Robot: Definicija, vrste, delovanje in vloga v znanosti ter fikciji

Roboti: definicija, vrste, delovanje in vloga v znanosti ter fikciji — od tehnologije, aplikacij in raziskav do upodobitev v literaturi, filmu in videoigrah.

Robot je stroj ali naprava, ki izvaja naloge namesto človeka ali v njegovo pomoč, pogosto samostojno ali pod nadzorom. Roboti so zasnovani za izvajanje določenih funkcij — od preprostega premikanja predmetov do zapletenih operacij, kot so operacije, raziskovanje razdalj ali interakcija z ljudmi.

Roboti so običajno stroji, ki jih upravlja računalniški program ali elektronsko vezje. Njihovo delovanje je lahko popolnoma avtonomno, polavtonomno ali pa jih neposredno nadzoruje človek (t. i. teleoperacija). Nekateri roboti so ustvarjeni tako, da so videti ali delovati kot ljudje — v takih primerih lahko njihovo vedenje nakazuje inteligenco ali celo razmišljanje — vendar večina industrijskih in specializiranih robotov ne spominja na človeka in je optimizirana za opravljanje specifičnih nalog.

Komponente in delovanje

Osnovni deli robota običajno vključujejo:

• Mehanski del: okvir, roke, členki, kolesa ali noge — to so aktuatorji, ki omogočajo gibanje in manipulacijo.
• Električni in elektronski sklopi: napajanje, krmilniki, pogoni in vezja, ki pretvarjajo ukaze v dejanska dejanja.
• Senzorji: kamere, lidar, ultrazvok, dotik, sila, temperaturni senzorji ipd., ki zbirajo informacije o okolju in lastnem stanju robota.
• Krmilni sistem in programska oprema: algoritmi, nadzorni programi in morebitne metode umetne inteligence (strojno učenje, načrtovanje poti, zaznavanje in interpretacija podatkov).

Roboti delujejo prek zanke zaznavanja-odločitve-ukrepa: senzorji zaznajo okolje, nadzornik izračuna ukrepe in aktuatorji izvedejo gibanje ali manipulacijo. Napredni roboti uporabljajo obdelavo slik, strojno učenje in načrtovalne algoritme za prilagajanje in učenje iz izkušenj.

Vrste robotov

• Industrijski roboti: stalno nameščeni ali mobilni manipulatorji za varjenje, barvanje, pakiranje in montažo v tovarnah.
• Kollaborativni roboti (kobot): namenjeni sodelovanju z ljudmi v istem delovnem prostoru, z vgrajenimi varnostnimi mehanizmi.
• Mobilni roboti: avtomatizirana vozila, samovozeči vozički AGV, robotski sesalniki in dostavni roboti.
• Humanoidi: roboti, oblikovani po človeški podobi, za raziskave interakcije človek‑stroj, socialno robotiko in eksperimentalni razvoj.
• Medicinski roboti: kirurški roboti, robotski asistenti v rehabilitaciji in robotski pripomočki za nego bolnikov.
• Raziskovalni in vesoljski roboti: roversi, sondi in robotizirane roke za delo v ekstremnih ali nedostopnih okoljih.
• Vojaški in varnostni roboti: za razminiranje, nadzor, obveščevalne naloge ali izvidovanje.
• Sistemi rojstva (swarm robotics): več manjših robotov, ki sodelujejo za dosego kompleksnega cilja skozi enostavna pravila obnašanja.
• Servisni in potrošniški roboti: družinski pomočniki, izobraževalni roboti, igrače in pametni gospodinjski pripomočki.

Avtonomija in umetna inteligenca

Raven avtonomije se razlikuje: nekateri roboti izvajajo vnaprej programirane zaporedja, drugi uporabljajo napredne algoritme za zaznavanje, načrtovanje in učenje. Umetna inteligenca omogoča: prepoznavanje slik in govora, odločanje v neznanih situacijah, optimizacijo poti in prilagajanje na spreminjajoče se pogoje. Strojno učenje in nevronske mreže so danes pogosti za naloge, kot so računalniški vid, razvrščanje ali upravljanje kompleksnih sistemov.

Uporabe v znanosti in industriji

Roboti so ključni v avtomatizaciji proizvodnje, medicinskih posegih, raziskavah okolja, reševanju in skoraj vseh področjih inženirstva. V znanosti omogočajo ponovljive meritve, delo v nevarnih pogojih (npr. globokomorski pogoji ali jedrska območja) in izvajanje dolgih ali natančnih eksperimentov. V industriji povečujejo produktivnost, kakovost in varnost dela.

Roboti v fikciji in kulturi

V fikciji so roboti pogosto predstavljeni kot humanoidna bitja z lastnim čustvenim življenjem in zavestjo. Literatura, filmi in igre raziskujejo teme avtonomije, identitete, etike in odnosov med ljudmi in stroji. Obstaja veliko knjig, filmov in videoiger, v katerih nastopajo roboti. Morda je najbolj znana knjiga Isaaca Asimova Jaz, robot. Asimov je v svojih zgodbah uvedel tudi znane konceptualne omejitve, znane kot tri zakoni robotike, ki so začeli širšo razpravo o etiki in varnosti robotov.

