cantitatea se poate măsura automat în multe cazuri. Deoarece dispozitivele automatizate funcționează 24 de ore din 24, productivitatea se poate maximiza.

În ceea ce privește costul unui robot industrial, cheltuiala cu investițiile trebuie să fie suportată în momentul dobândirii robotului. De asemenea, există anumite costuri de întreținere și de funcționare. La adăugarea acestor trei tipuri de cheltuieli, de obicei, tot iese mult mai ieftin pentru o întreprindere producătoare să aibă roboți în loc de lucrători umani la nivelul întregului proces. În plus, deoarece acești roboți industriali pot efectua mai multe sarcini, se pot aloca oamenii către domenii în care oamenii pot crea mai multă valoare adăugată pentru întreprindere. Întreprinderea are nevoie de oameni care să contribuie în cadrul procesului de producție și care să opereze și să întrețină dispozitivele automatizate, să supravegheze procesele și subprocesele, să intervină în operațiunile ineficiente, să raporteze cu privire la performanță și să asigure continuitatea activității.

Roboții agricoli

Roboții industriali care lucrează pe terenurile agricole sau în ferme sunt denumiți roboți agricoli. Acești roboți susțin producția de alimente în agricultură. Există mai multe tipuri - cele mai populare sunt, probabil, roboții folosiți la recoltare. Roboții agricoli realizează sarcini repetitive și monotone, exact ca și roboții industriali. Principalele două sarcini ale roboților folosiți la recoltare sunt ridicarea și amplasarea. Printre funcțiile obișnuite ale celorlalți roboți agricoli se numără însămânțarea, plivirea, altoirea, fenotiparea și spațierea. Aceste sarcini sunt mult mai greu de realizat decât la prima vedere.

O simplă acțiune de ridicare constă din explorarea localizării plantei de recoltat (precum fructul sau legumele) cu ajutorul unei camere. Robotul trebuie să verifice, de asemenea, dacă planta este suficient de coaptă pentru a fi recoltată. Brațul robotic trebuie să fie atent atunci când realizează recoltarea pentru a nu vătăma cultura. În plus, roboții trebuie să facă față mai multor condiții meteo. Trebuie să fie mobili pentru a merge pe teren noroios sau să culeagă cu atenție recolta chiar dacă bate vântul. Este necesară rezistența la vreme călduroasă sau rece și la radiații UV. Unii roboți au panouri solare integrate ceea ce-i ajută să opereze într-un mod 100 % ecologic fără emisii poluatoare. Utilizarea roboticii în agricultură ar putea reprezenta o revoluție care ar contribui la reducerea deșeurilor alimentare la nivel mondial.

Exemplu

Roboții care culeg legume

Roboții agricoli utilizează tehnologie avansată pentru a culege legumele de pe terenurile agricole și din sere. Roboții utilizează un algoritm complex pentru a verifica dacă leguma este suficient de coaptă pentru a fi recoltată. Această decizie se ia cu ajutorul unei camere și al unui sistem de iluminat cu LED pentru a scana mai întâi localizarea adecvată. Algoritmii analizează culorile legumei pentru a stabili dacă este suficient de coaptă. Ulterior, robotul trebuie să definească localizarea exactă a legumei pe plantă pentru a ști care sunt mișcările corecte care trebuie realizate pentru a o tăia cu un cuțit mic. Sfârșitul procesului înseamnă ca recolta să fie amplasată într-un coș de asamblare. Deoarece chiar și aceeași plantă poate avea forme și dimensiuni diferite de legume, acest proces necesită tehnologii avansate bazate pe IA – asemănătoare cu cele care se folosesc la automobilele autonome.

Roboții de plivire

Mai mulți roboți de pe piață pot plivi zone extinse. Intervenția umană este limitată la configurarea programului pe robot și acesta va realiza ulterior autonom toată activitatea de plivire de pe terenul agricol. Roboții de plivire sunt dotați un senzor GPS pentru a obține localizarea exactă a dispozitivului automatizat și cu camere pentru a depista localizarea legumelor și pentru a distinge legumele de buruieni. După ce sunt identificate, robotul de plivire taie buruienile în bucăți. În prezent, roboții de plivire sunt ecologici, fiind alimentați 100 % cu electricitate.

Alți roboți în agricultură

Însămânțarea pe zone extinse reprezintă o sarcină cu adevărat provocatoare. Roboții agricoli sunt de mare ajutor la înlocuirea efortului manual și în cadrul acestui proces. Procesul funcționează prin intermediul mișcării vehiculului în jurul terenurilor agricole pentru a efectua însămânțarea și poate realiza și plivirea, dacă este necesar. Există deja soluții existente care pot plivi, de exemplu, până la 20 de hectare pe sezon. Printre alți roboți agricoli se includ și roboții care tund iarba, pulverizează, decojesc, curăță, aleg și ambalează, de exemplu.

Există o nevoie reală de roboți pentru agricultură. Efectuarea muncii manuale nu mai este atrăgătoare în rândul tinerei generații, care caută, de obicei, mai multă activitate administrativă și care dorește mai multă flexibilitate și independență. Acest fapt nu este compatibil cu munca manuală pe terenurile agricole unde natura dictează condițiile, iar lucrătorii trebuie să se adapteze. Prezența roboților agricoli ar putea contribui la acoperirea cererii însemnate a fermierilor pe terenurile agricole. Fără îndoială, roboții agricoli sunt necesari la fel de mult ca și cei industriali.

Roboții militari

Una dintre părțile cele mai futuriste ale tehnologiei militare este reprezentată de robotică. Roboții militari se utilizează pentru realizarea de sarcini militare, care pot fi clasificate fie de prevenire, fie de intervenție. sunt meniți pentru prevenire. Acești roboți sunt, în general, mici și au o greutate mică cu un consum scăzut de energie și se pot utiliza pentru înlocuirea oamenilor în situații extrem de periculoase. Acești roboți au de obicei o cameră cu rezoluție ridicată și un braț robotic care poate fi controlat precis de oameni.

O altă aplicație militară implică drone. Aceste drone sunt semi-automate – atunci când se mișcă de la A la B, programele de computer controlează dispozitivul automatizat. Atunci când drona ajunge în zona de luptă, un om sau un grup de oameni preia controlul.

Roboții de salvare

Roboții de salvare se creează pentru a salva vieți în situații și dezastre extreme. Roboții de salvare se utilizează în zone în care intervenția umană este periculoasă sau nu este posibilă, de exemplu în situații de cutremur, inundații, uragane sau de urgență la incendii. Roboții de salvare pot intra în zonele de urgență pentru a găsi oamenii afectați. Roboții pot indica echipei de salvare care este localizarea exactă a unei persoane prinse sub dărâmături, de exemplu sau a unei persoane dispărute. Mai mulți roboți sunt, de asemenea, capabili să realizeze tratamente medicale, dacă situația o impune.

Roboții de salvare sunt de un ajutor semnificativ pentru echipele de salvare. Echipa poate rămâne mai departe de situația periculoasă, utilizând roboții care se concentrează asupra unor zone extinse. Roboții se pot înlocui, sunt rezistenți la condiții meteo severe, nu sunt vătămați în același mod ca și oamenii, nu au nevoie de multă vreme pentru a se odihni (n-au nevoie decât să fie încărcați) și au o performanță consecventă.

Roboții de salvare pe pământ

Tipul de depinde de scenariu. Echipa de salvare folosește roboți mici, controlați de la distanță dacă zona de urgență este mică și folosesc dispozitive automatizate robuste pentru a explora zonele catastrofelor acolo unde este necesară ridicarea dărâmăturilor. Roboții chiar se pot duce către locurile periculoase cu un nivel ridicat de radiații pentru a le măsura și pentru a curăța dărâmăturile.

Roboții de salvare pe mare

Salvarea pe mare este posibilă, de asemenea, cu ajutorul roboților. Robotul este condus să navigheze prin apă, iar o persoană care se îneacă îl poate apuca și poate fi trasă înapoi pe pământ. Dispozitivul automatizat este controlat de la distanță de pe pământ de către echipa de salvare a vieții. Acest proces de salvare a vieții se poate automatiza – controlul oamenilor ar putea fi înlocuit de către un computer cu tehnologii avansate bazate pe IA. În această situație, robotul trebuie să aibă senzori care contribuie la depistarea oamenilor și a obstacolelor (precum ambarcațiunile și ferryboat-urile) din apă. Acest fapt ar permite robotului să încetinească automat dacă se găsește un om și, de asemenea, să evite alte obiecte, toate fără nicio intervenție umană.

Roboții de salvare în aer

De asemenea, este posibil și ajutorul robotului din aer. În acest caz, se folosesc dronele la salvarea de vieți. Mai multe drone se utilizează la salvările din munți, însă acestea sunt, de asemenea, de mare ajutor la explorarea deasupra nivelului apei. De asemenea, dronele se pot utiliza la explorarea zonelor de urgență și pot transporta pe corpul lor provizii medicale sau veste de salvare. Drona are o telecomandă și un ecran pe ea, care este operat de către oameni. Prin contrast cu un avion de salvare, dronele pot naviga ușor în zone înguste, cum ar fi păduri sau canioane și au capacitatea de a naviga mai aproape de pământ.

Roboții de explorare

De asemenea, roboții se pot utiliza și pentru scopuri de explorare și observație. Un domeniu principal de aplicare este explorarea spațiului. Motivele pentru care se trimit roboții în locul oamenilor sunt asemănătoare cu situația de salvare: acești roboți pot fi înlocuiți, pot avea rezultate mai bune decât oamenii în multe moduri (tolerează condiții meteo extreme și niveluri ridicate de radiații și pot să efectueze sarcini care ar fi periculoase sau imposibile pentru oameni). Cercetătorii lucrează la roboți pentru scopuri de observație, dar și la umanoizi pentru înlocuirea astronauților în viitor.

Roboții pentru observație colectează o cantitate enormă de date sub formă de măsurători, imagini și filmulețe. Acești roboți pot, de asemenea, transporta mostre înapoi pe pământ, precum roci, praf sau alte materiale pe care le găsesc în spațiu. Roboții spațiali trebuie să fie cât mai ușori cu putință pentru a diminua consumul de energie necesar pentru transportul lor în spațiu. În spațiu, greutatea nu contează grație gravitației zero. Roboți enormi pot funcționa la suprafața celorlalte planete utilizând mai puțină energie față de cantitatea necesară de energie pe pământ. Cu toate acestea, fiecare gram trimis în spațiu este foarte costisitor.

Exemplu

Roverele de explorare a lui Marte (MERs)

Roverele de explorare a lui Marte (MERs) sunt, probabil, cei mai celebri roboți spațiali. Primul, denumit Sojourner, a fost lansat în 1997. Acesta a fost urmat de Spirit și Opportunity în 2003, și, după aproape jumătate de an și 100 de milioane de kilometri, au aterizat ambele cu succes pe Marte. Cel de-al patrulea MER, denumit Curiosity, a fost lansat în 2011, iar obiectivele științifice ale acestuia potrivit NASA sunt:

1. Stabilirea faptului dacă a existat vreodată viață pe Marte

2. Caracterizarea climei planetei Marte

3. Caracterizarea geologiei planetei Marte

4. Pregătirea pentru explorarea umană

(NASA)

Acești roboți sunt exemple strălucite de inginerie și știință. Există atât de multe sarcini care pot fi realizate de către un astfel de robot, inclusiv aterizare, navigare, adaptare la mediu, traversarea unui teren accidentat și comunicarea în spațiu. Aceștia trebuie să fie rezistenți la căldură și frig extreme și să aibă un sistem de activare robust și un consum scăzut de energie, și trebuie să folosească panouri solare ca sursă de energie - precum și să facă față multor altor provocări. În plus, eșecurile costă o sumă enormă de bani. Din fericire, toate MERs și-ai îndeplinit obiectivele inițiale ale misiunii lor. și-au petrecut peste șase 14 „ani Pământ” pe Marte, iar Curiosity încă era activă la momentul redactării (decembrie 2020).

Micro-roverele

Micro-roverele sunt exemple bune de roboți foarte ușori utilizați la explorarea spațiului. Un micro-rover cântărește aproximativ două kilograme și este la fel de mare ca o carte de dimensiune medie. Acest robot mic este conceput pentru a colecta date geochimice pentru explorarea suprafeței planetelor. Roverul este dotat cu o cameră mică care-i permite să trimită date și să analizeze vizual suprafața pentru a stabili dacă este vorba despre rocă, praf sau nisip. În ceea ce privește structura dispozitivului automatizat, nu există nicio baterie pe acesta din motive de reducere a greutății acestuia - două fire furnizează alimentare de la dispozitivul automatizat mai mare.

Roboții umanoizi

Roboții umanoizi au fost creați să ajute sau să înlocuiască astronauții. Obiectivul este să fie utilizați în situații periculoase. Astronauții umanoizi au programe de urcare, se pot folosi de balustrade, pot opera în afara stației din spațiu fără oxigen și pot realiza sarcinile indicate de către echipaj. Deoarece spațiul poate fi un loc singuratic, membrii echipei ar putea prefera dispozitivele automatizate care seamănă mai mult cu un om și par să fie un membru suplimentar al echipajului.