Robotisasi Pada Abad XX - Pandangan Alternatif

Isi kandungan:

Robotisasi Pada Abad XX - Pandangan Alternatif
Robotisasi Pada Abad XX - Pandangan Alternatif

Video: Robotisasi Pada Abad XX - Pandangan Alternatif

Video: Robotisasi Pada Abad XX - Pandangan Alternatif
Video: THE INCREDIBLE HISTORY OF INDONESIA 🇮🇩 - Travel with me -TEACHER PAUL REACTS 2024, Mac
Anonim

"Sekiranya mesin menghasilkan semua yang kami perlukan, hasilnya akan bergantung pada bagaimana mesin diedarkan. Semua orang dapat menikmati kehidupan penuh kemewahan dan kelonggaran hanya jika mesin yang menghasilkan barang menjadi milik umum, atau kebanyakan orang akan menjadi malapetaka jika pemilik kereta menentang pengagihan semula kekayaan … Pada hakikatnya, kita tidak perlu takut kepada robot, tetapi kapitalisme. ", - Stephen Hawking.

Rujukan sejarah. Kemunculan robot dan robotisasi pengeluaran dunia pada abad ke-20

Prototaip robot moden muncul pada zaman Yunani kuno. Mengenai kira-kira. Penduduk Pharos memasang empat figura wanita berlapis emas dengan kawalan automatik, yang jelas kelihatan dari jauh. Pada siang hari mereka memantulkan cahaya matahari, dan pada waktu malam mereka terbakar seperti tanglung.

Telah diketahui bahawa pada abad XII saintis dan penemu Arab Al-Jazari membuat kapal dengan pemuzik mekanik yang menghiburkan orang dengan memainkan alat muzik.

Sekitar tahun 1495, Leonardo da Vinci membuat cetak biru untuk ksatria robot humanoid. Tidak diketahui apakah dia berusaha mengumpulkannya, tetapi manuskrip yang dijumpai pada pertengahan abad ke-20 menunjukkan bahawa seseorang mekanik dapat duduk, menggerakkan lengan dan kepalanya, dan bahkan membuka penutup pelindung.

Rangka tindakan untuk robot Leonardo
Rangka tindakan untuk robot Leonardo

Rangka tindakan untuk robot Leonardo.

Pada abad XVI-XVIII di Eropah, pembinaan "automaton" menjadi meluas. Ini adalah mekanisme kerja jam, mirip dengan manusia atau haiwan, yang dapat melakukan pergerakan anggota badan yang cukup kompleks.

Pada tahun 1738, Jacques de Vaucanson mencipta "android" pertama - sebuah alat humanoid yang memainkan seruling. Juga, seorang mekanik dan penemu Perancis menjadi terkenal kerana merancang itik mekanikal yang dapat mematuk makanan.

Video promosi:

Itik mekanikal Jacques de Vaucanson
Itik mekanikal Jacques de Vaucanson

Itik mekanikal Jacques de Vaucanson.

Juga, maklumat mengenai jurutera Rusia Pafnutiy Chebyshev sampai kepada kami, yang pada akhir abad ke-19 mencipta "stop-walk" - mesin mekanikal yang mempunyai kemampuan merentas desa yang tinggi.

Kereta berjalan kaki Pafnutiy Chebyshev
Kereta berjalan kaki Pafnutiy Chebyshev

Kereta berjalan kaki Pafnutiy Chebyshev.

Nikola Tesla juga tidak dapat menjauhkan diri. Genius yang hebat pada tahun 1898 mencipta dan menunjukkan kepada umum sebuah kapal kecil yang dikendalikan radio.

Kapal kawalan radio Tesla
Kapal kawalan radio Tesla

Kapal kawalan radio Tesla.

Pada tahun 1920, penulis Czech Karel Čapek dan saudaranya Josef mencipta perkataan "robot". Mereka pertama kali menggunakan kata ini dalam drama "Rossum Universal Robots", yang menceritakan tentang peristiwa di sebuah kilang yang menghasilkan "buatan manusia". Drama ini dipentaskan pada tahun 1921 di Prague dan merupakan kejayaan besar dan membantu mempopularkan istilah "robot".

Dalam bahasa Czech, kata robota bermaksud "pekerja keras", "kerja keras", "corvee" (rujuk "budak" perampas Bulgaria), dan dalam terjemahan Rusia perkataan "pekerja" kemudian digunakan.

