Роботът е машина с автоматично управление, която може автономно да изпълнява определени задачи, почти винаги с помощта на електронен хардуер и програмирани инструкции. Чрез своя вид и движения роботите често създават усещането, че имат собствени намерения и самостоятелна способност за действие.
Роботите обикновено се използват за изпълнение на задачи, прекалено еднообразни, мръсни или опасни за човека. Индустриалните роботи, използвани в промишленото производство, са най-често срещаният вариант, но постепенно се появяват и потребителски роботи, почистващи пода или косящи трева. Други приложения включват почистване на разливания на токсични вещества, изследване на океаните и космоса, хирургия, минно дело, спасителни операции, търсене на пехотни и танкови мини. Роботите си проправят път в развлекателната индустрия и домашното здравеопазване.
Наименование Думата „робот“ произлиза от чешката дума „robota“, означаваща работа, но и ангария, изморителен труд (робски труд). Тя е използвана за първи път от писателя Карел Чапек в пиесата му „R.U.R.“ (Росумски универсални роботи), публикувана през 1920 година.
В пиесата на Карел Чапек роботите са продукти на фабрика за изкуствени хора, близки до днешната концепция за андроиди, машини, които могат да бъдат сбъркани с хора. Тяхната безжизненост постепенно се променя и поведението им започва да се ръководи от емоции и чувства. Един от проблемите в пиесата е дали роботите са обект на експлоатация и какви са последствията от отношението към тях.
Според самия Карел Чапек, думата не е измислена от него, а от неговия брат, художникът и писател Йозеф Чапек. В своя статия за списанието „Лидове новини“ от 1933 година Карел Чапек обяснява, че първоначално е възнамерявал да нарече създанията „лабори“ (от латинското „labor“, „труд“), но думата не му харесва и той иска съвет от брат си, който предлага „роботи“.
Думата роботика (), описваща научно-приложната област, изследваща роботите, е създадена от Айзък Азимов.
Определение Думата робот се използва по отношение на голям набор от машини, които могат да извършват движение и физически операции. Те се проявяват в множество форми, вариращи от хуманоид, който имитира човешката форма и начин на придвижване, до индустриални, чийто вид се определя от функцията, която изпълняват. Роботите могат да се групират на мобилни (в това число и автономни превозни средства), манипулаторни (индустриални роботи), и реконфигурируеми, които се приспособяват към задачата, която изпълняват.
Те могат да се контролират от човек – например управляваните от разстояние роботи за обезвреждане на бомби, роботизирани ръце и др. Могат да действат в съответствие със заложена в тях способност за вземане на решения, предоставена от изкуствен интелект. Повечето съществуващи роботи попадат между тези две крайни категории и се управляват от програмирани компютри. Такива роботи могат да съдържат обратна връзка, за да взаимодействат със средата, но не притежават действителна интелигентност.
Думата робот се използва също така в общ смисъл за всяка машина, която имитира действия на човек във физически или мисловен смисъл.
История
В много древни митологии присъстват изкуствени хора, като например: механичните слуги, създадени от древногръцкия бог Хефест; Галатея, оживялата статуя на Пигмалион; глинените го̀леми от еврейската легенда или глинените гиганти от скандинавските митове.
През IV век пр.н.е. гръцкият математик Архит описва механична птица, задвижвана с пара. В съставения по същото време китайски текст Лие Дзъ се описва срещата между древен владетел и изобретател, където са представени множество автомати, включително хуманоидно устройство. През I век александриецът Херон създава множество автоматизирани устройства и описва машини, задвижвани с въздушно налягане, пара и вода.
През XII век арабският учен Ал-Джазари конструира няколко автоматични машини, сред които кухненски уреди и програмируеми музикални автомати, задвижвани с вода. В края на XV век италианецът Леонардо да Винчи прави подробни чертежи на механичен рицар, който може да сяда и да движи части от тялото си. В началото на XVIII век французинът Жак дьо Вокансон демонстрира няколко подвижни автомата в естествен размер – свирачи на флейта и гайда и патица. В края на века в Япония са описани множество механични играчки и животни.
През XIX век японският изобретател Хисашиге Танака създава много крайно усложнени механични играчки, някои от които могат да сервират чай, да изстрелват стрели и дори да изписват японски логограми. През 1898 година Никола Тесла демонстрира радиоуправляемо торпедо и има намерение да доразвие идеята си в система от оръжия за американския военноморски флот.Патент номер 613809, САЩ
През 1926 година Уестингхаус Електрик Корпорейшън създава Телевокс, първият робот, използван за полезна работа. През следващите години те създават няколко нови модела, сред които е хуманоидният Електро, използван за демонстрации. Първите електронни автономни роботи са конструирани в Англия от американеца Уилям Грей Уолтър през 1948 – 1949 година. Тези устройства, наречени Елмър и Елзи, могат да усещат светлината и допира до външни предмети и да използват тези стимули, за да се ориентират при придвижване.
Първият същински съвременен робот, програмируем и с цифрово управление, е създаден от американеца Джордж Девол. През 1954 година той патентова програмируем манипулатор. В създадената през 1956 година фирма за роботи се разработва първият в света индустриален робот, наречен Унимейт, който е инсталиран през 1961 година в завод на Дженеръл Мотърс и се използва за повдигане и подреждане на горещи метални отливки.
През следващите десетилетия промишлените роботи се разпространяват широко, извършвайки различни дейности по-евтино или с по-голяма точност и надеждност от хората. Те се използват и за работи, които са твърде мръсни, опасни или отегчителни, за да бъдат извършвани от хора. Роботите намират широко приложение в производството, сглобяването, пакетирането, транспорта, наземните и космически изследвания, хирургията, въоръжението, лабораторните изследвания.
