تاريخ موجز للروبوتات
الأتمتة ، والروبوتات ، وخطوط الإنتاج المستقلة بالكامل ، والمركبات الآلية ، وتقنيات الكمبيوتر المتزايدة القوة. يتم تحسين الأدوات الآلية وأنظمة التحكم وأنظمة التعرف باستمرار ، ويزداد أداء وحدات الحوسبة.
أصبحت الآلات التي يصنعها الإنسان معقدة ومنتشرة بشكل متزايد في كل فرع من فروع النشاط البشري تقريبًا ، من التصنيع إلى الطب ، ومن إدارة المرور إلى صناعة الترفيه.
تتناول هذه المقالة تاريخ الروبوتات ، وهو نظام يساعد الناس على حل مشاكلهم ، ويجعل العمل أسهل ويزيد من الإنتاجية.
في الوقت الحاضر ، تعد الروبوتات واحدة من أكثر التقنيات تقدمًا ، والتي وصلت إلى مستويات غير مسبوقة في تطورها بفضل النشاط الفكري لأجيال كاملة من المخترعين والمصممين والمهندسين والفنيين.
إنتاج محرك 3 أسطوانات في مصنع أوبل
التقليد البشري والحيواني
بالنظر إلى الماضي (وفي النهاية إلى الحاضر) ، لا يمكن للمرء أن يتجنب الانطباع بأن الناس يريدون بشدة إنشاء مخلوق اصطناعي يقوم تلقائيًا بأفعال مملة أو صعبة أو خطيرة أو غير مرغوب فيها.
يتم تطوير الميكنة والأتمتة والروبوتات بشكل تدريجي. مع تطور التكنولوجيا ، ظهرت أولى تقليد البشر أو الأشكال الميكانيكية للحيوانات. تم تقديم أمثلة على التقليد الميكانيكي للحيوانات في الأدب قبل بداية عصرنا.
ارتبط عبقري عصر النهضة ليوناردو دافنشي (1495) بإنشاء الفارس الميكانيكي. ومن المعروف أيضًا التقليد الميكانيكي للبشر (androids) من قبل الأساتذة السويسريين Jaquet-Droz (القرن الثامن عشر). كان كاتبهم الآلي (الخطاط) قادرًا على كتابة بضع جمل بالقلم ومحاكاة الإنسان جيدًا.
روبوت ميكانيكي "الخط" صنعه صانع الساعات بيير جاكيه دروز (1772)
بعد عصر الميكانيكا ، ساهمت الهندسة الكهربائية ثم تكنولوجيا الكمبيوتر في تطوير الروبوتات. كان عام 1920 علامة فارقة في مجال الروبوتات.
روبوتات Čapek ككائنات ذات ذكاء اصطناعي
في عام 1920 ، كتب Karel Čapek مسرحية بعنوان "RUR" بعنوان "Rossum's Universal Robots". أقيم العرض الأول للمسرحية في بداية عام 1921 وللمرة الأولى تم استخدام كلمة "روبوت" فيها والتي أصبحت معروفة بجميع لغات العالم ، وقد تمت ترجمة الكتاب RUR إلى أكثر من ثلاثين لغة. ، بما في ذلك الاسبرانتو.
في العام الماضي ، كان عمر كلمة "روبوت" 100 عام ، وهذا العام مضى 100 عام على تقديم أول مسرحية لـ Karel Čapek "RUR".
غلاف كتاب مسرحية الخيال العلمي "RUR" كتبها كاريل شابك عام 1920.
ربما تكون كلمة روبوت هي الكلمة التشيكية الوحيدة المستخدمة في جميع أنحاء العالم بشكلها غير التالف.اكتسبت شعبية كبيرة لدرجة أن كاريل شابك رأى لاحقًا أنه من المناسب الادعاء بأن "المخترع" الحقيقي لكلمة "إنسان آلي" هو شقيقه جوزيف.
أراد Karel في الأصل استخدام كلمة "labour" من كلمة "labour" الإنجليزية للشخصيات في لعبة RUR. لذلك اليوم لدينا كلمة روبوت مستخدمة في كل خيال علمي متعلق بالروبوت الكلمة السلافية النموذجية.
روبوتات Čapek ليست بدائل ميكانيكية للبشر ، إنها كائنات اصطناعية تم إنشاؤها من مادة عضوية اصطناعية وتمتلك ذكاء بشريًا. في الواقع ، هم نفس أجهزة androids و cyborgs والنسخ المتماثلة الحديثة.
مشروع وابوت هاوس (2002)
تعريف الروبوتات والروبوتات
كما هو معتاد في العلم والتكنولوجيا ، من الضروري تحديد معنى كلمة روبوت. في الأصل ، كان الروبوت يُفهم على أنه آلة بسيطة ، انظر على سبيل المثال موسوعة بريتانيكا عام 1947 التي تعطي مثبتًا جيروسكوبيًا لمسار طائرة أو السفينة كمثال للروبوت.
في عام 1941 ، استخدم الكاتب إسحاق أسيموف لأول مرة كلمة الروبوتات وصاغ ثلاثة قوانين أساسية للروبوتات التي تمثل المتطلبات الأساسية لتطوير واستخدام الروبوتات.
قوانين إسحاق أسيموف للروبوتات
غالبًا ما يُفهم الروبوت على أنه نظام متكامل يتحكم فيه الكمبيوتر قادر على التفاعل بشكل مستقل وهادف مع بيئة حقيقية وفقًا للتعليمات البشرية.
يُستكمل هذا التعريف بشروط أخرى تحدد تعريف الروبوت ، على سبيل المثال ، القدرة على إدراك البيئة والتعرف عليها ، والتواصل مع البشر بلغة اصطناعية أو طبيعية ، إلخ.
علم الروبوتات كنظام علمي وتقني هو علم الروبوتات وتصميمها وتصنيعها وتطبيقها.ترتبط الروبوتات ارتباطًا وثيقًا بالإلكترونيات والميكانيكا والبرمجيات.
المصطلحات والتعريفات: الروبوتات والأجهزة الروبوتية
يبدو أن الهدف النهائي للروبوتات هو بالفعل بناء آلة ستحل محل البشر تقريبًا ، بما في ذلك ذكائهم.
في عام 1997 ، هزم الكمبيوتر بطل الشطرنج العالمي. في نفس العام ، تم إنشاء مسابقة RoboCup الدولية بهدف (الحلم) التالي في الديباجة: "بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين ، سيهزم أحد عشر إنسانًا مستقلاً بالكامل بطل كرة القدم وفقًا للقواعد الرسمية لـ FIFA". يبدو الهدف سخيفًا ، ولكن ، كما في حالة غزو القمر ، يمكن أن يكون للطريق إلى هذا الهدف عدد من النتائج "الثانوية" ولكن المهمة.
RoboCup (2017)
يستخدم الإنسان الآلي ASIMO بشكل أساسي لأغراض الدعاية والترويج للروبوتات
الروبوت الذي يشبه الإنسان (android) هو روبوت له شكل بشري. نظرًا لأن العديد من الروبوتات في الخيال العلمي تبدو بشرية ، فقد يكون الإنسان الآلي هو الروبوت الافتراضي لمعظم الناس.
من ناحية أخرى ، لا يمكن المجادلة بأن جميع الروبوتات التي يتعين عليها أداء بعض المهام في العالم الحقيقي يجب أن تكون بالضرورة روبوتات شبيهة بالبشر ، على سبيل المثال لا تشبه الطائرات الطيور أيضًا. يجب أن تحدد الوظائف المطلوبة للروبوت مظهره الأمثل.
الروبوتات الصناعية
إحدى هذه النتائج ، التي بدونها ، على وجه الخصوص ، من المستحيل بالفعل تخيل إنتاج السيارات ، هي روبوتات صناعية ، تم تقديم تعريف لها بالفعل ، ISO 8373: 2012 ، في الترجمة العامة: "الروبوت الصناعي: التحكم الآلي ، معاد برمجته ، مناور قابل لإعادة التكوين يمكن برمجته بثلاث درجات أو أكثر من الحركة التي يمكن تثبيتها بشكل دائم أو نقلها لتطبيقات الأتمتة الصناعية. «
تم بناء أول روبوتات صناعية ، Unimate و Versatran ، وتم تشغيلهما في الولايات المتحدة بين عامي 1960 و 1962. كانت هذه آلات ثقيلة نسبيًا مع عدد صغير من المحاور التي يتم التحكم فيها مع محركات هيدروليكية وكهربائية هيدروليكية. استندت البرمجة والتحكم إلى التكنولوجيا التناظرية.
NServth الحقيقي في التاريخ واجهة المستخدم الروبوت الصناعي Unimate
ظهر أول روبوت صناعي يستخدم معالجًا دقيقًا للتحكم في عام 1974. وفي أوروبا كان الروبوت الناجح Asea IRB 6.
كان للروبوت مناور على شكل هيكل ذراع مجسم وخمسة محاور يمكن التحكم فيها بمحركات كهربائية وسعة تحميل 6 كجم. على الرغم من مفهوم التحكم البسيط نسبيًا ، يمكن استخدامه أيضًا في اللحام بالقوس ومعالجة الأسطح. تم إنتاج هذا الروبوت من عام 1975 إلى عام 1992 ، بإجمالي ما يقرب من 2000 منتج.
