Користувач:Egor2008Egor2008
Робототе́хніка (від робот і техніка; англ. robotics) (англ. robotics, нім. Robotertechnik f) — прикладна наука, що опікується проєктуванням, розробкою, будівництвом, експлуатацією та використанням роботів, а також комп'ютерних систем для їх контролю, сенсорного (на основі вихідних сигналів давачів) зворотного зв'язку і обробки інформації автоматизованих технічних систем (роботів).
Робототехніка орієнтована на створення роботів і робототехнічних систем, призначених для автоматизації складних технологічних процесів і операцій, у тому числі таких, що виконуються в недетермінованих умовах, для заміни людини під час виконання важких, утомливих і небезпечних робіт.
Роботи можуть мати будь-яку форму, але деякі з них, зроблено схожими на людей за зовнішнім виглядом. Стверджується, що це допомагає у сприйнятті робота з певною реплікативною поведінкою, як правило, притаманною людям. Такі роботи намагаються повторити ходьбу, підйом, мову, в основному, все що може зробити людина. Багато з сучасних роботів, натхненні природою.
Мета робототехніки — виробляти програмування задля контрольованої співпраці електроніки і механіки роботів.
Термін роботехніка запровадив письменник-фантаст Айзек Азімов 1942 року. Слово робототехніка походить від слова робот, яке було представлено публіці чеським письменником Карелом Чапеком у його п'єсі R.U.R. (Россумські Універсальні Роботи) 1920 року. Слово робот походить від слов'янського слова Robota, що означає праця. Дійство починається на фабриці, яка виготовляє штучних людей, так званих роботів — істот, яких можна було помилково прийняти за людей — що дуже схоже на сучасні ідеї андроїдів. Сам Карел Чапек слово робот не вигадав — це зробив його брат Йозеф Чапек.
Робототехніка буває будівельною, промисловою, побутовою, авіаційною, екстремальною (військовою, космічною, підводною).
За даними Національної асоціації учасників ринку робототехніки, у світі на 10 тисяч працівників, 2015 року доводилося у середньому 69 промислових роботів. БПЛА M-6 ЖайвірБезпілотний тактичний комплекс «Фантом» — СпецТехноЕкспорт
Автоматична качка Вокансона, яка була здатна їсти, махати крилами і виділяти перетравлену їжу (1738 рік)
Перші досліди з машинами проводилися ще у давні часи. Наприклад, відома музична машина (Водяний орган) Герона Олександрійського, або літальний голуб Архіта. У третьому сторіччі до Різдва Христового з'являється один з найбільш ранніх описів автоматів у дописі Лі Цзи. З падінням давніх культур, тимчасово зникли і наукові докази того часу. 1205 року Аль-Джазарі — мусульманський арабський інженер і автор 12-го століття, написав працю про механічні прилади «Книга знань дотепних механічних пристроїв». Він створив ранній людиноподібний автомат, а також програмовану групу автоматів Elefantenuhr des al-Dschazarī. До 1740 року, було спроєктовано і побудовано автоматичну качку і перший програмований повністю автоматичний ткацький верстат.
По закінченню Другої світової війни, в галузі робототехніки спостерігався швидкий поступ.
1942 року письменник-фантаст Айзек Азімов створив свої три закони робототехніки.
1948 року Норберт Вінер сформулював принципи кібернетики, які лягли в основу практичної робототехніки.
1973 року українською, а 1974 року російською мовами під керівництвом Віктора Глушкова, у Києві було видано першу у світі «Енциклопедію кібернетики» у 2-х томах.
Повністю автономна роботизована система, з'явилася лише у другій половині 20-го століття. Перший програмований робот з цифровим керуванням Unimate, було встановлено 1961 року, для підняття гарячих шматків металу з машини для лиття під тиском, і їх складання.
Сьогодні, на початку XXI століття, широко розповсюджені комерційні і промислові роботи, що використовуються для виконання різної праці дешевше, точніше та надійніше за людей. Вони також застосовуються у деяких роботах, які занадто брудні, небезпечні або марудні, щоб бути придатними для людей. Роботи працюють у виробництві, складанні, пакуванні, транспортуванні, дослідженні Землі і космосу, хірургії, озброєнні, лабораторних дослідженнях, безпеці і масовому виробництві споживчих і промислових товарів.
Механічна будова плазунового рушія Є чимало видів роботів і вони використовуються у багатьох відмінних середовищах для великої кількості різних застосувань. Хоча роботи дуже різноманітні у вжитку, усі вони мають три основні подібності, коли справа доходить до їх будови: всі роботи мають деякий вид механічної конструкції — рами, або форми, призначені для досягнення певного завдання. Наприклад, робот призначений подорожувати у важкій багнюці, міг би використовувати гусениці. Механічний чинник, є головним рішенням розробника задля завершення поставленого завдання. Форма слідує за функцією. Комп'ютерна плата Роботи мають електричні складники, які керують механізмами. Наприклад, роботу з гусеницями, будуть потрібні якісь сили, щоби перемістити трекер протекторів. Ця сила приходить у вигляді електрики через дроти від батареї, основним електричним колом. Навіть бензинові машини, які отримують свою силу, в основному, з бензину, вимагають електричного струму, щоби почати процес згоряння. Саме тому, більшість бензинових машин, як і автомобілі, мають батареї. Електрична складова роботів, використовується для руху (через двигун), зондування (де електричні сигнали використовуються для вимірювання таких речей, як тепло, звук, положення і стан енергії) і оперативний (роботи потребують певного рівня електричної енергії, що підводиться до їх двигунів і давачів для того, щоби їх задіяти і виконувати основні операції). Рівень програмування Усі роботи мають деякий рівень комп'ютерного програмування. Програма вирішує для робота, коли і як щось зробити. У гусеничному прикладі, робот, який повинен пересуватися по болоту, може мати правильну механічну конструкцію і отримати правильну кількість енергії від своєї батареї, але не буде нікуди йти без програми, що змушує його рухатися. Програми є основною сутністю робота. Він може мати відмінну механічну і електричну конструкцію, але якщо його програму погано розроблено, його продуктивність буде дуже низькою (або він не зможе виконувати завдання взагалі). Існує три види роботизованих програм: дистанційне керування, штучний інтелект і гібрид. Робот з дистанційним програмованим керуванням, має раніше встановлений набір команд і буде їх виконувати, коли отримує сигнал від джерела керування, як правило, людини з пультом дистанційного керування. Роботи, що використовують штучний інтелект, взаємодіють з навколишнім середовищем без джерела керування, і можуть детерміновано реагувати на проблеми, з якими вони стикаються, отже, використовують власне програмування. Гібрид, є формою програмування що об'єднує обидві функції AI і RC.
Оскільки все більше і більше роботів призначено для виконання окремих завдань, спосіб їх класифікації, стає все більш потрібним. Наприклад, багато роботів призначено для праці з монтажу, і не можуть бути легко пристосовані для інших застосувань. Їх називають «складальними роботами». Для зварювання шва, деякі виробники постачають повні зварювальні системи з роботом, тобто зварювальне устаткування поряд з іншими зручностями обробки матеріалів, таких як, поворотні столи та інше, як єдине ціле. Така інтегрована роботизована система, називається «зварювальний робот». Деякі роботи, спеціально призначено для маніпулювання важкими навантаженнями і позначені як «важкі роботи службових обов'язків».
Поточні і можливі області застосування роботів, передбачають:
Військові роботи.
Caterpillar планує розробити дистанційно керовані машини та повністю автономних важких роботів до 2021 року. Деякі підіймальні крани, вже керуються дистанційно.
Було показано, що робот може виконувати скотарські завдання.
Роботи все частіше використовуються у виробництві (з 1960 року). В автомобільній промисловості, вони можуть складати більше половини від загальної «праці». Є навіть фабрики «з вимкненим світлом», такі як завод з виробництва клавіатур IBM у Техасі, котрий на 100 відсотків автоматизовано.
Роботи, такі як HOSPI, використовуються як кур'єри в лікарнях (лікарняний робот). Інші лікарняні завдання, виконують роботи рецепціонери, гіди і носильники — помічники.
Роботи можуть служити офіціантами і кухарями, також і у домашніх умовах. «Boris» — це робот, який може завантажувати посуд до посудомийної машини.
Робот бойового спорту — хобі або спортивний захід, де два або більше роботів борються на арені, щоби вимкнути один одного.
Очищення забруднених територій, від токсичних відходів або продуктів ядерних установок.
Сільськогосподарські роботи (AgRobots). Робот пилосос Внутрішні роботи, очищення приміщення та догляд за людьми похилого віку.
Медичні роботи, що виконують дії з малоінвазивної хірургії.
Домашні роботи з повним використанням.
Освітня робототехніка. Роботи стали поширеним навчальним посібником у деяких середніх і вищих навчальних закладах, а також у численних літніх таборах молоді, задля підвищення інтересу до програмування, штучного інтелекту і робототехніки серед студентів. У деяких університетах світу, перший рік навчання включає комп'ютерні курси програмування роботів, на додаток до традиційної програмної інженерії, на основі курсових робіт.
З розвитком науки та техніки, підтримкою інновацій робототехніка перетворилася в самостійну наукову сферу. Головною властивістю будь-якого механізму та робота є його корисність. Залежно від корисності машини в тій чи іншій сфері життя заведено виділяти такі різновиди роботів:
- медичні;
- бойові;
- побутові;
- промислові та будівельні;
- дослідні;
- ігрові та ін.
Також роботи можна розділити на керовані й автономні; мобільні та стаціонарні.
У сучасній медицині роботи випускаються серійно, і без багатьох з них складні діагностичні процедури були б зовсім неможливі. У 1985 році робот Unimation Puma 200 допомагав у взятті біопсії мозку в пацієнта, що стало значним проривом робототехніки в медицині. Пізніше, через 7 років робот ProBot зробив вперше в світі самостійно операцію.
Розробка першого побутового робота була здійснена компанією Sony, і в пам'яті багатьох людей залишився саме цей вид робота як вершини технічного розвитку. Його звали AIBO і виглядав він як собака.
Для забезпечення безпеки та охорони громадського порядку всюди застосовуються роботи в сучасному світі. Так, поліція й охоронні організації широко застосовують для цих цілей безпілотні літальні апарати (БПЛА).
В наш час вивчення робототехніки значно помолодшало, і кожен школяр сьогодні може стати справжнім вченим-конструктором. Як стартова платформа для розвитку навичок роботобудування, ідеально підходить платформа Arduino. Вона являє собою зменшений комп'ютер, який дозволяє програмувати дії для управління будь-якими механізмами, включаючи складні конструктори та роботи. Діти будь-якого віку можуть програмувати електронні проекти, складність буде залежати від їх навичок і знань, а також створювати корисні для дому та дозвілля моделі, що виконують ряд функцій. Їм належить освоїти справжні мови програмування С ++ та Scratch for Arduino.
Почати вивчення робототехніки та основних мов програмування, отримати перші та фундаментальні навички в побудові роботів і електронних моделей допоможе команда професіоналів Академії Професій Майбутнього, що є кращою основою для освоєння робототехніки для дітей в Києві. Проведені Академією курси робототехніки Arduino для школярів, допоможуть дітям самостійно створювати незвичайні гаджети, записувати на процесор робота різні алгоритми за допомогою універсальних мов програмування. За допомогою робототехніки Arduino діти зможуть розвинути свої таланти та втілити в життя технічні та корисні наукові ідеї.