Minat robot meningkat. Pada tahun 1927, jurutera Amerika J. Wensley merancang robot kawalan suara "Mr. Televox", yang kelihatan seperti seorang lelaki dan mampu melakukan perintah suara dasar. Robot ini menjadi pameran di World Fair di New York. Pada tahun 1928, robot Eric menyambut pelawat ke pameran British Association of Modeling Engineers. Pada tahun yang sama, di bawah kepimpinan Dr. Nishimura Makota, robot Jepun pertama, "Naturalis", diciptakan, yang mampu menggerakkan lengan dan kepalanya menggunakan pemacu elektrik. Selepas itu, android ini mula dianggap sebagai nenek moyang robotik Jepun.

Pada tahun 1936, robot Soviet pertama, B2M, diciptakan. Pelajar sekolah Moscow Vadim Matskevich membina android dan untuk ini dia dianugerahkan diploma di Pameran Dunia di Paris pada tahun 1937. V. V. Matskevich kemudian menjadi calon sains teknikal, pengarang banyak karya dan buku ilmiah yang popular.

Sejak awal 30-an, struktur telah muncul yang menyerupai makhluk humanoid secara lahiriah, mampu melakukan pergerakan tangan yang paling sederhana dan menghasilkan semula frasa atas perintah seseorang. Terdapat maklumat bahawa pada tahun-tahun robot dihasilkan terutamanya oleh syarikat Westinghouse, beberapa jurutera Jerman dan Belanda untuk tujuan pengiklanan.

1936 merupakan titik perubahan dalam sejarah perkembangan sains dan teknologi. Ahli matematik Inggeris Alan Mothison Turing memperkenalkan konsep "mesin pengkomputeran abstrak" (sekarang dikenali sebagai "mesin Turing"), yang mampu melakukan pengiraan kerumitan sewenang-wenangnya dengan bantuan operasi baca dan pergeseran yang sederhana, dan menjangkakan kemunculannya pada akhir 1940-an. komputer sejagat. Pada tahun-tahun itu, sejumlah saintis (J. von Neumann, G. Walter, W. R. Ashby, C. Shannon, dan lain-lain) mengembangkan teori algoritma berdasarkan kajian analogi antara sistem saraf manusia, komputer, dan sistem kawalan automatik. Selepas itu, ia menjadi salah satu asal teori matematik komputasi, dan kemudian - cybernetics dan robotik.

Pada tahun 1938, "Electro" muncul di dunia: android dengan berat 120 kg, tingginya dua meter, boleh berjalan, bercakap dan juga merokok. Robot itu direka oleh jurutera Joseph Barnett.

Video robot Electro:

Pada tahun 1942, penulis fiksyen sains terkenal, saintis Amerika dan penyebar ilmu sains Isaac Asimov menerbitkan serangkaian kisah "Saya seorang Robot", di mana salah satu daripadanya dia pertama kali berusaha untuk merumuskan prinsip-prinsip asas perilaku robot dan interaksi mereka dengan manusia. Kisah koleksi ini dibangun dalam bentuk wawancara dengan Dr. Susan Kelvin pada tahun 2057, di mana dia berkongsi ingatannya tentang kerjanya sebagai psikologi robotik sepenuh masa pemimpin dunia dalam pengeluaran robot positronik di US Robots and Mechanical Men, Inc.

Idea umum yang menyatukan cerita dalam koleksi adalah untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan robot, yang dapat dikaitkan dengan pertembungan logika besi undang-undang robotik dan faktor manusia. Prinsip-prinsip ini, yang kemudian disebut Tiga Hukum Robotik, berbunyi:

  1. Robot tidak boleh membahayakan seseorang atau menyumbang kepada kerosakan kerana tidak aktif.
  2. Dia mesti melaksanakan perintah seseorang, kecuali yang bertentangan dengan hukum pertama.
  3. Robot mesti memastikan keselamatannya sendiri, kecuali jika bertentangan dengan undang-undang pertama dan kedua.

Salah satu pelopor robotik industri, pengasas dan presiden syarikat robotik Unimation, Joseph F. Engelberger, percaya bahawa tiga undang-undang robotik A. Azimov adalah standard yang mesti dipatuhi oleh pakar ketika membuat robot moden.

Pada tahun 50-an, automasi dan robotisasi pengeluaran mencapai tahap baru dan menjadi fenomena massa.

Menurut American Institute of Robotics (RIA), robot industri adalah manipulator multifungsi yang dapat diprogramkan semula yang dirancang untuk menggerakkan objek di sepanjang jalan yang telah ditentukan menggunakan pergerakan yang dapat diprogramkan. Yang hampir dengan ini adalah definisi Eropah, di mana robot hanya dapat difahami sebagai pemasangan automatik universal dengan pergerakan sekurang-kurangnya tiga darjah, dilengkapi dengan pelbagai alat mencengkam dan sistem kawalan yang mudah diprogramkan semula.