روبوتات ASEA الصناعية (من اليسار إلى اليمين: IRB 6 ، IRB 2000 ، ABB IRB 3000 ، خزانة التحكم ABB S3)
روبوت ASEA IRB 6 على طابع بريدي سويدي عام 1984.
في السنوات التالية ، تحسنت آليات الروبوتات الصناعية وتوسع نطاق المنتجات ، وخاصة سعة الحمولة - من الروبوتات للعمل مع الأجزاء الصغيرة إلى الروبوتات ذات السعة التحميلية لحوالي 1000 كجم.
كما بدأ تجهيز الروبوتات الصناعية بـ رؤية الكمبيوتر وأجهزة الاستشعار الذكية الأخرى. ومع ذلك ، فقد حدث تغيير كبير في الطريقة التي يتم التحكم بها وبرمجتها ، مما يسمح باستخدام تقنيات CAD ثلاثية الأبعاد وبرمجة الروبوتات التفاعلية.
الاتجاه الأخير هو الروبوتات الصناعية التعاونية (cobots) التي توفر اتصالًا بين الإنسان الآلي وتحترم القانون الأول للروبوتات "يجب ألا يؤذي الروبوت الإنسان".كما حدث تغيير في طريقة التحكم والبرمجة ، مما يسمح باستخدام أساليب 3D CAD وبرمجة الروبوتات التفاعلية.
وفقًا لإحصاءات الاتحاد الدولي للروبوتات ، تم تشغيل 76000 روبوتًا صناعيًا جديدًا في عام 2018 وحده.
روبوت تعاوني حديث Cobot UR5. بفضل أجهزة الاستشعار الخاصة بهم ، يمكن للروبوتات التعاونية (cobots) التفاعل بشكل مباشر وآمن مع البشر.
المزيد عن الروبوتات الصناعية الحديثة:
ضمان السلامة عند استخدام الروبوتات الصناعية
الروبوتات الصناعية وفوائد تنفيذها في الإنتاج وأهمية الروبوتات
الروبوتات والذكاء الاصطناعي
لكن بالعودة إلى هدفنا المتمثل في استبدال البشر بالآلات. في ستينيات القرن الماضي ، تم إنشاء أول مختبرات ذكاء اصطناعي في الجامعات الأمريكية ، وفي عام 1968 ، في معهد ستانفورد للأبحاث ، تم إنشاء أول روبوت ذكي متحرك على عجلات ، Shakey ، مزودًا برؤية الكمبيوتر ، والذي كان قادرًا على التعرف على البيئة ، البيئة والتحرك بشكل هادف فيها.
شاكى روبوت (1968)
في عام 1973 ، تم إطلاق أول Wabot-1 البشري الحديث في اليابان في جامعة واسيدا. في Expo 85 ، لعب Vabot دورًا إلكترونيًا ، وفي 22 أغسطس 2003 ، وضع الإنسان الآلي الياباني Asimo (ASIMO) الزهور في براغ عند تمثال نصفي لـ Karel Čapek.
تم إنشاء روبوت Asimo v 2000 بوصة من مركز Waco للأبحاث الأساسية في اليابان من قبل شركة Honda Corporation وكان لفترة طويلة أشهر روبوت بشري في العالم.
الروبوت WABOT-1 (1973)
روبوت وابوت -2 (1984)
جلب روبوت Asimo أزهار الأقحوان إلى تمثال نصفي لمنشئ كلمة "إنسان آلي" ، الكاتب التشيكي Karel Čapek (2003)
في الوقت الحاضر ، يوجد عدد كبير من روبوتات الخدمة مثل المكانس الكهربائية الروبوتية وجزازات العشب وآلات الحلب الآلية والعديد من الأجهزة الأخرى القائمة على إنجازات الروبوتات.
من الروبوتات جاء مجال الهندسة متعدد التخصصات - الميكاترونكس ، حيث تم اختراع العديد من الحلول المبتكرة وتنفيذها لأول مرة في إنشاء الروبوتات ، ثم بدأ استخدامها في آلات وآليات أخرى.
تم استخدام كلمة "ميكاترونكس" لأول مرة بواسطة تيكورو موري ، مهندس في شركة Yaskawa اليابانية ، في عام 1969. ميكاترونيكس هي السعي لتحقيق التكامل الكامل للميكانيكا ، والآلات الكهربائية ، والإلكترونيات ، والمعالجات الدقيقة ، والبرمجيات.
لمزيد من المعلومات حول الميكاترونيك ، انظر هنا:ما هي الميكاترونيك والعناصر الميكاترونية والوحدات والآلات والأنظمة