Etika, varnost in prihodnost

Razvoj robotike odpira pomembna vprašanja: odgovornost pri napakah, vpliv na delovna mesta, zasebnost, varnost in morebitna zloraba tehnologije. Zato se razvijajo standardi, regulacije in smernice za varno uvajanje robotov v javno in delovno okolje. Prihodnost robotike vključuje boljše zaznavanje, učenje v realnem času, človeško-robotično sodelovanje in širšo integracijo v vsakdanje življenje.

Roboti so torej zelo raznoliki: od preprostih avtomatov do kompleksnih sistemov z elementi umetne inteligence. Njihova vloga v znanosti, industriji in kulturi bo verjetno še rasla, zato je razumevanje njihovega delovanja, omejitev in družbenih posledic ključnega pomena.

Sodobni roboti

Roboti imajo veliko možnosti uporabe. Številne tovarne uporabljajo robote za hitro in brez napak opravljanje težkega dela. Roboti niso podobni ljudem, saj so narejeni za opravljanje različnih nalog. To so "industrijski" roboti. Nekateri roboti najdejo bombe in se jih znebijo. Če nekdo naredi napako, se robot poškoduje ali uniči, kar je bolje, kot če bi bil ubit človek. Obstajajo tudi roboti, ki pomagajo doma, na primer sesajo ali poganjajo kosilnico. Takšni roboti se morajo naučiti o območju dela.

Nekaj robotov operira na mestih v telesu, kjer je človeška roka prevelika.

Planet roverji so roboti za raziskovanje oddaljenih planetov. Ker pošiljanje radijskega signala z Zemlje na drug planet traja zelo dolgo, roboti večino svojega dela opravijo sami, brez ukazov z Zemlje.

Ljudje še vedno menijo, da imajo roboti obliko človeka - dve nogi, dve roki in glavo. ASIMO je robot, ki znanstvenikom pomaga pri učenju oblikovanja in programiranja robotov. Lahko hodi, česar ni lahko programirati.

Industrijski robot, ki se uporablja za varjenje

Vzhodni in zahodni pogledi

Vzhodne misli o robotih

Približno polovica vseh robotov na svetu je v Aziji, 32 % v Evropi, 16 % v Severni Ameriki, 1 % v Avstraliji in 1 % v Afriki. 30 % vseh robotov na svetu je na Japonskem. Japonska ima največ robotov med vsemi državami na svetu in je vodilna v svetovni industriji robotike. Za Japonsko pravijo, da je svetovna prestolnica robotike.

Na Japonskem in v Južni Koreji so ideje o prihodnjih robotih večinoma pozitivne. Pozitiven sprejem robotov je morda deloma posledica znanega risanega robota "Astroboy". Kitajska je izrazila podobna stališča o robotiki kot Japonska in Južna Koreja, vendar Kitajska pri razvoju robotov zaostaja tako za Ameriko kot Evropo. Vzhodnoazijsko stališče je, da bi morali biti roboti približno enaki ljudem. Menijo, da bi lahko roboti skrbeli za stare ljudi, učili otroke ali služili kot pomočniki. V vzhodni Aziji prevladuje mnenje, da bi bilo dobro, če bi roboti postali bolj priljubljeni in naprednejši. To mnenje je nasprotno od priljubljenega zahodnega mnenja.

"To je začetek obdobja, v katerem lahko ljudje in roboti sobivajo," pravi japonsko podjetje Mitsubishi o enem od številnih človeku podobnih robotov na Japonskem. Južnokorejsko ministrstvo za informacije in komunikacije napoveduje, da bo med letoma 2015 in 2020 vsako južnokorejsko gospodinjstvo imelo robota.

Zahodne misli o robotih

Zahodne družbe so bolj nagnjene k temu, da nasprotujejo razvoju robotov ali se ga celo bojijo. V znanstvenofantastičnih filmih in drugih zgodbah so pogosto prikazani kot nevarni uporniki proti človeštvu.

Zahod meni, da so roboti "grožnja" prihodnosti ljudi, kar je v veliki meri posledica verskega vpliva abrahamskih religij, po katerih bi ustvarjanje strojev, ki lahko mislijo sami, skorajda pomenilo igranje Boga. Seveda te meje niso jasne, vendar je med obema ideologijama precejšnja razlika.

Robotski strelec

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je robot?

V: Kako se roboti upravljajo?

V: Ali so roboti vedno pod neposrednim nadzorom človeka?

V: Ali imajo lahko roboti čustva?

V: Ali so roboti vedno videti kot ljudje?

V: Kakšna je razlika med roboti v fikciji in v resničnosti?

V: Katera je najbolj znana knjiga z roboti?

Išči po črki