Что такое робот кратко

Обновлено: 05.07.2024

Робототехника — широкое понятие, в котором есть разные направления. В них можно запутаться. В этой статье разберём, какие из умных устройств можно назвать роботами, на какие виды они делятся и чем отличаются друг от друга.

Что вообще такое робот

То есть роботом можно назвать любое устройство или механизм, который выполняет предназначенные ему действия и одновременно отвечает трём условиям:

SENSE : воспринимает окружающий мир с помощью сенсоров. Такими сенсорами могут быть микрофоны, камеры (всех областей электромагнитного спектра), различные электромеханические сенсоры, датчики и прочее.
THINK : понимает окружающий мир и строит модель поведения, чтобы выполнять предназначенные ему задачи.
ACT: воздействует на физический мир.

Если хотя бы одно из условий не выполняется, то такое устройство нельзя назвать роботом.

Беспилотный автомобиль — робот

Sense: оснащён камерами и лидаром

Think: строит модели, понимает окружающий мир и принимает решения

Act: перевозит пассажиров или груз

Кофейный автомат — не робот

Sense: панель с кнопками или сенсорный дисплей

Think: –

Act: выдаёт кофе

Каких видов бывают роботы

Существует принятое деление робототехники на типы в зависимости от общей прикладной области. Для этого используется классификация, предложенная в упомянутом выше стандарте ISO 8373:2012:

Промышленные роботы. Призваны выполнять задачи по автоматизации производства. Обычно это всевозможные манипуляторы.

Сервисные роботы. Призваны заменить или дополнить человека в решении типовых и рутинных задач в сфере обслуживания.

Грубо говоря, промышленные роботы находятся в производственном цеху, а сервисные роботы — за его пределами.

Типы сервисных роботов

В соответствии с классификацией Международной федерацией робототехники (International Federation of Robotics — IFR) сервисная робототехника делится на два типа:

1. Персональные. Используются в нашей повседневной жизни:

Роботы-пылесосы
Кухонные роботы
Роботы-сиделки
Роботы-питомцы
Секс-роботы

2. Профессиональные. Используются для извлечения выгоды при оказании различных услуг:

Роботы-консультанты
Роботы-гиды
Роботы-администраторы
Роботы-курьеры
Роботы-диагносты

Если для разных персональных задач требуются разные модели роботов, то под несколько профессиональных задач можно запрограммировать одну и ту же модель.

Например, Promobot V.4 работает администратором отеля в Доброграде, полицейским в Дубае, экскурсоводом в Москве и ещё во многих местах под разными должностями.

На робота можно устанавливать разные дополнительные устройства: принтер, сканер для документов, банковский терминал и другие. Это помогает ему работать в разных сферах.

Ссылка на первоисточник — здесь больше порядка с оформлением.

Содержание

Люди называют роботами те вещи, про которые неизвестно, что они делают полезного. Как только робот начинает делать что-то полезное, его перестают называть роботом [1].
Дмитрий Гришин, основатель инвестиционного фонда Grishin Robotics

Введение

И действительно, какой смысл?

Независимо от того, какое наиточнейшее определение изобретут сами робототехники, люди все равно будут считать роботом любую рукотворную (искусственно созданную) сущность (механическое устройство или компьютерную программу), которая движется, выполняет работу, производит вычисления — в общем, функционирует — без непосредственного присутствия человека. При этом дистанционное управление люди вполне допускают.

Немного определений: стандарты по робототехнике

робот (robot): Исполнительный механизм, программируемый по двум или более степеням подвижности, обладающий определенной степенью автономности и способный перемещаться во внешней среде с целью выполнения задач по назначению.

специальную программу, выполняющую автоматически и/или по заданному расписанию какие-либо действия через интерфейсы, предназначенные для людей [4].

В конце концов, вполне обычное дело, когда разные области знаний используют одни и те же слова для описания собственных смыслов. Пока просто запомним это разночтение.

способность выполнять задачи по назначению на основе текущего состояния и восприятия внешней среды без вмешательства человека [5].

Что ж, без вмешательства так без вмешательства, но зачем тогда называть роботами, например, вот это, и это, и это прекрасные устройства, демонстрируемые на сайте того же ЦНИИ РТК, работающие исключительно при дистанционном управлении человеком-оператором?

Так все же, господа робототехники, роботы это или не роботы?

