Robot

Robot (tšehhi sõnast robota – 'orjus, orjatöö') on automaatselt töötav mis tahes masin, mis asendab inimeste jõupingutusi, kuid see ei või sarnaneda inimese enda töö tegemisega ega täita funktsioone inimlikult.[1] Roboteid on mitut tüüpi, näiteks tööstus-, militaar-, uurimis-, meditsiini-, põllumajandus- ja majapidamisrobotid.

Roboteid on võimalik juhtida välise või sisseehitatud juhtimisseadme abil. Roboteid saab konstrueerida inimesekujuliseks, kuid enamik roboteid on masinad. Robotid on konstrueeritud teatud ülesannete täitmiseks.

Teadus- ja tehnikaharu, mis tegeleb robotite uurimisega, nimetatakse robootikaks ehk robotitehnikaks. Lisaks on robootika inseneriteadus, mis tegeleb robotite kavandamise, ehitamise ja kasutamisega.[1]

AjaluguRedigeeri

Tänapäevane termin "robot" on tulnud tšehhi sõnast robota, mis tähendab sunnitöölist või pärisorja. Tšehh Karel Čapek kasutas aastal 1920 oma draamas „Rossumi universaalsed robotid“ (inglise keeles „Rossum’s Universal Robots”) kunstlikku inimest ehk robotit. Näidendis valmistasid inimesed roboteid ning tehaseomanikud kasutasid neid meeleldi, kuni robotid hakkasid mässama ja hävitasid inimkonna.[1]

Sõna "robootika" ilmus esimest korda Isaac Asimovi teadusulmeloos „Runaround“. Hilisemate Asimovi robotilugudega andis ta ideid ja eeskuju intelligentsete robotite väljatöötamiseks. Teadusulmeloos „Runaround“ sisaldub Asimovi kolm robootika seadust:

  • Robot ei tohi vigastada inimest ega lase tegevusetuse tõttu inimesel kahju saada.
  • Robot peab järgima inimeste antud korraldusi, välja arvatud juhtutel, kui mingid korraldused oleksid vastuolus esimesega seadusega.
  • Robot peab kaitsma end seni, kuni kaitsmine ei ole vastuolus esimese ega teise seadusega. [1]

Esimene põlvkondRedigeeri

Esimesse põlvkonda kuuluvad kergema arhitektuuriga robotid, mis saavad edukalt hakkama vaid täpselt kindlaks määratud (determineeritud) tingimustes. Kui roboti mällu on salvestatud programm ja programmi ei muudeta roboti töötamise ajal, siis on tegu jäiga programmijuhtimisega robotiga. Sellistel robotitel puudub ümbrusetaju ja järelikult puudub neil võimalus saada välist tagasisidet. Manipulaatori liikumist ruumis juhitakse üksnes sisemistelt asendi- ja kiiruseanduritelt saadud signaalide järgi.[2]

Esimese põlvkonna robotid suudavad haarata esemeid, mille asukoht ruumis on roboti suhtes täpselt fikseeritud. Robotsüsteemis kasutatakse tehnoloogilisi abivahendeid, näiteks enne orienteeritakse töödeldavad detailid ruumiliselt või paigutatakse fikseeritud pesadega kassettidesse. Nii suureneb oluliselt robotsüsteemi hind ja väheneb töö paindlikkus. Kokkuvõtteks võib öelda, et esimese põlvkonna robotite juhtseadmete ülesanne on realiseerida jäigalt etteantud programm.[3]

Teine põlvkondRedigeeri

Teise põlvkonda kuuluvad ümbruskonda tajuvad robotid, mis kohastuvad keskkonnas toimuvate muutustega. Ümbrusetajuks vajaliku välise informatsiooni allikad on mitmesugused andurid, näiteks puute-, lähedus- ja lokatsiooniandurid ning tehisnägemine.[4] Teise põlvkonna robotite juhtimisalgoritm sõltub konkreetsest olukorrast töötsoonis.[5]

Eri olukorrad nõuavad robotitelt erilaadset tegutsemist, mistõttu peab teise põlvkonna robotite juhtimisseade peale juhtalgoritmi realiseerimise vajaduse korral algoritmi ümber häälestama. Robotite tööd juhib kõrgema-tasandiline programm, mis sõltuvalt olukorrast muudab roboti tööprogrammi. See tähendab, et keerukuse tõttu on otstarbekas jaotada juhtimisfunktsioonid eri tasandite vahel ja kasutada hierarhilist juhtimist.[5]

Kolmas põlvkondRedigeeri

Kolmanda põlvkonna robotid on autonoomsed ja saavad enamasti töötada ilma inimese järelevalveta. Sellistel robotitel on keskjuhtimissüsteem.[6] Selle generatsiooni robotid õpivad kiiresti eri testitest, mis toimuvad simulatsiooni kaudu, mis modelleerivad füüsilisi, psühholoogilisi ja kultuurilisi tegureid.[7]

Füüsilised tegurid on eseme kuju, kaal, tugevus, tekstuur, välimus ja käsitlemisviis. Psühholoogilised tegurid, mida kasutatakse nii inimestele nüüd ka robotitele. Selle alla kuuluvad inimese eesmärgid, uskumused, tundeid ja eelistusi. Kultuuriliste aspektide hulka kuuluvad inimese või asja nimi, väärtus, asukoht ja ülesanne.[7]

Selliste simulaatorite arendamine ja väljatöötamine on tohutu ettevõtmine, mille kallal töötavad tuhandeid programmeerijad ja robotid, mis tegutsemise kohta kogutakse andmeid.[7]

MajapidamisrobotidRedigeeri

Autonoomsete robotite arendamine koduste ülesannete täitmiseks on keerulisem, kui see esmapilgul tundub. Kuigi inimesel on kergem aru saada, kuidas teha mingit kindlat majapidamistööd. Kuid autonoomse roboti jaoks on see keeruline, et seda mõista ja teostada sarnaselt inimesega.[8]

Robotitel pole kaasasündinud teadmisi. Robotil on vaja eelnevalt palju informatsiooni, et pesu pesta. Robot tahab teada, kuidas ja kuna ta peab mingit kindlat liigutust tegema. Selleks kasutab robot enda kaameraid ja andureid.[8]

 
Robottolmuimeja ja põrandapesurobot ühes

Majapidamisrobotite seas on tänapäeval

  1. robottolmuimeja
  2. põrandapesurobot
  3. mobiilsed veebikaamerad
  4. vihmaveerenni puhastusrobot
  5. robotmuruniiduk
  6. basseinipuhastusrobot
  7. pesulappamisrobot
  8. nutitriikraud
  9. aknapesurobot
  10. grillipuhastusrobot
  11. tualetipuhastusrobot [9][10]

TehisintellektRedigeeri

Arvutid suudavad piiratud valdkondades probleeme lahendada. Tehisintellektiga robot kogub sensorite või inimese sisestatud sisendi abil olukorra kohta fakte. Hiljem robot võrdleb saadud informatsiooni salvestatud andmetega ning otsustab, mida see informatsioon tähistab. Roboti tehisintellekt töötab läbi mitmesuguseid võimalikke toiminguid ja ennustab kogutud informatsiooni põhjal, milline toiming on kõige edukam.[11]

Mõnedel kaasaegsematel robotitel on võime õppida piiratud mahus. Õppimisrobotid tunnevad ära, kas teatud toimetus saavutas soovitud tulemuse (näiteks jalgade liigutamine teatud viisil). Robot salvestab selle informatsiooni ja proovib järgmisel korral samasuguses olukorras edukalt toimida. Robotid ei suuda koguda sellist informatsiooni nagu inimene. Mõned robotid saavad õppida inimeste tegusid järgi tehes. Näiteks Jaapanis õpetasid arendajad robotit tantsima, näidates liigutusi ette.[11]

Robotite kasutamise põhjusedRedigeeri

  1. Keskkond pole inimese tööks sobiv (kõrge temperatuur, ei saa hingata, suur rõhk, oht elule ja tervisele).
  2. Töö on inimese jaoks liiga nüri (liiga lihtne ja monotoonne töö kurnab inimest).
  3. Inimese füüsilised võimed pole piisavad (liikumisulatus, tõstevõime, liigutuste täpsus, kiirus jms).

Vaata kaRedigeeri

ViitedRedigeeri

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 H. P. Moravec, „Robot“, [Võrgumaterjal], https://www.britannica.com/technology/robot-technology (27.10.2019)
  2. "ROBOT GENERATIONS – 21118". 28. märts 2013. Vaadatud 02.01.20.
  3. Unimate. "The First Industrial Robot". Vaadatud 02.01.20.
  4. Desing Technology. "ROBOTS IN AUTOMATED PRODUCTION". Vaadatud 02.01.20.
  5. 5,0 5,1 Christoph Salge. "Asimov's Laws Won't Stop Robots from Harming Humans, So We've Developed a Better Solution". 11 juuli 2017. Vaadatud 02.01.20.
  6. Design Technology, „Robots in automated production“, [Võrgumaterjal] http://www.ruthtrumpold.id.au/destech/?page_id=376, (28.10.2019)
  7. 7,0 7,1 7,2 H. Marovec, „Rise of the Robots—The Future of Artificial Intelligence”, 2009 https://www.scientificamerican.com/article/rise-of-the-robots/,(28.10.2019)
  8. 8,0 8,1 H. Schumacher, „Is this the end of household chores”, 2018, [Võrgumaterjal], https://www.bbc.com/future/article/20180730-could-robots-do-our-household-chores-like-laundry (27.10.2019)
  9. All on Robots, „Household robots“, [Võrgumaterjal], http://www.allonrobots.com/household-robots.html (27.10.2019)
  10. M. Ellis, „10 Robots That’ll Do Your Chores So You Don’t Have to”, 2018, [Võrgumaterjal], https://www.makeuseof.com/tag/best-robots-chores/ (27.10.2019)
  11. 11,0 11,1 T. Harris, "How Robots Work", [Võrgumaterjal],https://science.howstuffworks.com/robot6.htm(02.12.2019)