Pada masa itulah robot perindustrian pertama mula dibuat, menjalankan pemasangan peralatan dan operasi monoton paling sederhana. Untuk bekerja dengan bahan radioaktif, manipulator mekanikal dikembangkan yang menyalin pergerakan tangan seseorang di tempat yang selamat. Contohnya ialah troli yang dikendalikan dari jarak jauh yang dikembangkan pada tahun 1960 dengan manipulator, kamera televisyen dan mikrofon, yang digunakan untuk meninjau kawasan tersebut dan mengumpulkan sampel di kawasan yang mempunyai radioaktif tinggi.

Lengan robot pertama dikembangkan oleh pencipta yang mengajar sendiri George Devol pada tahun 1954. Strukturnya berat dua tan dan dikendalikan oleh program yang direkodkan pada drum magnet. Sistem ini dinamakan "Unimate", paten dikeluarkan untuk peranti tersebut, dan kemudian penemu pada tahun 1961 mendirikan syarikat "Unimation". Sistem ini digunakan untuk membuang bahagian logam dari acuan. Alat genggaman berfungsi dengan menggunakan pemacu hidraulik. Pada tahun yang sama tahun 1961, syarikat ini memasang robot industri pertama. Ia dilaksanakan di kilang General Motors di New Jersey di lokasi pengecoran. Kemudian kebaharuan diuji oleh kilang Chrysler dan Ford.

Manipulator "Unimate"
Manipulator "Unimate"

Manipulator "Unimate".

Robot ini mempunyai lima darjah kebebasan (apa itu, kita akan ceritakan dalam artikel berikut) dan pencengkam dengan dua "jari". Mesin ini lebih cekap dan lebih pantas daripada manusia. Ketepatan kerja agak tinggi - hingga 1,25 mm. Bilangan bahagian yang rosak telah menurun.

Pada tahun 1965, Ralph Mosher, seorang jurutera di General Electric, mengembangkan robot Walking Truck untuk membawa muatan dan sejumlah fungsi serupa.

Video Robot Lori Berjalan:

Sejak tahun 1967, robot industri telah datang ke Eropah. Robot kimpalan dan pelukis muncul. Dengan menggunakan kamera video dan sensor, manipulator belajar menentukan dimensi produk dan lokasinya.

Pada tahun 1968, robotisasi mula berkembang di Jepun. Syarikat Jepun "Kawasaki Heavy Industries, Ltd." menerima lesen untuk mengeluarkan robot dari "Unimation Inc." dan mengumpulkan robot perindustrian pertamanya. Pada mulanya, bekalan robot seperti itu kecil dan digunakan terutamanya dalam pengelasan dan penyemburan.

Tahun 70an telah berlalu dalam perkembangan robotik yang pesat. Pada tahun 1982, IBM mencipta bahasa rasmi pertama untuk pengaturcaraan sistem robotik. Pada tahun 1984, robot Scara berkuasa elektrik pertama diperkenalkan oleh Adept.

Sekiranya pada tahun 1968 Jepun merupakan salah satu pendatang baru dalam pengeluaran dan pengembangan robotik, maka pada awal tahun 80-an jumlah firma yang terlibat dalam industri ini meningkat berkali-kali - dari 10 hingga 175. Sekiranya pada awal pembentukan produksi, Jepun menghasilkan sekitar 200 robot, maka pada tahun 1981 - sudah 22100 keping.

Secara keseluruhan untuk tempoh dari 1968 hingga 1981. 98.800 robot dihasilkan di kilang Jepun. Pada tahun 1982, taman robot perindustrian sebenarnya di Jepun berjumlah kira-kira 13.000, pada tahun 1984 - 65.000, pada tahun 1985 - 93.000, pada tahun 1986 - 116.000, dan pada tahun 1989 - 174.000! Dan ini tanpa mengambil kira manipulator yang tidak dapat diprogramkan tanpa kawalan yang ketat. Sejak itu, Jepun telah memulakan perjalanan untuk menjadi ibu kota robot dunia. Pada akhir abad ke-20, terdapat kira-kira 130 syarikat yang terlibat dalam pengeluaran robot. Syarikat robotik Jepun terkemuka termasuk: Kawasaki Heuvy Industries, Hitachi, Mitsubishi Heavy Industries, Fujitsu Fanuc, Aida Engineering, Matsushita Electric Company, Yasukawa Electric, dan lain-lain.

Amerika Syarikat lebih rendah daripada negara-negara lain dalam hal armada robot industri sejak sekian lama pada awal tahun 80an. Pada tahun 1984, jumlah robot adalah sekitar 13.000, pada tahun 1985 - 20.000. Secara keseluruhan, 3.500 robot telah digunakan di industri AS sejak tahun 1981, dan pada tahun 1989 lebih dari 35.000 telah digunakan.

