Производство и использование роботов в наше время — это одна из самых быстроразвивающихся и многообещающих сфер. В основе разработки роботизированных систем лежит наука «робототехника», или как ее называют по другому «роботика». В этой статье, я простым языком расскажу о сути термина «робототехника», основополагающих принципах и перспективах.

Робототехника — это наука посвященная разработке автоматических роботизированных систем и устройств. В основе роботики лежат смежные дисциплины, такие как: механика, электроника, кибернетика, физика, электротехника и другие.

Возникновение термина «робототехника»

Впервые термин «роботика» (анг. «Robotics») использовал в своем рассказе «Лжец» писатель-фантаст Айзек Айзимов (1941 год). В свою очередь, сам термин содержит в себе объединение двух слов: «робот» и «техника». Слово «робот» придумал чешский писатель Карел Чапек в 1920 году. В своей пьесе «Р.У.Р» (Россумские универсальные роботы) писатель описал жизнь владельца завода, который наладил производство «андроидов» способных работать без сна и отдыха. Но в конечном итоге они восстали против хозяина. Данный сюжет лег в основу многих современных научно-фантастических романов и фильмов.

Хотя само слово «робот» были придумано в начале девятнадцатого века, но история знает немало примеров создания подобных систем в более раннее время. Гомер в своей «Илиаде» описывал создание Гефестом разумных золотых служанок, то есть имеющих искусственный интеллект. Известна история и о «механическом летающем голубе» древнего изобретателя Архита Тарентского. В 1500 году человек-легенда Леонардо да Винчи создал механического льва, который открывал герб Франции во время посещения короля. А в 1801 году Жозеф Жаккар разработал передовой ткацкий станок, работающий с помощью специальных карт с отверстиями. Благодаря им станок можно было «запрограммировать» для создания декоративных узоров. Это лишь часть прототипов роботизированных систем, изобретенных в далеком прошлом.

Начало активного развития робототехники

Многие исследователи сходятся во мнении, что активному развитию сферы робототехники способствовала необходимость оградить человека от опасности во время работы с радиоактивными элементами. В середине XX века появились первые роботы-манипуляторы предназначенные для работы с радиоактивными материалами. В 60-х годах начали появляться роботизированные системы на дистанционном управлении для сбора радиоактивных образцов и их анализа. Также различные роботы применялись в экстремальных условиях: под водой, в шахтах, при разборе завалов и др.

Еще одним важным фактором в развитии робототехники стало внедрение на производстве станков с ЧПУ (числовое программное управление). Первые такие машины использовались для автоматизированной разгрузки и погрузки материалов. Потом появились и более сложные станки, способные в автоматическом режиме производить детали, сортировать грузы, производить сборку техники и многое другое.

Интересно, что если первые роботизированные системы имели в своей конструкции большую часть электроники, а меньшую — механики, то впоследствии это изменилось. Современные роботы имеют относительно небольшие электронные системы управления, зато увеличилась доля механических элементов. Связанно это в первую очередь с появлением производительных чипов и микропроцессоров, способных обрабатывать огромные массивы информации и проводить сложнейшие вычислительные операции.

Современная робототехника

В настоящее время сфера робототехники весьма развита, и по мнению аналитических агентств — является одной из самых приоритетных. Прогнозируется, что в будущем доля разработки и производства роботов будет всё больше увеличиваться. Уже сейчас многие мировые корпорации заменяют роботизированными системами рабочих на производствах. Данная тенденция, с точи зрения бизнеса — оправданна, так как роботы способны выполнять работу быстрее, эффективнее и дешевле чем люди. В свою очередь, это породило целое течение противников роботизации, ведь это неизменно приводит к обесцениванию человеческого труда и безработице.

Направления в робототехнике

В зависимости от сферы применения, назначения и конструкции роботов — можно выделить несколько основных классов.

Манипуляционные роботы

Как следует из названия — это роботизированные системы, которые в своей основе используют устройства в виде манипуляторов. Как правило, они имеют определенную степень подвижности, стационарную или передвижную базу. Наиболее часто такие роботы используются на производствах, в логистике, образовании, здравоохранении, бытовой сфере.

Мобильные (передвижные) роботы

Относительно молодой класс роботов, базовым свойством которых является возможность передвигаться. В основе движущегося шасси могут использоваться различные управляемые приводы: колесные, шагающие, гусеничные, плавающие, летающие. Сфера применения таких роботов: полевые исследования (в том числе в космосе), работа в экстремальных, опасных для человека условиях, бытовое применение.