Робот youBot от KUKA — манипулятор на мобильной платформе — способен перемещаться во внешней среде

Промышленные манипуляторы KUKA — неспособны перемещаться во внешней среде

Кстати, в англоязычном оригинале [8] это определение звучит так:

robot
actuated mechanism programmable in two or more axes with a degree of autonomy, moving within its environment, to perform intended tasks

Зато в нём же приведена сноска с еще одним, чуть менее противоречивым, определением робота:

Мы обсудили свежие стандарты по робототехнике. А ведь ещё есть и более ранние. Правда, они были выпущены в 1980-х гг. и уже настолько устарели, что вовсе не помогут нам в понимании, что же такое современный робот.

Что ж, будем считать, что со стандартами стало яснее. А вот с роботами — нет. Какая-то путаница.

Продолжение поиска: словари и мнения

Может быть, поискать альтернативные источники, которые сразу нам всё в корне разъяснят?

Робот
(чеш. robot, от robota — подневольный труд, rob — раб)
машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром [11].

РОБОТ — стационарная или передвижная автоматическая машина (или дистанционно управляемый механизм), способная выполнять аналогично человеку двигательные (см. манипулятор) и управляющие функции и призванная заменить человека при выполнении тяжёлой, однообразной или опасной для его жизни и здоровья работы, а также при проведении её при недоступности объекта. Р. может быть запрограммирован на самообучение, выполнение различных видов сложных технологических операций при функционировании с различными моделями технологического оборудования и т.п. [12].

A robot is a machine — especially one programmable by a computer — capable of carrying out a complex series of actions automatically [14].

Обобщая, выделим те общие понятия, которыми, применительно к роботам, оперируют во всевозможных комбинациях приведенные цитаты:

робот — это машина;
антропоморфность, т.е. сходство с человеком — внешнее и/или по выполняемым действиям — с целью замены человека (или иногда и животного?);
автономность: в диапазоне от полностью автоматического функционирования до всего лишь выполнения сложных последовательностей автоматических действий, а может быть, даже и до дистанционного управления (непосредственно вручную);
уровень организации программного управления: от выполнения операций по чётко ограниченной заранее заложенной программе до возможности самообучения (а, там же ещё что-то говорилось и про ручное дистанционное управление);
ещё вот: робот — это то, что придумано писателем Карелом Чапеком… Ой, пожалуй, это не надо.

Но подождите. Дадим слово представителю робототехников новой формации — Дмитрию Гришину, основателю инвестиционного фонда Grishin Robotics:

А если мы вспомним, что многие современные молодые люди, в массе своей больше знакомые с IT, чем с производством, повседневно называют роботами отдельный вид компьютерных программ.

… то, видимо, мы никогда не разберемся, что такое роботы!

Так что же такое робот?

Исходя из приведенных выше определений, если бы мы захотели чёткой однозначности понятий, мы могли бы пойти двумя путями:

расширительное толкование: считать роботами вообще всё, что подходит хоть под какой-то из перечисленных признаков;
ограничительное толкование: не признавать роботами вообще ничего, что не соответствует строго всем признакам.

В первом случае ситуация не сильно изменится, в сравнении с имеющимся положением дел. Всё равно сейчас робототехники, условно говоря, как хотят, так и называют свои и чужие разработки.

Во-вторых. Для себя, мощных робототехников, нам будет полезно знать несколько типовых признаков, характеризующих (но не всегда определяющих) робот:

приводной механизм — обязательный признак;
программное управление — обязательный признак;
выполнение поставленных человеком задач — обязательный признак;
некоторая (большая или меньшая) автономность — а этот признак размыт даже в своей постановке и отражает, скорее, стремление к автономности.

Вот так, например, выглядит голосовой бот Robovoice, по мнению его разработчиков

Ну, и в-третьих. Для буквоедов и заядлых классификаторов приведём определение робота на основе взятого из ГОСТ, только немного исправленное:

Робот — программируемый исполнительный механизм, обладающий некоторой степенью автономности и движущийся внутри своей рабочей среды с целью выполнения задач по назначению.

Вот так. Пусть каждому будет своё, и все будут довольны.

В заключение, в качестве юмора, обращаю внимание на цитату, взятую эпиграфом к данной статье. Не кажется ли вам, что она очень забавно и точно отражает реальность? Действительно, на заводах работают манипуляторы, квартиры убирают пылесосы, в небе летают беспилотники, в космосе — спутники, а на Луну, планеты и астероиды высаживаются зонды, межпланетные станции и планетоходы. Роботы, на самом деле, гораздо раньше заняли место в нашей жизни, чем мы это заметили! Даже если их не называют роботами, имеет ли это для них значение? Нет, они просто делают свою работу. Так что пожелаем всяческих успехов разработчикам стандартов в их трудном и важном деле формулирования точных определений. Для нас же важнее делать нашу работу.

Робот – это электронно-механическое устройство, созданное благодаря совместным усилиям гениев-инженеров и философов-фантастов.