Kemudian kira-kira 20 syarikat terlibat dalam pengembangan robot, yang paling terkenal adalah Cincinnati Milacron dan Unimation (yang pada awal tahun 80an dipindahkan ke keprihatinan Westinghouse). Selalunya, robot perindustrian di Amerika diperkenalkan dalam industri automotif, di mana ia digunakan dalam pengelasan badan. Menjelang tahun 1981, sudah ada 270 robot di General Motors. Robot juga diperkenalkan oleh Ford, Chrysler dan syarikat lain.

Juga, kadar perindustrian berkembang di Eropah Barat.

Negara ketiga dalam pengembangan robot industri dan skala pelaksanaannya adalah Republik Persekutuan Jerman. Pada tahun 1980, terdapat 22 syarikat yang menghasilkan robot industri, dan sekarang terdapat lebih dari 90 syarikat yang membekalkan sekitar 200 model yang berbeza, tetapi sekurang-kurangnya 50% dari semua robot industri yang digunakan dikongsi oleh ASEA, Kuka, Volkswagen.

Taman robot industri di Jerman pada tahun 1980 sekitar 1300, pada tahun 1984 - 6600, pada tahun 1986 - 12400, dan pada awal tahun 1988 - 14900 unit, sekitar separuh daripadanya digunakan dalam industri automotif.

Pada awal tahun 90-an, kejayaan berlaku dalam pengembangan robotik: pengawal muncul dengan antara muka kawalan intuitif yang dapat dikendalikan oleh pengendali. Dia dapat mengubah parameter kerja dan mengatur modus. Kemajuan saintifik dan teknologi telah memungkinkan untuk meningkatkan keupayaan pengembangan, kecerdasan dan kawalan robot. Fungsi dan kebolehpercayaan mereka hanya berkembang: kerumitan, kepantasan kerja, bilangan paksi meningkat, bahan tambahan mula digunakan. Beberapa langkah yakin juga telah diambil untuk mewujudkan kecerdasan buatan.

Benar, pada pertengahan 1990-an, terdapat penurunan tertentu dalam pengenalan robot dan pembiayaan projek besar. Atas beberapa sebab, peralatan robotik hanya digunakan untuk pemasangan kereta dan beberapa industri lain. Kos pembangunan dan penggunaannya sangat tinggi, tetapi pada tahun 2000 pengeluaran mulai meningkat lagi, meningkat 30% setiap tahun.

Pengilang robot terkemuka pada abad ke-20 ialah Kawasaki Heuvy Industries, Hitachi, Mitsubishi Heavy Industries, Fujitsu Fanuc, Yasukawa Electric, Matsushita Electric Company (Jepun); Cincinnati Milacron, Unimation, GMF Robotics, IBM (USA); ASEA (Sweden); Volkswagen dan Kuka (Jerman); Renault (Perancis); Comau-Fiat (Itali); Tralfa (Norway); GEC dan Dainichi Sykes (UK).

Petunjuk prestasi robot dari syarikat terkemuka sudah mula mencapai tahap tinggi: robot dari Unimate, Versatran, Kawasaki Unimate, Trallfa, ASEA, Kuka, dan lain-lain boleh berfungsi tanpa gangguan untuk penyelenggaraan sehingga 500 - 700 jam, jumlah hayat perkhidmatan mereka meningkat menjadi 40 ribu jam. Kerugian yang berkaitan dengan waktu henti semasa pembaikan dan pertukaran tidak melebihi 2% dari jumlah masa bekerja. Semua faktor ini menyebabkan penjimatan kos yang baik untuk pengeluar.

Salah satu arah utama kemajuan sains dan teknologi industri dunia pada akhir abad ke-20 adalah penciptaan sistem pengeluaran yang fleksibel (definisi yang tepat akan diberikan dalam artikel berikutnya). Sistem sedemikian telah meningkatkan kecekapan pengeluaran kecil dan kumpulan. Pada tahun 1987, GPS 360-370 beroperasi di seluruh dunia, misalnya, di Jepun - 102, AS - 66, Jerman - 40, Britain - 36, Itali - 32, Perancis - 30, Sweden - 10.

Pada akhir abad ke-20, robotisasi pengeluaran dilakukan secara intensif di semua negara perindustrian. Peningkatan sistem robot dibuat dan dikaji, berkaitan dengan sensasi dan kecerdasan buatan mereka. Keutamaan utama pengeluar adalah pengagihan semula pasaran dunia, pengeluaran barang berkualiti lebih baik ke pasaran dengan harga kos yang lebih rendah dan dengan pelbagai jenis yang lebih pelbagai.

Disyorkan: