20 nejlepších: Roboti budoucnosti, kteří by mohli zcela změnit naše životy

Navzdory všeobecnému přesvědčení nejsou roboti jen ve filmech z 50. let a v krabicích s hračkami. Nejméně deset robotů už lze označit za neuvěřitelné – a jsou ve výrobě. Od humanoidů schopných vykonávat širokou škálu úkolů, které člověk nedokáže, přes protézy končetin až po obří roboty, které jsme dosud vídali jen v počítačových hrách a filmech. Slovo „robot“ vymyslel český dramatik Karel Čapek pro svou hru Rossum Universal Robots a od té doby se o jeho hře mluví, dalo by se říci, všude. Transformers, robocopové, další obři – to vše je filmový trend a od reality ho dělí jen malý kousek.

Promluvme si o tom.

Věřte tomu nebo ne, ale realita robotů vznikala stovky let. V 50. letech 20. století byly objeveny plány Leonarda da Vinciho z konce 15. století. Maestro detailně navrhl mechanického rytíře, který mohl pohybovat rukama, hlavou a čelistí. Neexistuje žádný důkaz, že tento rytíř byl někdy postaven, ale nákresy jistě znamenají počátek vývoje robota. První dálkově ovládaný (a kupodivu i hlasem ovládaný) humanoidní robot vznikl ve 20. letech, zatímco první elektronický autonomní robot s propracovaným systémem se objevil ve 40. letech. Již v 50., 60. a 70. letech se začaly vyvíjet průmyslové roboty pro použití v továrnách, které zvedají a třídí materiál.

Jak si jistě dokážete představit, morální důsledky zavádění robotů do společnosti jsou kontroverzní, ačkoli se roboti stali pro lidstvo životně důležitými nástroji – lidé přicházejí o práci a tato smutná skutečnost se s rozvojem technologií jen zhoršuje. Existuje také teorie, kterou Vernor Vinj nazval „singularitou“, podle níž by se lidé měli obávat okamžiku, kdy se roboti stanou chytřejšími než lidé. Očekávalo se, že první robotický mozek se objeví v roce 2022, ale jaké je překvapení, když si projdete náš seznam deseti robotů, které lze zařadit mezi největší dosavadní úspěchy lidstva v oblasti robotiky.

Asimo (Honda)

Začněme robotem, kterého už mnozí pravděpodobně viděli. Téměř čtyřicet let jej vyráběla společnost Honda. Vývoj byl zahájen v 80. letech 20. století řadou Honda E, v 90. letech následovala řada Honda P. Řada P byla prvním humanoidním robotem, který uměl chodit bez drátů.
Tyto projekty byly nedílnou součástí vývoje společnosti Honda, který vedl k uvedení vozítka Asimo v roce 2000. Současný model z roku 2014 s výškou přibližně 1,5 metru váží po určitých úpravách přibližně 50 kg. Dokáže sám manévrovat, vyhýbat se překážkám a dokonce vám na požádání přinese kávu.

Cílem společnosti Honda je integrovat nástroje lidské asistence do systému Asimo. Díky umělé inteligenci je robot schopen porozumět lidským požadavkům a reagovat podle nich. Senzory v jeho rukou dokáží odhadnout sílu potřebnou k uchopení předmětu: Asimo například dokáže odšroubovat pevně usazené víčko plechovky od kávy nebo zvednout papírový kelímek, aniž by ho rozdrtil.

Moderní roboty od špičkových výrobců

Kvalita a spolehlivost robotů do značné míry závisí na výrobci. Lze jmenovat několik špičkových společností a modelů, které se osvědčily.

Kuka

Nový průmyslový robot KUKA KR QUANTEC PA Arctic je navržen pro provoz v extrémních teplotách pod bodem mrazu bez dodatečné ochrany. Jeho vývojáři si dali za cíl vytvořit zařízení pro potravinářský průmysl, které by bylo kompatibilní s mrazničkami, a dosáhli tohoto výsledku. Robot je schopen provádět různé manipulace se zmraženými produkty.

Arktický robot KUKA KR QUANTEC PA

• Teplotní rozsah -30°C až +5°C
• Počet náprav 5

• Přídavné zatížení, 50 kg
• Maximální dosah 3195 mm
• Montážní poloha na podlaze
• Užitečné zatížení, kg 240 / 180 / 120
• Řídicí systém KR C4
• Opakovatelnost ±0,06 mm
• Typ ochrany IP 65

Přejít na produkt

Fanuc

Jedním z nejvýkonnějších průmyslových robotů je FANUC M-2000iA/1200. Je ideální pro manipulaci s materiálem, přepravu a paletizaci těžkých nákladů. Robot má dlouhý zdvih, který mu umožňuje manipulovat s objemnými obrobky. Obzvláště oblíbené ve strojírenství a kovářství.

Univerzální roboti

Mezi roboty z řady Universal Robots vyniká robotické ramenoUR10. Skvěle se hodí k zemědělskému, farmaceutickému a zpracovatelskému vybavení. Lze jej použít k leštění dílů, odlévání, balení výrobků, šroubování při montáži, lepení, svařování a dávkování. Je užitečný při nakládání palet a laboratorních pracích v extrémních podmínkách.

VGo – Teleprezenční robot

VGo je na seznamu nejen kvůli svému futuristickému vzhledu nebo zvláštním technologickým výdobytkům, ale také kvůli své zvláštní vynalézavosti. Když je VGo umístěn v učebně, přednáškové místnosti nebo kdekoli jinde, lze jej plně ovládat z notebooku prostřednictvím Wi-Fi.
Technologie tohoto robota umožňuje nejen mluvit, vidět a slyšet, ale také se pohybovat. Je to mnohem zajímavější než obyčejný hovor přes Skype, kdy člověk musí sedět čelem k notebooku. Vzdálený uživatel jednoduše otáčí robotem v obou směrech, což umožňuje plnou interakci. Můžete být na dvou místech najednou. Tato technologie je důležitá pro mnoho skupin lidí.

Dítě se zdravotním postižením může navštěvovat školu, aniž by opustilo domov. Můžete vidět a mluvit s rodinným příslušníkem vzdáleným mnoho kilometrů, doslova po jeho boku. Pomáhá také zajistit tlumočníka v reálném čase.

Díky tomu, že je VGo relativně levný (6 000 USD), je dostupný i pro školy a nemocnice v zahraničí.

Typy robotů, které se dnes ve světě používají

Roboty, které se dnes používají, se dělí na několik typů podle definičních kritérií.

Ovládáním

Roboty jsou řízeny pomocí speciálních programů. Existuje několik variant:

1. Těžko programovatelné. Jedná se v podstatě o roboty 1. generace, u kterých je zadán program, který se během provozu nemění.
2. Adaptivní programování. Software poskytuje informace o stavu vnějších faktorů. Díky systému senzorů dokáže robot rozpoznat stav okolního světa a přizpůsobit své chování měnícím se podmínkám.
3. Flexibilní roboti. Jedná se o zařízení poslední generace, které je schopné měnit svůj program, protože bere v úvahu pouze konečný cíl, přičemž přijímá a analyzuje informace o okolním světě.

Důležité! Samostatnou kategorií jsou kolaborativní roboty, které nejsou plně autonomní a jsou ovládány člověkem.

Umístěním

Roboty se dělí na tyto typy robotů podle umístění jejich možných pohybů:

1. Obdélníkové nebo kartézské roboty. Provádějí vratné pohyby ve dvou souřadnicích – dvourozměrné polohování nebo ve třech souřadnicích – prostorové polohování.
2. Roboti s válcovým souřadným systémem. Mohou se pohybovat v jednom stupni otáčení a alespoň v jednom směru otáčení.
3. Polární nebo sférické roboty. Manipulátor má dva stupně otáčení a jeden progresivní stupeň.
4. Klouboví roboti. Mají nejméně tři stupně rotačního pohybu.
5. Roboty SCARA. Mají dva stupně rotační pohyblivosti v paralelních osách.
6. Kombinovaná kinematika. Tyto roboty mohou kombinovat různé typy polohování.

Kromě tohoto dělení se roboti dělí podle počtu stupňů pohyblivosti. Jsou k dispozici ve stupních 1, 2, 3 a N.

Aplikací

Roboty se dělí na mnoho druhů podle jejich primárního účelu. Rozlišujeme hlavní typy:

1. Průmyslové roboty . Nejběžnější typy: slévárenství, obrábění, montáž, lakování, stavebnictví, balení, doprava, zemědělství.
2. Lékařští roboti. Používají se k chirurgickým operacím (robotičtí chirurgové), přípravě léků (robotičtí lékárníci), péči o pacienty (robotická sestra), diagnostice nemocí (robotičtí diagnostici) a lékařskému výcviku (robotický učitel). V oblasti medicíny se robotické systémy používají při transplantacích orgánů a umělých končetin.
3. Domácí roboti. V poslední době si získaly oblibu. Lze definovat několik kategorií: roboty pro automatickou přepravu předmětů a zboží po předem definované trase; roboty pro domácnost (vaření, praní, vysávání atd.); roboty pro čištění vybavení domácnosti (příprava jídla, úklid, vysávání atd.). .); univerzální robot pro pomoc v domácnosti; inteligentní domácnost, t. . robotizovaný systém podpory života. Zvláštní kategorií robotů jsou sociální roboti: „průvodci“, „domácí mazlíčci“, hračky a univerzální komunikační a antistresoví roboti.
4. Bezpečnostní roboti. Aktivně je využívají záchranné jednotky, mimo jiné při hašení požárů, odstraňování trosek, odminování, povodních a při záchraně osob v extrémních podmínkách.
5. Bojoví roboti. Jedná se o širokou a různorodou skupinu vozidel pro vedení bojových operací, včetně. . Bezpilotní letadla, samohybné tanky a obrněné transportéry, hladinová a ponorková vozidla atd. .
6. Průzkumní roboti. Jsou potřebné pro výzkum v extrémních prostředích: vysoké teploty, radiace, řídký vzduch atd. . Mohou pracovat na zemi i pod zemí, na vodě i pod vodou, ve vzduchu i ve vesmíru.

Je těžké najít odvětví, které by z robotů nemohlo těžit. V poslední době se začali používat výzkumní a výukoví roboti. Možnosti robotizovaných systémů jsou téměř nekonečné.

Podle způsobu dopravy

Roboty lze rozdělit podle způsobu pohybu:

1. Přeprava na kolech. K dispozici jsou různé počty kol: 1, 2, 4 nebo více, v závislosti na účelu a požadované manévrovatelnosti.
2. Sledovaná metoda. Výrazně zvyšuje průchodnost, a proto je žádaná v bojových aplikacích.
3. Princip chůze. Napodobuje pohyb člověka.
4. Létání ve vzduchu. Jedná se o bezpilotní letadla pro různé účely.
5. Princip plovoucího systému. Používají se vrtule nebo plachty.
6. Simulace zvířat. roboti mohou využívat princip pohybu hadů, ptáků, hmyzu atd. .

Některé univerzální modely využívají kombinaci různých metod. Patří mezi ně pásová vozidla, metoda chůze s přísavkami a další varianty.

BigDog (Boston Dynamics)

Podívejte se sami, jak se tento robot pohybuje. BigDog, vyvinutý v roce 2005 společností Boston Dynamics (nedávno koupenou společností Google) jako nákladní mula pro armádu, je čtyřnohý robot schopný pohybovat se s vojáky v náročném terénu. Jeho rovnováha a schopnost odrážet se je překvapivá a dodává mu strašidelný vzhled. Jeho nohy vypadají jako živé, protože se snaží vzdorovat, i když je trup robota tlačen.
BigDog je téměř jeden a půl metru dlouhý a asi metr vysoký, váží 110 kg, ale dokáže unést až 150 kg rychlostí asi 6 km/h, a to i do kopce. Pomocí přibližně 50 senzorů robot analyzuje polohu a rychlost, odesílá informace do centrálního počítače a určuje další manévr.

Společnost Boston Dynamics nedávno vybavila psa BigDog ramenem, které dokáže zvedat a shazovat předměty.

Row-bot

Vědci z Bristolské univerzity přišli s nejnovějším poznatkem. Row-bot je prototyp robota, který je navržen tak, aby se pohyboval po povrchu znečištěných vodních ploch a požíral mikroby, které vodu znečišťují. Pozoruhodné je, že Row-bot využívá „snědené“ bakterie jako biopalivo k výrobě energie a udržení svého chodu.

Roboy (Curyšská univerzita)

Tento robot se od ostatních robotů liší šlachovými klouby, které mu umožňují pohybovat se jako člověk. Je měkká na dotek a velmi reaktivní, vyrovnává otřesy a obnovuje svou polohu pomocí svalové simulace. Jeho tvář dokáže vyjadřovat emoce a červenat se. Je to také první ze dvou robotů na tomto seznamu, který vypadá jako dítě.
Roboy, který byl loni představen v Curychu, bude vysoký asi metr. Je malý, ale navržený tak, aby se jednou stal dobrým pomocníkem pro seniory a také skvělým společníkem. Projekt otevřen, jen potřebujeme 3D tiskárnu a 200 000 eur na tisk.

Jeho vývoj trval zhruba devět měsíců, což je symbolické.

Příklady robotických aplikací

Roboti jsou v podnicích široce využíváni při plnění nejrůznějších průmyslových úkolů. Existuje několik příkladů:

1. Balení a skladování. Robotický nakladač Packaging World se efektivně používá ve velkých skladech s aktivním obratem výrobků. V oblasti balení potravin se přesvědčivě prosadily robotické systémy společnosti Yasakawa. Robotika Roboty Tomorrow aktivně využívají velké společnosti Graphic Packaging, WestRock, Master Packaging a Malnove.
2. Výroba papíru. Etiketování, balení a balení zajišťují společnosti Control ENGINEering a Pulp & Paper Canada.
3. Obrábění dřeva. Robotika Online je chválena za práci při lakování, zpracování a třídění dřevěných výrobků ve společnosti Willamette Valley Co.
4. Obrábění kovů. Zavedení robotů ve společnosti Canadian Metalworking výrazně zvýšilo produktivitu. Roboty se používají pro manipulaci, přepravu a skladování dílů, servis strojů a zajišťování kvality.
5. Výroba oceli. Teesside Beam Mill používá roboty RobotWorx při výrobě oceli. Používají se k automatické výrobě různých ocelových profilů.

Poptávka po průmyslových robotech každoročně roste. Po velkých společnostech následovaly střední a malé podniky. Náklady na pořízení zařízení se rychle vrátí díky vyšší produktivitě a kvalitě výrobků.

• 19 prosince 2020
• 7569

Kuratas (Suidobashi Heavy Industry)

Kuratas – první obří robot na světě. Robot je vysoký 4 metry a váží přibližně 4,5 tuny. Můžete se do něj dostat. Rozhraní ovladače funguje pomocí Kinectu, ale pokud chcete robota ovládat z bezpečné vzdálenosti, můžete jako dálkové ovládání použít dotykový displej telefonu.
Výtvarník Kogoro Kurata se rozhodl navrhnout tohoto robota inspirovaného anime. Asistoval mu Wataru Yoshizaki, odborník na robotiku.

Kuraty se pohybují na čtyřech kolech, dosahují rychlosti až 10 km/h a nesou zbraně. Kogoro Kurata nazývá Kuratas „uměleckým dílem“, což vzhledem k jeho skromné ceně 1,3 milionu dolarů nepřekvapuje.

Každopádně se nejedná o nijak výjimečný kus techniky.

PackBot

© XCONOMY
2 000 těchto víceúčelových robotů bylo úspěšně použito v Iráku a Afghánistánu. Více než 5 000 PackBotů bylo dodáno vojenským silám a civilní obraně po celém světě!

Robot provádí sledování a průzkum, chemickou, biologickou, radiologickou a jadernou detekci, odstraňování budov a tras, likvidaci výbušnin, detekci improvizovaných výbušných zařízení a ověřování vozidel a osob. Dobře se pohybuje v těžko přístupných místech a bez problémů poskytuje data.

Bonus:

Atlas (Boston Dynamics)

Zpět na Boston Dynamics. Atlas je 2 m vysoký a váží 150 kg. Byl navržen s jediným cílem: nahradit člověka při pátracích a záchranných operacích a pro vysílání do nebezpečných oblastí, kde člověk nemůže přežít. Díky svým složitým končetinám může používat elektrické nářadí, otáčet ventily atd. Tento výtvor je vážným krokem k vytvoření humanoidních robotů, kteří by nahradili člověka ve zvláště nebezpečných prostředích a následně v bezpečnějších.
Atlas je kombinací lidského řízení a autonomie, autonomně řídí rovnováhu, ale zatím nerozumí všem detailům lidské mise tak, jak to dokáže operátor. V případě pátrání a záchrany v nepřístupném terénu, jako jsou zřícené budovy, je to skvělý tým.

Dalo by se říci na rovinu: Atlasova vyváženost je krásná, ale nepřekvapuje, protože BigDog už známe. Atlas bude testován na letošní soutěži DARPA Robotics Challenge ve vybraných úlohách, jako je řízení a používání elektrického nářadí.

S-One

Záchranný robot od japonské společnosti Schaft, kterou nakonec koupila společnost Google (mimochodem stejně jako Boston Dynamics). S-One je malý, podsaditý, extrémně stabilní a velmi silný robot. Dokáže zvedat těžké předměty, obsluhovat vrtačku a snadno ovládat ventily a kliky. Díky speciálním novinkám se tvůrcům robota podařilo dosáhnout neuvěřitelné rychlosti a plynulosti při plnění úkolů.

Bebionics3 (RSLSteeper)

Bebionic3 je nejpokročilejší protéza, která je v současnosti k dispozici, dokáže zvednout až 45 kg, ale přitom je dostatečně citlivá, aby mohla psát perem nebo držet papírový kelímek. Pomocí senzorů, které se dotýkají pokožky uživatele, lze prsty snadno ovládat a v každém okamžiku lze upravit rychlost a sílu pohybu. Protézu ruky lze zakoupit s rukavicí, která ruce dodá vzhled podobný lidskému.
Vzpomeňte si na slavnou scénu z Terminátora 2, kdy si Arnie odřízne kůži z ruky a odhalí tak robotickou kostru pod ní? Kdo by si před pouhými 20 lety pomyslel, že jsme na pokraji podobné technologie??

Cena protézy se pohybuje mezi 25 000 a 35 000 dolary. Není to levné, ale pro lidi po amputaci, kteří se chtějí znovu osamostatnit, je to neocenitelné.

Ekso GT

© WSEiT
Exoskelet je označován za průlom v medicíně. Pomoc lidem, kteří utrpěli poranění míchy nebo mrtvici, aby se zotavili a mohli znovu chodit. Hardware se skládá z baterií poháněného robotického obleku vyrobeného z titanu a hliníku. Chůze se dosahuje přenášením váhy boků, což aktivuje senzory v zařízení. Člověk se začíná pomalu, ale správně pohybovat.

RoboBee (Harvardova univerzita)

Díky umělým svalům, které pohybují křídly 120krát za sekundu, má RoboBee rozpětí křídel asi 3 cm a snadno létá. Možná se ptáte, k čemu takového robota potřebujeme, ale možná vás překvapí, že Harvardova univerzita si dala za cíl.
V plánu je vytvořit autonomní roj těchto robotů pro pátrací a záchranné mise, podrobné studie počasí a umělé opylování. Pomocí senzorů, které budou fungovat přesně jako včelí tykadla, a speciálního softwaru budou roboti schopni vzájemně snímat své pohyby a podle toho jednat. Velikost robotů je klíčovým detailem, který jim umožňuje snadno a obratně se dostat do těžko přístupných oblastí v případě přírodních katastrof.

Inženýři v současné době pracují na vyřešení některých problémů se samotnou sestavou. První z nich je

Otázkou zůstává, zda my sami můžeme uniknout pohledu těchto malých včeliček?

„Curiosity (NASA)

Curiosity, které bylo vypuštěno v listopadu 2011 a na Marsu přistálo v srpnu 2012, je dosud nejmodernějším vozítkem NASA. 3 metry dlouhé, 2,5 metru vysoké a téměř tunu vážící marsovské vozítko vyniká v drsném terénu Rudé planety. Jeho hlavním úkolem je analyzovat geologii, hledat vodu nebo známky života a studovat klima. „Curiosity“ již potvrdila přítomnost vody v půdě Marsu, což vyvolalo mezi astronomy velké vzrušení a klepy.
„Curiosity“ je vybaven zobrazovacím systémem, který je schopen pořizovat snímky povrchu Marsu ve vysokém rozlišení, čímž pomáhá pozemskému týmu při dálkovém průzkumu Marsu. Kamery umístěné na vozítku pomohly pořídit slavné „selfie“ vozítka. Může také navrtat kus horniny a odebrat vzorky při hledání prvků, které jsou klíčem k životu na Zemi. Žádný z jeho předchůdců toho nebyl schopen.

Je také prvním robotem na seznamu, který je vybaven laserem. „Curiosity dokáže laserem spalovat malé oblázky pomocí analýzy výparů.

iCub (Italský technologický institut)

Toto je iCub, nejpůsobivější humanoidní robot na seznamu. iCub se natolik podobá člověku, že ho můžete oslovovat křestním jménem a otcovským jménem. iCub, vyvinutý několika univerzitami a vytvořený Italským technologickým institutem, je velikostí srovnatelný s dvouletým dítětem a dokonce se učí stejně.
iCub dokáže identifikovat osoby a objekty, najít mezi nimi rozdíly a podle toho s nimi komunikovat. Je také schopen sám najít cestu ze složitých trojrozměrných bludišť. Může se dotýkat, chytat a zvedat předměty na požádání, a dokonce střílet šípy a snažit se stále lépe trefit terč.

iCub se pravděpodobně stane dokonalým lidským společníkem a asistentem v nepříliš vzdálené budoucnosti.