robot

ilustracija
ROBOT, primjeri industrijskih robota

robot (češ. Robot, prema robota: tlaka, kmetski rad), automatizirani stroj višestruke namjene, koji može obavljati neke zadaće slično ljudskomu djelovanju. Naziv je prvi put upotrijebio 1920. K. Čapek u drami R. U. R. (Rossum’s Universal Robots), za opis čovjekolikoga stroja sposobnoga za rasuđivanje, a konstruiranoga kako bi zamijenio ljudski rad u tvornicama. Ta se predodžba o robotima zadržala, no roboti koji se danas praktično primjenjuju ipak se od nje ponešto razlikuju.

Povijesni razvoj

Početci razvoja robota poklapaju se s razvojem prvih automata, napose s njihovim značajnijim uvođenjem u proizvodnju u prvoj pol. XX. st., te kasnijim razvojem numerički (računalno) upravljanih alatnih strojeva CNC. Istodobno s njima počeli su se razvijati manipulatori, tzv. robotske ruke s velikom slobodom pokreta, namijenjene za rad s radioaktivnim materijalima. Pošto im je bila dodana mogućnost programiranja, a time i djelomična samostalnost u radu, bili su stvoreni prvi roboti. Prvu takvu konstrukciju (uređaj za programirano premještanje predmeta) projektirao je 1954. američki izumitelj Georg Devol, a prvi robot proizvela je 1961. američka tvrtka Unimation.

Generacije robota

Današnja istraživanja na razvoju robota provode se u sklopu više znanstvenih disciplina, ponajprije robotike, te kibernetike, automatike, računalnih i informacijskih znanosti i dr. S obzirom na stupanj autonomnosti, mogućnosti interakcije s okolinom i inteligencije, razlikuje se nekoliko skupina (generacija) robota. Prvoj pripadaju programirani roboti, kod kojih se proces upravljanja odvija u upravljačkom lancu: upravljački sustav, pogon, mehanizam ruke robota i prihvatnica (šaka) robota. Ti roboti ne koriste povratnu informaciju o svojem stvarnom stanju i ne mogu korigirati pogrješke vođenja. Roboti druge generacije opremljeni su nizom senzora, koje koriste za dobivanje povratnih informacija o svojem stvarnom stanju i stanju okoline. Ta generacija robota može korigirati pogrješke vođenja, ali može i optimirati proces vođenja, te ga adaptirati s obzirom na promjene stanja robota i njegove okoline (→ regulacija). Trećoj generaciji pripadaju inteligentni roboti, koji imaju sposobnost učenja, rezoniranja i donošenja zaključaka, pa se mogu snalaziti u neorganiziranoj okolini i u novonastalim nepredviđenim situacijama. Posjeduju i visok stupanj funkcionalne, organizacijske i mobilne autonomnosti. Roboti te skupine tek su u razvoju, koji je usporedan s razvojem naprednih informacijskih tehnologija, napose umjetne inteligencije.

Konstrukcija robota

Današnji roboti najčešće se sastoje od konstrukcije s pripadnim pogonskim uređajima, senzora i upravljačkog uređaja. Industrijski roboti često imaju mehanizam nalik na ljudsku ruku sastavljen od niza segmenata povezanih rotacijskim ili translacijskim zglobovima; svaki od njih daje završnomu dijelu (šaci) slobodu gibanja oko ili u smjeru jedne od triju osi. Upravljanje robotima ostvaruje se kontrolom njihove kinematike i dinamike. Kinematika robota opisuje geometriju njihova gibanja, poziciju i orijentaciju pojedinih dijelova, njihove brzine i ubrzanja. Dinamika robota opisuje njihovo dinamičko ponašanje u stvarnim uvjetima gibanja, koje uključuje sile i momente. Ukupni dinamički model robota ujedinjuje dinamiku pojedinih sloboda gibanja (manipulatora), kao i dinamiku senzora i pogona (aktuatora). Za procese upravljanja rabe se vrlo brza računala, koja imaju sposobnost izračunavanja upravljačkih varijabla u realnom vremenu, tj. vremenu u kojem treba izračunati nove upravljačke varijable za sljedeći interval vođenja robota u određenom procesu. Računala za vođenje robota koriste se i za optimiranje i adaptiranje procesa vođenja, te za kontinuirano podizanje stupnja inteligencije, odnosno stupnja autonomnosti robota.

Primjena robota

Danas najveću primjenu imaju već opisani industrijski roboti, kakvi npr. služe u automobilskoj industriji za sastavljanje dijelova vozila, bojenje ili zavarivanje karoserije i dr. Tih je robota samo u 2005. bilo u tvornicama instalirano približno 130 000, a ukupan im se broj približio milijunu, od čega je gotovo polovica bila u Japanu. Roboti se posebno koriste u okruženju opasnom ili negostoljubivom za čovjeka; takvi su npr. podvodni roboti (robotizirane ronilice) za istraživanja i radove u podmorju, svemirske robotske letjelice i vozila za istraživanja drugih planeta, roboti za razminiranje. Za transport robe u skladištima ili robnim terminalima služe robotizirana prenosila. Roboti su se počeli rabiti i u kućanstvu, za sada kao automatske kosilice ili usisači prašine. Postoje i roboti koji služe za zabavu, za natjecanja, kao dječje igračke, te kompleti dijelova od kojih se mogu sastaviti čak i vrlo napredni roboti. Pritom se posebni napori ulažu u razvoj humanoidnih robota koji za sada daju tek skromne rezultate.

Predviđa se da će se buduće generacije robota razvijati u tri smjera: mehatronički roboti (kombinacija mehaničkih i elektroničkih elemenata), biotronički roboti (kombinacija bioloških i elektron. elemenata) i bioroboti (ostvareni genetičkim inženjeringom), a očekuje se da će se njihova inteligencija približavati čovječjoj, pri čem se može očekivati i otvaranje nekih etičkih pitanja.

Citiranje:
robot. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2020. Pristupljeno 26. 11. 2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=53100>.