Съвременни приложения Индустриални роботи
Роботите стават все по-сложни и това увеличава употребата им в индустрията. Главната употреба на роботи дотогава е била автоматизацията на индустриите за масово производство, при които е необходимо непрекъснато да се повтарят определени операции по един и същ начин. Пример за използването на големи и сложни роботи е при производството на автомобили.
Роботите се използват в процесите на боядисване, заваряване и сглобяване на автомобили. Те са подходящи за подобни операции, тъй като задачите могат да бъдат точно определени и трябва да се изпълняват по един и същ начин без голяма необходимост от обратна връзка за контрол на конкретния начин, по който е било извършено действието. Размерът на индустриалните роботи може да варира в голяма степен, поради което могат да извършват значително повече действия, отколкото би могъл човек. Целта на тези роботи е да се замени тежката дейност на оператора и да се постигне максимална повторяемост и скорост на операцията. Един от параметрите, който определя качеството на робота, е теглото на детайлите, които се транспортират от него. Друг параметър е точността на позициониране на изпълнителния механизъм. За да се постигне максимална точност, се извършва калибриране на роботите. Точността на индустриалните роботи обикновено е 0,5 мм при повторяемост 0,1 мм. Често индустриалните роботи се използват съвместно с транспортни роботизирани комплекси, които движейки се по предварително маркирани транспортни пътеки (например електрически проводници под земята), доставят необходимите материали за работа. Много често роботите са част от автоматизирани линии или автоматизирани машини за производство. Една област на използване в съвременната индустрия е за монтаж на електронни изделия. Причината е голямата серийност на изделията и необходимостта от облекчаване на труда. Основната цел на съвременните индустриални роботи е увеличаването на производителността на труда, качеството на продуктите и поевтиняване на производството. Около 40% от индустриалните роботи в света се намират в Япония.
В България индустриални роботи са произвеждани в комбинат „Берое“ Стара Загора преди 1990 година. Управляващите устройства за тях са произвеждани в ДЗУ.
Минни роботи Поради естеството на дейността в мините, особено подземните, последно време широко се използват автономни, полуавтономни и телеуправляеми роботи. Редица производители на транспортни машини произвеждат камиони и товарни съоръжения, които товарят материал, транспортират го и го разтоварват без човешка намеса. Фирмата Рио Тинто (Rio Tinto Group) използва автономни камиони на Коматсу за транспорт в мина в Западна Австралия.www.telegraph.co.uk
Поради големите предимства, които осигурява въвеждането на роботи в минното производство, и други фирми внедряват автономни съоръжения.
Разузнавателни роботи Те могат да работят в неприятна или опасна за човека среда – например обезвреждане на бомби, работа под водата, в минното дело и за почистване на токсични отпадъци. В последния случай се използват роботи, които да патрулират. При аварията на АЕЦ Фукушима за работа по авариралите реактори се използват два вида роботи „Миниробо“. Единият е човекоподобна машина с 4 камери, сензори за температура, задименост и ниво на радиация. С помощта на механичната си ръка „Миниробо“ ще мести евентуални препятствия по пътя си, но също така ще събира различни предмети, ако това е необходимо. Другият вид са наречени „змии“. Те са по-малки по размери и могат да се вмъкват на недостъпни места. От тях се очаква да подадат информация, вкл. визуална, за състоянието на реакторите и на хранилищата за отработено гориво.Роботите влизат във „Фукушима I“, в. Труд, 22 март 2011, стр. 30
Превозни средства с автоматично насочване са подвижни роботи, които се използват в големи съоръжения като складове и болници и пристанища за обработка на контейнери, за превозването на стоки или дори за патрулиране с цел осигуряване на безопасността и сигурността. Подобни превозни средства следват кабели, маркери или използват лазерно насочване за навигиране в района.
Изследването на отдалечени космически обекти, като например Марс, става също така с управлявани от Земята роботизирани комплекси. Проблем в този случай е голямото време необходимо за преминаване на сигнала до Марс и обратно. Затова автономно изпълняваните функции на този робот трябва да са възможно максимални.
Космически роботи
Специални хуманоидни роботи се разработват за изследване на космоса. НАСА разработва съвместно с други организации роботи, които трябва да се използват в условията на космически полет, както и за изследване на други планети.
Международната космическа станция има една роботизирана ръка – Канадарм2, и към нея Декстър (манипулатор за специални цели), които се използват за товарно-разтоварни дейности и дейности извън станцията.
Първият робот, който изпращат от НАСА по тази програма, е Робонавт 2 (от „робот“ и „астронавт“), разработен съвместно с Дженерал Мотърс. През февруари 2011 г. той е изпратен на МКС. Със своите дълги човекоподобни ръце, той трябва да използва същите инструменти като хората от станцията. Робонавт 2 е изработен на модулен принцип, така че могат да се сменят ръце, „глава“ или торс. Той е изпратен без крака, но по-късно те ще могат да се добавят и да се използва като се придвижва в станцията. По-късно трябва стъпка по стъпка да бъде променен за работа извън станцията. Робонавт 2 има четири видеокамери, както и инфрачервена камера, общо 350 датчика, всяка ръка има 7 степени на свобода, шията – 3 степени, а китката 12 степени на свобода. В корема му са разположени 38 процесора PowerPC и с програмно обезпечение за обработка на визуалната информация, за да може той да се ориентира самостоятелно в околната среда, както и да предава информация.NASA отправило в космос первого человекоподобного робота