Исторические истоки и появление термина
Идея создания механических существ, имитирующих человеческие возможности, волновала умы изобретателей на протяжении многих веков. Однако ранние попытки, предпринимавшиеся в прошлые столетия, приводили к созданию громоздких и функционально ограниченных устройств, которые лишь отдаленно напоминали современные автоматизированные системы (см. Автомат, автоматика).
Рождение понятия «робот»
Сам термин «робот» вошел в мировую культуру в 1920 году благодаря пьесе чешского писателя Карела Чапека, где так называли искусственных механических людей. С тех пор это слово прочно закрепилось в лексиконе многих языков, эволюционировав от литературного образа до технического термина.
Классификация и развитие роботов в XX веке
С активным развитием робототехники в двадцатом столетии сформировались три основных типа роботов: устройства с заранее заданной, неизменной программой действий; машины, управляемые в реальном времени человеком-оператором; и, наконец, наиболее сложные — автономные роботы, способные действовать целенаправленно без прямого вмешательства человека.
Промышленные роботы-манипуляторы
По мере прогресса в машиностроении, автоматике и системах управления роботы утратили чисто декоративное внешнее сходство с человеком, сосредоточившись на эффективности. На первый план вышли так называемые промышленные роботы, большинство из которых представляют собой манипуляторы. Эти устройства оснащены механической «рукой», управляемой оператором с пульта, и сложной системой двигателей и рычагов. Современные промышленные манипуляторы способны поднимать и перемещать грузы весом в десятки килограммов в радиусе до 2–3 метров, выполняя от 200 до 1000 операций в час.
Наибольшее распространение получили манипуляторы с дистанционным управлением, где оператор контролирует движения «руки», наблюдая за процессом через видеосистему. Для этого робот часто оснащается телевизионной камерой, выполняющей функцию «глаза». Важно отметить, что манипуляторы могут совершать движения, недоступные человеку из-за физических ограничений, а также превосходят его в скорости и точности при выполнении монотонных операций.
Роботы с искусственным интеллектом
В 1960-х годах произошел качественный скачок — появились первые роботы-автоматы, предназначенные для высокоточных и сложных работ. Помимо механической части, такие роботы получили «электронный мозг» — специализированную миниатюрную вычислительную машину. Эта система позволяет роботу не просто следовать жесткой программе, но и адаптировать свои действия, учитывая изменения в окружающей обстановке.
Современная сфера применения
Сегодня роботы стали незаменимыми помощниками в областях, опасных или вредных для человека. Они трудятся на химических производствах и в научных лабораториях, работая с токсичными или радиоактивными материалами; обслуживают зоны с повышенной радиацией на атомных электростанциях; работают в горячих кузнечных цехах с раскаленными заготовками; помогают в строительстве и исследованиях на морском дне и даже в космосе. Ярким примером является автоматическая станция «Луна-16», которая в 1970 году с помощью робота-манипулятора произвела бурение и доставила на Землю образцы лунного грунта.
Определение и роль робототехники сегодня
В современном научно-техническом понимании термин «робот» охватывает широкий спектр устройств и механизмов, созданных для замены человека при выполнении тяжелого, монотонного или опасного труда. Сама робототехника представляет собой принципиально новый подход к организации производства, основанный на использовании все более совершенных роботов или их систем. Стремительное развитие этой отрасли является одной из ключевых черт автоматизации. Так, например, в период двенадцатой пятилетки в СССР планировалось увеличить парк промышленных роботов в три раза, что подчеркивало стратегическую важность данного направления.