История роботов - History of robots

Робот Тойота, играющий на трубе .

История роботов имеют свои истоки в древнем мире . Во время промышленной революции люди развили способность структурной инженерии управлять электричеством, чтобы машины могли приводиться в действие небольшими двигателями . В начале 20 века появилось понятие гуманоидной машины.

Впервые современные роботы использовались на заводах в качестве промышленных роботов . Эти промышленные роботы были стационарными машинами, способными выполнять производственные задачи, что позволяло производить меньше человеческого труда . Промышленные роботы с цифровым программированием и искусственным интеллектом строятся с 2000-х годов.

Ранние легенды

Миниатюра из рукописи XIV века Пигмалиона, работающего над своей скульптурой

Представления об искусственных слугах и товарищах восходят, по крайней мере, к древним легендам о Кадме , который, как говорят, посеял зубы дракона, которые превратились в солдат, и Пигмалион, чья статуя Галатеи ожила. Во многих древних мифологиях упоминались искусственные люди, такие как говорящие механические служанки ( древнегреческий : Κουραι Χρυσεαι (Kourai Khryseai); «Золотые девы»), построенные греческим богом Гефестом ( для римлян - Вулканом ) из золота.

В греческой мифологии , Гефест создал утилитарные трехногие таблицы , которые могут передвигаться своим ходом, и бронзовый человек, Талоса , который защищал Крит . В конце концов, Талос был уничтожен Медеей, которая бросила молнию в его единственную свинцовую жилу. Чтобы взять золотое руно, Ясону требовалось также приручить двух огнедышащих быков с бронзовыми копытами; и, как Кадм, он сеял зубы дракона в солдат.

В Древнем Египте статуи божеств делали из камня, металла или дерева. Статуи были оживлены и играли ключевую роль в религиозных церемониях. Считалось, что у них есть душа ( kꜣ ), происходящая от божественности, которую они представляли. В Новом царстве Египта , с 16 века до нашей эры до 11 века до нашей эры, древние египтяне часто обращались за советом к этим статуям. Статуи отвечали движением головы. Согласно египетским преданиям, фараон Хатшепсут отправила свой отряд в «Страну благовоний», посоветовавшись со статуей Амона.

Буддийский ученый Даосюань (596–667 гг. Н.э.) описал созданных из металлов гуманоидных автоматов, которые читают священные тексты в монастыре, в котором находились сказочные часы. «Люди драгоценных металлов» плакали, когда умер Будда Шакьямуни . Гуманоидная автоматизация также фигурирует в эпосе о царе Гесаре , культурном герое Центральной Азии .

Ранние китайские предания о легендарном плотнике Лу Бане и философе Мози описывали механические имитации животных и демонов. Значение гуманоидных автоматов обсуждалось в « Лиези» (4 век н. Э.), Сборнике даосских текстов, ставшем классикой. В главе 5 король Чжоу Му находится в турне по Западу и после того, как спросил мастера мастера Янь Ши: «Что ты умеешь?» королевский двор представлен искусственным человеком. Автоматика была неотличима от человека и выполняла различные трюки для короля и его свиты. Но король пришел в ярость, когда, очевидно, автоматика начала заигрывать с дежурными дамами и пригрозила автоматике казнью. Итак, мастер разрезал автоматику и раскрыл внутреннее устройство искусственного человека. Король очарован и экспериментирует с функциональной взаимозависимостью автоматики, удаляя различные органоподобные компоненты. Царь удивился: «Значит, возможно ли человеческое мастерство достичь того же, что и Творец?» и конфисковали автоматику. Похожую сказку можно найти в почти современных индийских буддийских сказках о Джатаке , но здесь сложность автоматизации не соответствует сложности Мастера Яна. До появления буддизма в нашу эру китайские философы серьезно не рассматривали различие между внешним видом и реальностью. Лиези опровергает буддийскую философию и сравнивает творческие силы человека с творческими способностями Создателя.

Елизаветинской гравюра из Медного Head говоря: «Время Время было время прошло..»

Индийский « Локапаннатти» , собрание циклов и преданий, созданных в XI или XII веках нашей эры, рассказывает историю о том, как армия автоматических солдат (бхута вахана янта или «машины движения духа») была создана для защиты реликвий Будды. секретная ступа. Планы создания таких гуманоидных автоматов были украдены из Римского королевства, общего термина для греко-римско-византийской культуры. Согласно Локапаннатти , Яваны («говорящие по-гречески») использовали автоматов для торговли и ведения сельского хозяйства, но также захватывали и казнили преступников. Римские производители автоматики, покинувшие королевство, были преследованы и убиты автоматами. Согласно Локапаннатти , император Ашока слышит историю о секретной ступе и намеревается ее найти. После битвы между свирепыми воинами-автоматами Ашока находит инженера-долгожителя, который построил эти автоматы, и показывает, как их разбирать и контролировать. Таким образом, императору Асоке удается командовать большой армией автоматических воинов. Эта индийская сказка отражает страх потерять контроль над искусственными существами, который также был выражен в греческих мифах об армии драконьих зубов.

Вдохновленные европейскими христианскими легендами , средневековые европейцы изобрели наглые головы, которые могли отвечать на заданные им вопросы. Предполагалось, что Альберт Магнус сконструировал целого андроида, который мог бы выполнять некоторые домашние дела, но он был разрушен учеником Альберта Фомой Аквинским за то, что мешал его мысли. Самая известная легенда касается бронзовой головы, изобретенной Роджером Бэконом, которая была уничтожена или отправлена ​​на слом после того, как он пропустил момент ее действия. Автоматы, напоминающие людей или животных, были популярны в воображаемых мирах средневековой литературы.

Автоматы

Основная статья: Автомат

В 4 веке до нашей эры математик Архит из Тарента постулировал механическую птицу, которую он назвал «Голубь», которая двигалась паром . Подняв ранее упоминание в Гомера Илиада «s, Аристотель предположил в своей политике (приблизительно 322 г. до н.э., книга 1, часть 4) , что автоматы могут когда - нибудь добиться равенства людей, сделав возможным отмену рабства :

Есть только одно условие, при котором мы можем представить, что менеджеры не нуждаются в подчиненных, а хозяева не нуждаются в рабах. Это условие будет заключаться в том, что каждый инструмент мог бы выполнять свою собственную работу, по команде или разумному ожиданию, как статуи Дедала или треножники, сделанные Гефестом, о которых Гомер рассказывает, что «Своим собственным движением они вошли в конклав Боги на Олимпе », как будто волан должен сплетаться сам из себя, а плектр должен играть на своей арфе.

Программируемые гуманоидные роботы Аль-Джазари.

Когда греки контролировали Египет, в Александрии обосновалась череда инженеров, которые могли конструировать автоматы . Начиная с эрудита Ктесибия (285–222 гг. До н.э.), александрийские инженеры оставили после себя тексты, в которых подробно описывались работающие автоматы, приводимые в действие гидравликой или паром . Ктесибий построил человекоподобные автоматы, часто их использовали в религиозных церемониях и поклонении божествам. Один из последних великих александрийских инженеров, Герой Александрии (10-70 гг. Н. Э.) Построил кукольный театр из автоматов, в котором статуэтки и декорации перемещались с помощью механических средств. Он описал создание таких автоматов в своем трактате по пневматике . Александрийские инженеры сконструировали автоматы в знак уважения к очевидной власти людей над природой и в качестве инструментов для священников, но также положили начало традиции, согласно которой автоматы создавались для всех, кто был достаточно богат, и в первую очередь для развлечения богатых.

Схема из книги Су Сун 1092 г. н.э., показывающая внутреннее устройство его часовой башни .

В Китае на космической башне с часами высотой 10 метров (33 фута), построенной Су Сун в Кайфэне, Китай , в 1088 году, были механические манекены, которые отбивали часы, звонили в гонги или колокола среди других устройств. Подвиги автоматизации продолжились в династии Тан . Дайфэн Ма построил для королевы автоматизированный комод-прислугу. Инь Вэньлян построил мужчину-автомат, который предлагал тосты на банкетах, и деревянную женщину-автомат, которая играла на шэн . Среди наиболее документированных автоматов древнего Китая можно отметить автомат Хань Чжиле , японца, перебравшегося в Китай в начале 9 века нашей эры.

Постклассические общества, такие как византийцы и арабы, продолжали строительство автоматов. Византийцы унаследовали знания об автоматах от александрийцев и развили их дальше, чтобы построить водяные часы с шестеренчатыми механизмами, такими как, например, описанные Прокопием около 510 года. место. Харун аль-Рашид построил водяные часы со сложными гидравлическими домкратами и движущимися человеческими фигурами. Одни такие часы были подарены Карлу Великому , королю франков, в 807 году. Арабские инженеры, такие как Бану Муса и Аль-Джазари, опубликовали трактат по гидравлике и еще больше продвинули искусство водяных часов. Аль-Джазари построил автоматических движущихся павлинов, приводимых в движение гидроэнергетикой. Он изобрел водяные колеса с кулачками на оси, используемые для работы автоматов. Одним из гуманоидных автоматов аль-Джазари была официантка, которая могла подавать воду, чай или напитки. Напиток хранился в резервуаре с резервуаром, откуда напиток капал в ведро, а через семь минут - в чашку, после чего из автоматической дверцы показывала официантка, подающая напиток. Аль-Джазари изобрел автомат для мытья рук со смывным механизмом, который сейчас используется в современных унитазах со смывом . На нем изображена женщина- гуманоид-автомат, стоящая у тазика с водой. Когда пользователь нажимает на рычаг, вода стекает, и женский автомат наполняет таз. Кроме того, он создал музыкальную группу-роботов. По словам Марка Росхайма, в отличие от греческих конструкций, арабские автоматы работали с драматической иллюзией и манипулировали человеческим восприятием для практического применения.

Эти сегментные шестерни , описанные в Книге Знаний Гениальный механических устройств , издаваемого Al-Джазари незадолго до своей смерти в 1206 году , появилась спустя 100 лет в самых передовых европейских часов . Аль-Джазари также опубликовал инструкции по созданию гуманоидных автоматов. Первые водяные часы, смоделированные по арабскому образцу, были построены в Европе около 1000 г. н.э., возможно, на основе информации, которая была передана во время мусульманско-христианских контактов на Сицилии и в Испании. Среди первых зарегистрированных европейских водяных часов - часы Герберта из Орийака , построенные в 985 году нашей эры. Работы Героя об автоматах были переведены на латынь в эпоху Возрождения XII века . Художник-инженер начала 13 века Виллар де Оннекур набросал планы нескольких автоматов. В конце 13 века Роберт II, граф Артуа , построил в своем замке в Хесдине увеселительный сад, в котором было множество роботов, гуманоидов и животных. Автоматические колокольчики, называемые жакемарами , стали популярными в Европе в 14 веке наряду с механическими часами.

Модель робота Леонардо с внутренним устройством. Возможно, построенный Леонардо да Винчи около 1495 года.

Среди первых поддающихся проверке автоматизаторов - гуманоид, нарисованный Леонардо да Винчи (1452–1519) примерно в 1495 году. В записных книжках Леонардо, вновь открытых в 1950-х годах, есть подробные рисунки механического рыцаря в доспехах, который мог сидеть, махать руками и двигать головой и челюстью. В середине 1400-х годов Иоганнес Мюллер фон Кенигсберг создал из железа орла и муху-автомат; оба могли летать. Джон Ди также известен созданием деревянного жука, способного летать.

Тайный интерьер Турка .
Чайная каракури с механизмом, 19 век. Токийский национальный музей науки .

Мыслитель 17-го века Рене Декарт считал животных и людей биологическими машинами. В свою последнюю поездку в Норвегию он взял с собой механическую куклу, похожую на его мертвую дочь Франсину. В 18 веке мастер игрушек Жак де Вокансон построил для Людовика XV автоматизированную утку с сотнями движущихся частей, которую можно было есть и пить. Впоследствии Вокансон построил гуманоидных автоматов, барабанщик и файфист, которые были известны своим анатомическим сходством с реальными людьми. Создание Вокансона вдохновило европейских часовых мастеров на производство механических автоматов, и среди европейской аристократии стало модным коллекционировать сложные механические устройства для развлечения. В 1747 году Жюльен Оффре де ла Меттри анонимно опубликовал L'homme machine (« Человек машина» ), в которой назвал Вокансона «новым Прометеем » и рассуждал: «человеческое тело - это часы, большие часы, созданные с таким умением и изобретательностью».

В 1770-х годах швейцарец Пьер Жаке-Дро создал движущиеся автоматы, похожие на детей, что обрадовало Мэри Шелли , написавшую « Франкенштейн: современный Прометей» . Последней попыткой автоматизации стал «Турок » Вольфганга фон Кемпелена , сложная машина, которая могла играть в шахматы против человеческого противника и путешествовать по Европе. Когда машина была доставлена ​​в новый мир, это побудило Эдгара Аллана По написать эссе, в котором он пришел к выводу, что механические устройства не могут рассуждать или думать.

В 19 веке японский мастер Хисашигэ Танака , известный как «Японский Эдисон», создал ряд чрезвычайно сложных механических игрушек, в некоторых из которых можно было подавать чай, стрелять стрелами из колчана или даже рисовать японские символы кандзи . Знаковый текст « Каракури Зуй» (« Иллюстрированная техника» ) был опубликован в 1796 году. В 1898 году Никола Тесла продемонстрировал прототип подводной лодки с дистанционным управлением в Мэдисон-Сквер-Гарден как «автомат, который предоставлен самому себе, но будет действовать так, как если бы он обладал разумом и без какого-либо преднамеренного контроля. снаружи." Он защищал свое изобретение от критических репортеров, утверждая, что его автоматы были не «беспроводной торпедой», а «механическими людьми, которые будут выполнять кропотливую работу человечества».

Современная история

Внутренний титульный лист издания 1900 года «Чудесный волшебник из страны Оз» .
Робот Мария из Метрополиса .

1900-е годы

Начиная с 1900 года, Л. Франк Баум ввел современные технологии в детские книги серии «Оз». В «Чудесном волшебнике из страны Оз» (1900) Баум рассказал историю о киборге Оловянном Дровосеке , дровосеке, чьи конечности, голову и тело заменил жестянщик после того, как его злой топор перерубил их. В « Озме из страны Оз» (1907) Баум описывает медного часового человека Тик-Тока , которого нужно постоянно заводить и спускать вниз в неподходящие моменты.

1910-е годы

Во время Первой мировой войны использовалось оружие с дистанционным управлением, основанное на работе Николы Тесла , который сконструировал электрическую лодку, которой можно было дистанционно управлять по радио.

1920-е годы

Термин «робот» впервые был использован в пьесе, опубликованной чешским Карелом Чапеком в 1921 году. RUR ( Универсальные роботы Россума ) были сатирой, роботы были изготовлены из биологических существ, которые выполняли весь неприятный ручной труд. Согласно Чапеку, это слово было создано его братом Йозефом от чешского слова robota « барщина » или словацкого «работа» или «труд». (Карел Чапек работал над своей пьесой во время своего пребывания в Тренчьянске Теплице в Словакии, где его отец работал врачом.) Пьеса RUR заменила популярное использование слова «автомат».

Westinghouse Electric Corporation построила Televox в 1926 году; это был картонный вырез, подключенный к различным устройствам, которые пользователи могли включать и выключать. В 1927 году был выпущен « Метрополис Фрица Ланга » ; Maschinenmensch ( «машина-человек»), гиноид человекоподобный робот, называемый также «Пародия», «Futura», «Robotrix», или «Мария имитатор» (играет немецкая актриса Брижит Helm ), был первый робот когда - либо быть изображенным на пленке.

Самый известный японский робот-автомат был представлен публике в 1927 году. Гакутэнсоку должен был играть дипломатическую роль. Приводимый в действие сжатым воздухом, он мог плавно писать и поднимать веки . Многие роботы были сконструированы до появления управляемых компьютером сервомеханизмов для целей связи с общественностью крупных фирм. По сути, это были машины, которые могли выполнять несколько трюков, как автоматы 18 века. В 1928 году один из первых роботов-гуманоидов был выставлен на ежегодной выставке Общества инженеров моделей в Лондоне. Робот по имени Эрик, изобретенный У.Х. Ричардсом, состоял из алюминиевого комплекта брони с одиннадцатью электромагнитами и одним двигателем, питаемым от источника питания на 12 вольт. Робот мог двигать руками и головой, им можно было управлять с помощью пульта дистанционного управления или голосового управления.

1930-е годы

Первые образцы промышленных роботов были запущены в производство в США. Эти манипуляторы имели суставы, смоделированные по кинетике человеческого плеча- руки- запястья, чтобы имитировать человеческие движения, такие как тяга, толкание, надавливание и подъем. Движениями можно управлять с помощью программирования кулачков и переключателей . В 1938 году Уиллард В. Поллард подал первую патентную заявку на такую ​​руку, «Аппарат управления положением» с электронными контроллерами, пневматическим цилиндром и двигателями, которые приводили в действие шесть осей движения. Но большая память барабана делала программирование трудоемким и трудным.

В 1939 году на Всемирной выставке появился робот-гуманоид, известный как Электро . Семь футов (2,1 м) и вес 265 фунтов (120 кг), он мог ходить по голосовой команде, говорить около 700 слов (используя проигрыватель со скоростью 78 оборотов в минуту ), курить сигареты, надувать воздушные шары и двигать головой и руками. . Корпус состоял из стального кулачка шестерни и каркаса мотора, покрытого алюминиевой обшивкой.

В 1939 году Конрад Цузе сконструировал первый программируемый электромеханический компьютер , заложив основу для создания гуманоидной машины, которая теперь считается роботом. Практическое применение двоичной логики к электрическим переключателям было продемонстрировано Клодом Шенноном , но его калькулятор не был программируемым.

1940-е годы

В 1941 и 1942 годах Исаак Азимов сформулировал три закона робототехники и в процессе этого придумал слово «робототехника». В 1945 году Ванневар Буш опубликовал « Как мы можем думать» , эссе, в котором исследовались возможности электронной обработки данных . Он предсказал рост компьютеров, цифровых текстовых процессоров, распознавания голоса и машинного перевода . Позже ему приписал Тед Нельсон , изобретатель гипертекста .

Джулиан Бигелоу из Принстонского института перспективных исследований (слева направо: Бигелоу, Герман Голдстайн , Дж. Роберт Оппенгеймер и Джон фон Нейман ).

В 1943 году Артуро Розенблют , Норберт Винер и Джулиан Бигелоу приняли центральную нервную систему человека в качестве парадигмы управления системами автоматического оружия . При этом они впервые применили кибернетику (по-гречески « рулевой» ) и смоделировали обработку данных, исходя из предположения, что животное постоянно передает свои сенсорные ощущения в свою центральную нервную систему в виде автоматической и непроизвольной обратной связи, тем самым получая возможность регулировать такие процессы, как дыхание , кровообращение и пищеварение. . После Второй мировой войны на конференции по кибернетике 1946 года Уоррен Маккалок собрал команду математиков, компьютерных инженеров, физиологов и психологов для работы над работой машин, используя биологические системы в качестве отправной точки. После публикации его книги в 1948 году идея Винера о том, что неодушевленные системы могут моделировать биологические и социальные системы с помощью датчиков, привела к адаптации кибернетических теорий в промышленных машинах. Но сервоконтроллеры оказались недостаточными для достижения желаемого уровня автоматизации.

Первые электронные автономные роботы со сложным поведением были созданы Уильямом Греем Уолтером из Неврологического института Бэрдена в Бристоле, Англия, в 1948 и 1949 годах. Он хотел доказать, что богатые связи между небольшим количеством клеток мозга могут привести к очень сложному поведению - По сути, секрет того, как работает мозг, заключается в том, как он устроен. Его первые роботы, названные Элмером и Элси, были сконструированы между 1948 и 1949 годами и часто назывались «черепахами» из-за их формы и медленной скорости движения. Трехколесные роботы-черепахи были способны к фототаксису , с помощью которого они могли найти путь к зарядной станции, когда у них разряжалась батарея.

Уолтер подчеркивал важность использования чисто аналоговой электроники для моделирования мозговых процессов в то время, когда его современники, такие как Алан Тьюринг и Джон фон Нейман, все обращались к взглядам на психические процессы с точки зрения цифровых вычислений . Работа Уолтера вдохновила последующие поколения исследователей робототехники, таких как Родни Брукс , Ханс Моравек и Марк Тилден . Современные воплощения «черепах» Уолтера можно найти в виде робототехники BEAM .

1950-е годы

Промышленные роботы Unimate Puma 500 и Puma 560 в 1986 году.

В 1951 году Уолтер опубликовал статью «Машина, которая учится» , в которой описал , как его более продвинутые механические роботы действовали как интеллектуальный агент , демонстрируя условнорефлекторное обучение.

Unimate , первый программируемый робот с цифровым управлением, был изобретен Джорджем Деволом в 1954 году и «представляет собой основу современной индустрии робототехники».

В Японии роботы стали популярными персонажами комиксов. Роботы стали культурными символами, и правительство Японии было побуждено финансировать исследования в области робототехники . Среди самых знаковых персонажей был Astro Boy , которого учат человеческим чувствам, таким как любовь, отвага и неуверенность в себе. В культурном отношении роботов в Японии считали помощниками своих собратьев-людей.

Введение транзисторов в компьютеры в середине 1950-х уменьшило их размер и повысило производительность. Следовательно, вычисления и программирование могут быть включены в ряд приложений, включая автоматизацию. В 1959 году исследователи Массачусетского технологического института (MIT) продемонстрировали производство с использованием компьютеров.

1960-е

Devol продала первый Unimate компании General Motors в 1960 году, а в 1961 году он был установлен на заводе в городке Юинг, штат Нью-Джерси, чтобы поднимать горячие куски металла из машины для литья под давлением и помещать их в охлаждающую жидкость. «Без всякой помпы первый в мире рабочий робот присоединился к сборочной линии на заводе General Motors в городке Юинг весной 1961 года ... Это была автоматизированная форма для литья под давлением, из которой опускались раскаленные дверные ручки и другие подобные автомобильные детали. в лужи охлаждающей жидкости на линии, по которой они перемещались к рабочим для обрезки и полировки ". Патент Devol на первую программируемую роботизированную руку с цифровым управлением представляет собой основу современной индустрии робототехники.

Виктор Шейнман в музее Массачусетского технологического института с роботом PUMA в 2014 году.

Rancho Arm был разработан как роботизированная рука для помощи пациентам с ограниченными возможностями в больнице Rancho Los Amigos в Дауни, Калифорния ; Эта управляемая компьютером рука была куплена Стэнфордским университетом в 1963 году. В 1967 году первый промышленный робот был запущен в продуктивное использование в Японии. Робот Versatran был разработан компанией American Machine and Foundry . Год спустя проект гидравлического робота Unimation был запущен в производство на Kawasaki Heavy Industries . Марвин Мински создал руку с щупальцами в 1968 году; Рука управлялась компьютером, а его 12 шарниров приводились в действие гидравликой. В 1969 году студент- механик Виктор Шейнман создал Stanford Arm, признанную первой роботизированной рукой с электронным компьютерным управлением, поскольку инструкции Unimate хранились на магнитном барабане .

В конце 1960-х годов Вьетнамская война стала полигоном для испытаний автоматизированных командных технологий и сенсорных сетей. В 1966 году была предложена линия Макнамара с целью практически не требовать наземных войск. Эта сенсорная сеть, состоящая из сейсмических и акустических датчиков, фоторазведки и фугасных мин, была реализована лишь частично из-за высокой стоимости. Первый мобильный робот, способный рассуждать о своем окружении, Shakey , был построен в 1970 году Стэнфордским исследовательским институтом (ныне SRI International ). Шейки объединил несколько входов датчиков, включая телекамеры, лазерные дальномеры и «датчики удара» для навигации.

1970-е

GBU-10 Paveway II , американский лазер наведением бомба , основанная на Mk 84 общего назначения бомбы , но с лазерным искателем и крылья для руководства. Введен в эксплуатацию c. 1976 г.

В начале 1970-х годов были разработаны высокоточные боеприпасы и интеллектуальное оружие. Оружие стало роботизированным благодаря внедрению терминального наведения . В конце войны во Вьетнаме были развернуты первые бомбы с лазерным наведением, которые могли найти свою цель, следуя лазерному лучу, наведенному на цель. Во время операции 1972 года бомбы с лазерным наведением Linebacker доказали свою эффективность, но все еще сильно зависели от людей-операторов. Оружие типа « выстрелил-забыл» также было впервые применено в завершающей войне во Вьетнаме, после того как оно было запущено, от оператора не требовалось никакого дополнительного внимания или действий.

В 1970-х годах японские ученые- робототехники значительно продвинули разработку роботов-гуманоидов . Университет Васэда инициировал проект WABOT в 1967 году, а в 1972 году завершил разработку WABOT-1, первого в мире полномасштабного гуманоидного интеллектуального робота. Его система управления конечностями позволяла ему ходить нижними конечностями, а также захватывать и транспортировать предметы руками с помощью тактильных датчиков. Его система зрения позволяла измерять расстояния и направления до объектов с помощью внешних рецепторов, искусственных глаз и ушей. А его система разговора позволяла ему общаться с человеком на японском языке с искусственным ртом. Это сделало его первым андроидом .

Freddy и Freddy II были роботы , построенные в Университете Эдинбурга школы информатики по Пэт Амблер , Робин Попплстон , Остин Tate , и Дональд Mitchie , и были способны сборки деревянных блоков в течение нескольких часов. Немецкая компания KUKA построила первого в мире промышленного робота с шестью осями с электромеханическим приводом, известного как FAMULUS.

В 1974 году Майкл Дж. Фриман создал Личима, учителя-робота, который был запрограммирован с помощью учебного плана класса, а также некоторую биографическую информацию о 40 учениках, которых Личим был запрограммирован обучать. Личим обладал способностью синтезировать человеческую речь . Leachim был протестирован в классе четвертого класса в районе Бронкс города Нью-Йорка .

В 1974 году Дэвид Сильвер сконструировал Серебряную руку, которая была способна совершать точные движения, имитирующие человеческие руки. Обратная связь обеспечивалась датчиками касания и давления и анализировалась компьютером. SCARA , Selective Compliance Ассамблея Robot Arm, был создан в 1978 году в качестве эффективного, 4-осей роботизированной руки. Лучше всего использовать для сбора деталей и размещения их в другом месте, SCARA была представлена ​​на сборочных линиях в 1981 году.

Стэнфордская тележка успешно пересекла комнату, полную стульев, в 1979 году. Она полагалась в первую очередь на стереозрение для навигации и определения расстояний. Robotics институт в Университете Карнеги - Меллона был основан в 1979 году Радж Редди .

1980-е

Роботы KUKA IR 160/60 с 1983 года.
Система CyberKnife M6.
Датчики позволяют совместным роботам ( коботам ) напрямую взаимодействовать с людьми в общей рабочей области .

Такео Канаде создал первую «руку с прямым приводом» в 1981 году. Первый в своем роде, двигатели руки находились внутри самого робота, что исключает длительные передачи.

В 1984 году был обнаружен Wabot-2; способный играть на органе, Wabot-2 имел 10 пальцев и две ноги. Wabot-2 умел читать ноты и аккомпанировать человеку.

В 1986 году Honda начала свою программу исследований и разработок гуманоидов с целью создания роботов, способных успешно взаимодействовать с людьми. Hexapodal робот по имени Чингиз был обнаружен MIT в 1989 году Чингиза было известно тем , что сделано быстро и дешево в связи с методами строительства; Чингиз использовал 4 микропроцессора, 22 датчика и 12 серводвигателей . Родни Брукс и Анита М. Флинн опубликовали книгу «Быстро, дешево и неконтролируемо: вторжение роботов в Солнечную систему». В документе предлагалось создавать более мелких и более дешевых роботов в больших количествах, чтобы увеличить время производства и уменьшить сложность запуска роботов в космос.

1990-е годы

В 1994 году FDA одобрило одно из самых успешных устройств для роботизированной хирургии . Cyberknife был изобретен Джоном Р. Адлером и была установлена первая система в Стэнфордский университете в 1991 году радиохирургия системы интегрированного изображения наведения хирургии с роботизированным позиционированием. Cyberknife теперь используется для лечения пациентов с опухолями головного или спинного мозга . Рентгеновские лучи камера отслеживает перемещение и компенсирует движение , вызванное дыханием.

Биомиметический робот RoboTuna был построен докторанта Дэвид Барретт в Массачусетском технологическом институте в 1996 году , чтобы изучить , как рыбы плавают в воде. РобоТуна создан для плавания и напоминает синего тунца .

IBM «s Deep Blue компьютер победил чемпиона мира по шахматам Гарри Каспаров в 1997 году.

Гуманоидный робот Honda P2 был впервые показан в 1996 году. Обозначаемый «прототипом модели 2», P2 был неотъемлемой частью проекта Honda по разработке гуманоидов; Более 6 футов (1,8 м) в высоту, P2 был меньше своих предшественников и выглядел более похожим на человека в своих движениях.

Планируемый проработать всего семь дней, марсоход Sojourner наконец отключился после 83 дней работы в 1997 году. Этот небольшой робот (всего 23 фунта или 10,5 кг) выполнял полуавтономные операции на поверхности Марса в рамках миссии Mars Pathfinder. ; Оснащенный программой предотвращения препятствий, Соджорнер был способен планировать и прокладывать маршруты для изучения поверхности планеты. Способность Соджорнера ориентироваться с небольшими данными о своем окружении и близлежащем окружении позволяла ему реагировать на незапланированные события и объекты.

P3 гуманоидный робот был обнаружен Honda в 1998 году в рамках продолжающегося человекоподобного проекта компании. В 1999 году Sony представила AIBO , роботизированную собаку, способную взаимодействовать с людьми; первые модели, выпущенные в Японии, раскупались за 20 минут. В 2000 году Honda представила самый продвинутый результат своего гуманоидного проекта под названием ASIMO . ASIMO может бегать, ходить, общаться с людьми, распознавать лица, окружающую среду, голоса и позы, а также взаимодействовать с окружающей средой. Sony также представила своих Sony Dream Robots , маленьких гуманоидных роботов, разрабатываемых для развлечения. В октябре 2000 года Организация Объединенных Наций подсчитала, что в мире насчитывается 742 500 промышленных роботов, более половины из которых используются в Японии.

2001-настоящее время

Roomba пылесос на стоянке в базовой станции.

В апреле 2001 года Canadarm2 был запущен на орбиту и прикреплен к Международной космической станции . Canadarm2 - это более крупная, более мощная версия руки, используемой космическим шаттлом , и считается «более умной». Также в апреле беспилотный летательный аппарат Global Hawk совершил первый автономный беспосадочный перелет над Тихим океаном от базы ВВС Эдвардс в Калифорнии до базы ВВС Великобритании в Эдинбурге в Южной Австралии. Вылет совершили за 22 часа.

Популярный Roomba , роботизированный пылесос, впервые был выпущен в 2002 году компанией IRobot .

В 2005 году Корнельский университет представил роботизированную систему из блок-модулей, способных присоединяться и отсоединяться, описанную как первый робот, способный к самовоспроизведению, поскольку он был способен собирать свои копии, если он был размещен рядом с большим количеством блоков, составляющих Это. Запущенные в 2003 году 3 и 24 января марсоходы Spirit и Opportunity совершили посадку на поверхность Марса. Оба робота проехали расстояние, во много раз превышающее первоначально ожидаемое, и по состоянию на середину 2018 года Opportunity все еще работал, хотя связь впоследствии была потеряна из-за сильной пыльной бури.

Примерно к 2005 году появились беспилотные автомобили , но есть возможности для улучшения. Ни одно из 15 устройств, участвовавших в DARPA Grand Challenge (2004), успешно не завершило курс; Фактически, ни один робот не прошел более 5% дистанции 150 миль (240 км) по бездорожью, в результате чего приз в 1 миллион долларов не был востребован. В 2005 году Honda представила новую версию своего робота ASIMO, обновленную с новым поведением и возможностями. В 2006 году Корнельский университет представил своего робота «Морская звезда», четвероногого робота, способного самостоятельно моделировать и учиться ходить после того, как он был поврежден. В 2007 году TOMY выпустила развлекательного робота i-sobot, гуманоидного двуногого робота, который может ходить как человек и выполнять удары руками и ногами, а также некоторые развлекательные трюки и специальные действия в «Режиме специальных действий».

iCub , робот-гуманоид, созданный Итальянским технологическим институтом .

Робонавт 2 , последнее поколение помощников космонавтов, был запущен на космическую станцию ​​на борту космического шаттла Discovery в рамках миссии STS-133 в 2011 году. Это первый человекоподобный робот в космосе, и хотя его основная задача на данный момент заключается в обучении инженеров тому, как ловкие роботы ведут себя в космосе; есть надежда, что благодаря обновлениям и усовершенствованиям он сможет однажды выйти за пределы станции, чтобы помочь выходцам в открытый космос ремонтировать или дополнять станцию ​​или выполнять научную работу.

25 октября 2017 года на саммите Future Investment Summit в Эр-Рияде роботу по имени София, упоминаемому с использованием женских местоимений, было предоставлено гражданство Саудовской Аравии , став первым роботом, когда-либо имевшим гражданство. Это вызвало споры, поскольку неясно, означает ли это, что София может голосовать или выходить замуж, или может ли преднамеренное отключение системы считаться убийством; Кроме того, это спорно, учитывая, как мало прав предоставляется саудовским женщинам.

В настоящее время широко используются коммерческие и промышленные роботы, выполняющие работу с меньшими затратами или с большей точностью и надежностью, чем люди. Они также используются для задач, которые слишком грязные, опасные или унылые, чтобы подходить для людей. Роботы широко используются в производстве, сборке и упаковке, транспорте, исследовании Земли и космоса, хирургии, оружии, лабораторных исследованиях и массовом производстве потребительских и промышленных товаров.

В 2019 году инженеры Пенсильванского университета всего за несколько недель создали миллионы нанороботов, используя технологии, заимствованные у полупроводников. Эти микроскопические роботы, достаточно маленькие, чтобы их можно было вводить подкожно в человеческое тело и управлять ими по беспроводной сети, однажды смогут доставлять лекарства и проводить операции, революционизируя медицину и здоровье.

Благодаря последним достижениям в области компьютерного оборудования и программного обеспечения для управления данными, искусственные изображения людей также получают широкое распространение. Примеры включают OpenMRS и EMRBots .

Смотрите также

Примечания

Подробнее о гуманоидном роботе

использованная литература

  • Хауг, Уолтер. « Роман ван Валвейн как постклассический литературный эксперимент». В оригинальности и традициях среднеголландского языка Роман ван Валуэйн , изд. Б. Бесамуска и Э. Купер. Кембридж, 1999. 17–28.

дальнейшее чтение