Происхождение понятия

Один из первых роботов Televox был создан почти 100 лет назад (в 1927 г.), он представлял собой автоматическую телефонную станцию, к которой были подключены различные электромоторы.

Появление первых в мире роботов

Искусственные мифические существа упоминаются в древнегреческих, еврейских, скандинавских легендах. В конце II тысячелетия до н. э. египетские жрецы использовали механическую статую во время проведения религиозных обрядов.

Китайские мастера изготовили для императора человека-машину, который двигался при помощи контролируемых пороховых взрывов.

Письменные сведения об использовании прообразов современных роботов встречаются в источниках, датируемых V-II вв. до н. э.

В начале нашей эры на Александрийском маяке были установлены женские механические фигуры, которые могли указывать движение Луны и Солнца, направление ветра, а также определять время. При шторме посредством громкого звука они предупреждали мореплавателей об опасности.

Ученые Древней Греции не только разработали удивительные устройства, но и обосновали теоретически принципы их работы. Знания и опыт ученых помогали следующим поколениям изобретателей.

Робототехника как наука развивается семимильными шагами, способности нынешних роботов поражают воображение.

Как развивалась робототехника

Средние века воспринимаются как самый мрачный период в истории Европы. При этом в католических монастырях работали ученые и инженеры-механики, создававшие множество сложных механизмов. Сохранились чертежи Леонардо да Винчи с детальным описанием механического человекоподобного устройства (XV в.).

На Востоке развивались разные науки, в т. ч. математика, физика, механика. Арабский ученый Аль-Джазари, живший в XII в., создавал фигуры с автоматическим управлением, которые играли на разных музыкальных инструментах.

Заводные механизмы-автоматоны, похожие на людей или животных, делали умельцы-механики в XVI-XVII вв. Устройства выполняли сложные движения и воспроизводили звуки.

Российская история робототехники началась в конце XIX в., когда инженер Пафнутий Чебышев сконструировал стопоход – механизм, обладающий высокой проходимостью.

Существует легенда, что еще во времена Ивана Грозного придворные мастера сделали механического слугу, который подавал царю кафтан, подметал пол и даже боролся с медведем.

Миниатюрные механизмы создавали часовщики. Богачи заказывали диковинные часы-автоматы, украшенные золотом и драгоценными камнями.

Возникновение нового источника энергии – электричества – дало толчок к созданию устройств, работающих продолжительное время. Робототехническая промышленность начала развиваться в начале XIX в., когда появился ткацкий станок, работающий с помощью перфокарт.

Промышленные роботы-манипуляторы трудятся на производстве, выполняя за человека рутинную, опасную или непосильную работу.

С развитием атомной промышленности появилась потребность в создании роботов-манипуляторов, способных заменить человека при работе с радиоактивными материалами.

Ключевые признаки, определяющие, что такое робот:

запрограммированное устройство выполняет прямые команды человека либо самостоятельно решает предусмотренные оператором задачи;
механизм способен перемещаться или передвигать предметы.

Что умеют современные устройства

Благодаря появлению современных технологий перспективы развития робототехники расширяются. Роботизированные механизмы применяются в различных сферах жизни:

Медицинские микророботы способны исследовать человеческий организм.
Робот-андроид Asimo помогает людям с ограниченными возможностями.
Рыба-робот используется биологами для наблюдения за представителями подводного мира.
Бытовые роботы-пылесосы, мойщики бассейнов и окон помогают хозяйкам.
Робот-сапер выполняет задачи, связанные с поиском и обезвреживанием мин и снарядов.

Развитие роботизации идет по нескольким направлениям, связанным с биотехнологиями и кибернетикой. Главную цель разработчики сформулировали кратко: прогресс искусственного интеллекта, его саморазвитие и поиск оптимального решения поставленных задач.

В планы ученых на ближайшие 10 лет входит разработка проектов и организация производства роботизированных квадрокоптеров, хирургов, сиделок, фермеров.

Робот обычно получает информацию о состоянии окружающего пространства посредством датчиков (технических аналогов органов чувств живых организмов). Робот может самостоятельно осуществлять производственные и иные операции, частично или полностью заменяя труд человека [1] [2] . При этом робот может как иметь связь с оператором, получая от него команды (ручное управление), так и действовать автономно, в соответствии с заложенной программой (автоматическое управление).

Назначения роботов могут быть самыми разнообразными, от увеселительных и прикладных и до сугубо производственных. Внешний вид роботов разнообразен по форме и содержанию, может быть каким угодно, хотя нередко в конструкциях узлов заимствуют элементы анатомии различных живых существ, подходящие для выполняемой задачи.

Читайте также: