Aspekty robotiky, dělení a využití robotů

 

Otázka: Aspekty robotiky, dělení a využití robotů

Předmět: Informatika

Přidal(a): Filip

 

Aspekty robotiky

Existuje mnoho typů robotů; používají se v mnoha různých prostředích a pro mnoho různých použití.

Ačkoli jsou velmi rozmanité v aplikaci a formě, všechny sdílejí tři základní podobnosti, pokud jde o jejich konstrukci:

1) Všichni roboti mají nějakou mechanickou konstrukci, rám, formu nebo tvar určený k plnění určitého úkolu. Například robot navržený k pohybu v těžkém terénu může používat pásy. Mechanický aspekt je většinou tvůrcovým řešením splnění zadaného úkolu a vypořádání se s fyzikou prostředí kolem něj. Forma následuje funkci.

2) Roboti mají elektrické komponenty, které pohánějí a ovládají strojní zařízení. Například robot s pásy by potřeboval nějaký druh energie, aby mohl pásy pohybovat. Tato energie přichází ve formě elektřiny, která bude muset projít drátem a pocházet z baterie, základního elektrického obvodu. Dokonce i benzinové stroje, které získávají svůj výkon převážně z benzinu, stále potřebují elektrický proud ke spuštění spalovacího procesu, a proto má většina benzinových strojů, jako jsou auta, baterie. Elektrický aspekt robotů se používá pro pohyb (prostřednictvím motorů), snímání (kde se elektrické signály používají k měření věcí, jako je teplo, zvuk, poloha a stav energie) a provoz (roboti potřebují určitou úroveň elektrické energie dodávané do svých motorů a senzorů za účelem aktivace a provádění základních operací)

3) Všichni roboti obsahují určitou úroveň počítačového programovacího kódu. Program je způsob, jakým robot rozhoduje, kdy nebo jak něco udělat. V příkladu pásů může mít robot, který se potřebuje pohybovat po blátivé cestě, správnou mechanickou konstrukci a přijímat správné množství energie z baterie, ale nikam by nešel, aniž by mu program řekl, aby se pohnul. Programy jsou základní podstatou robota, může mít vynikající mechanickou a elektrickou konstrukci, ale pokud je jeho program špatně konstruován, jeho výkon bude velmi špatný (nebo nemusí fungovat vůbec). Existují tři různé typy robotických programů:

• • dálkové ovládání
  • umělá inteligence
  • a hybridní.

Robot s programováním dálkového ovládání má již existující sadu příkazů, které bude provádět pouze tehdy, když přijme signál z řídicího zdroje, typicky lidské bytosti s dálkovým ovládáním. Na zařízení ovládaná primárně lidskými povely je možná vhodnější pohlížet spíše jako na automatizaci než na robotiku. Roboti, kteří používají umělou inteligenci, interagují se svým prostředím sami bez zdroje ovládání a mohou určovat reakce na objekty a problémy, s nimiž se setkávají, pomocí svého již existujícího programování. Hybrid je forma programování, která v sobě zahrnuje funkce umělé inteligence i dálkového ovládání.

 

Využití v praxi

Vzhledem k tomu, že stále více robotů je navrženo pro specifické úkoly, tato metoda klasifikace se stává aktuálnější. Mnoho robotů je například navrženo pro montážní práce, které nemusí být snadno přizpůsobitelné pro jiné úkoly. Říká se jim „montážní roboti“. Pro švové svařování poskytují někteří dodavatelé kompletní svařovací systémy s robotem, tj. svařovací zařízení spolu s dalšími zařízeními pro manipulaci s materiálem, jako jsou otočné stoly atd. jako integrovanou jednotku. Takový integrovaný robotický systém se nazývá „svařovací robot“, i když jeho diskrétní manipulační jednotku lze přizpůsobit různým úkolům. Někteří roboti jsou speciálně navrženi pro manipulaci s těžkými břemeny a jsou označeni jako „heavy-duty robots“.

 

Dělení robotů podle jejich využití

• Vojenští roboti
• Průmysloví roboti
• • Roboti se stále častěji používají ve výrobě (od 60. let). Podle údajů Robotic Industries Association USA byl v roce 2016 automobilový průmysl hlavním odběratelem průmyslových robotů s 52 % celkových tržeb. V automobilovém průmyslu mohou dělat více než polovinu práce. Existují dokonce továrny „se zhasnutými světly“, jako je továrna na výrobu klávesnic IBM v Texasu, která byla plně automatizována již v roce 2003
• Cobots
• • kolaborativní roboti
• Stavební roboti
• • Stavební roboty lze rozdělit do tří typů: tradiční roboty, robotické rameno a robotický exoskelet.
• Zemědělští roboti (AgRobots)
• • Využití robotů v zemědělství je úzce spjato s konceptem přesného zemědělství s podporou umělé inteligence a používáním dronů. Výzkum v letech 1996-1998 také prokázal, že roboti mohou vykonávat úkol pastevců.
• Lékařští roboti
• • například da Vinci Surgical System a Hospi
• Automatizace kuchyně
• • Komerční příklady automatizace kuchyní jsou Flippy (hamburgery), Zume Pizza, Cafe X, Makr Shakr (koktejly), Frobot (mražené jogurty) a Sally (saláty). Domácí příklady jsou Rotimatic (pečení plochých chlebů) a Boris (nakládání do myčky nádobí).
• Souboje robotů jako sport
• Čištění kontaminovaných oblastí
• • skladiště toxického odpadu, jaderná zařízení, …
• Domácí roboti
• Nanoroboti
• Rojová robotika
• Autonomní drony
• Vzdělávací robotika
• • Roboti jako LEGO Mindstorms a Ozobots se používají k výuce kódování, matematiky a rozvoji kreativních dovedností.