Robot (original) (raw)

Inimesesarnane robot

Robot (tšehhi k robota – 'sunnitöö') on programmeeritav, automaatselt toimiv masin, mis on mõeldud asendama inimese liikumist ja tajumist nõudvaid tegevusi. Ehkki robot on asendamatu rasketel ja ohtlikel töödel, ei suuda see inimest täielikult asendada ega funktsioone inimlikult täita. [1]

Roboteid on mitut tüüpi – näiteks tööstus-, militaar-, uurimis-, meditsiini-, põllumajandus- ja majapidamisrobotid. Need võivad olla kaugjuhitavad, programmeeritavad või mõlemat korraga. Kuigi leidub inimesekujulisi mudeleid, sarnaneb enamik roboteid siiski konkreetset ülesannet täitvate mehhanismidega.

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

Roboti mõiste on pärit tšehhikeelsest sõnast robota, mis tähendab sunnitöölist või pärisorja. Laiema avalikkuse ette tõi selle sõna kirjanik Karel Čapek oma 1920. aasta näidendis „Rossumi universaalsed robotid“. Selles düstoopilises loos lõid inimesed endale teenimiseks kunstlikud olendid, kes aga lõpuks mässama hakkasid ja oma loojad hävitasid.[1]

Termini "robootika" võttis esimesena kasutusele ulmekirjanik Isaac Asimov lühijutus „Runaround“. Asimovi looming on mänginud olulist rolli tehisintellekti ja robootika eetika kujundamisel. Samas teoses esitas ta oma kuulsad kolm robootika põhiseadust, mis on loodud tagama robotite ohutust inimkonnale:

  1. Robot ei tohi oma tegevuse või tegevusetusega inimesele kahju tekitada.
  2. Robot peab alluma inimese antud korraldustele, välja arvatud juhul, kui need on vastuolus esimese seadusega.
  3. Robot peab kaitsma end seni, kuni see ei lähe vastuollu esimese või teise seadusega.[1]

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

Esimese põlvkonna robotid suudavad haarata esemeid, mille asukoht ruumis on roboti suhtes täpselt fikseeritud. Selline töömehhanism eeldab detailide eelnevat ruumilist orienteerimist või spetsiaalsete hoidikute kasutamist, mis muudab robotsüsteemi ülesehituse kalliks ning vähendab oluliselt selle töö paindlikkust. Kokkuvõttes on esimese põlvkonna robotite juhtseadmete ainus ülesanne realiseerida jäigalt etteantud liikumisprogrammi.[3]

Militaarrobot droon

Teise põlvkonda kuuluvad ümbruskonda tajuvad robotid, mis kohastuvad keskkonnas toimuvate muutustega. Tajumiseks vajalik väline informatsioon saadakse mitmesugustelt anduritelt, nagu puute-, lähedus- ja lokatsiooniandurid, ning tehisnägemise süsteemidelt. [4] Erinevalt esimesest põlvkonnast sõltub teise põlvkonna robotite juhtimisalgoritm otseselt töötsoonis valitsevast olukorrast.[5]

Kuna eri situatsioonid nõuavad masinalt erilaadset käitumist, peab juhtimisseade olema võimeline algoritmi vastavalt vajadusele ümber häälestama. Selliste robotite tööd suunab kõrgema tasandi programm, mis muudab roboti tööprogrammi lähtuvalt anduritelt laekuvast infost. Süsteemi keerukuse tõttu on juhtimisfunktsioonid jaotatud eri tasandite vahel, kasutades hierarhilist juhtimist, mis tagab roboti paindlikkuse ja võime täita ülesandeid ka muutlikes tingimustes.[5]

Kolmanda põlvkonna robotid on autonoomsed ja suudavad tänu keskjuhtimissüsteemile töötada ilma inimese järelevalveta.[6] Selle generatsiooni robotite võimekus põhineb kiirel õppimisel läbi keerukate simulatsioonide, mis modelleerivad füüsilisi, psühholoogilisi ja kultuurilisi tegureid.[7]

Füüsilised tegurid on eseme kuju, kaal, tugevus, tekstuur, välimus ja käsitsemisviis. Psühholoogilised tegurite alla kuuluvad inimese eesmärgid, uskumused, tunded ja eelistused. Kultuuriliste aspektide hulka kuuluvad inimese või asja nimi, väärtus, asukoht ja ülesanne.[7]

Selliste simulaatorite arendamine ja väljatöötamine on tohutu ettevõtmine, kus tuhandete programmeerijate töö on põimitud robotite endi kogutud andmetega, et luua üha täpsemaid mudeleid ümbritsevast maailmast ja seal toimimisest.[7]

Autonoomsete robotite arendamine koduste ülesannete täitmiseks on keerulisem, kui see esmapilgul tundub. Kuigi inimesel on lihtne mõista, kuidas mingit kindlat majapidamistööd teha, on autonoomse roboti jaoks selle mõistmine ja teostamine keeruline ülesanne.[8]

Robottolmuimeja ja põrandapesurobot ühes

Majapidamisrobotite seas on tänapäeval:

Kaasaegne tarkvara on arenenud tasemeni, kus seda nimetatakse tinglikult masinintellektiks ehk tehisintellektiks. Tänu tohutule arvutusvõimsusele, ülivõimsatele miniprotsessoritele ning täiustatud anduritele suudavad robotid piiratud valdkondades probleeme iseseisvalt lahendada ja on õppimisvõimelised. Asukoha ja asendi määramiseks kasutatakse GPS-seadmeid ning MEMS-inertsiaalandureid, mis võimaldavad robotil võrrelda saadud informatsiooni salvestatud andmetega ning vastavalt sellele tegutseda.[11]

Olgugi et robotid on võimekad, puuduvad nende "ajul" bioloogilisele ajule omased emotsioonid, empaatia ja instinktid ning neil ei ole võimet luua midagi täiesti uut. Robotid on eelkõige programmeeritud inimese liigutusi matkima. Selle näiteks on arendustööd Jaapanis, kus roboteid on "õpetatud" tantsima, kopeerides neile ette näidatud tantsusamme.[11]

Roboteid kasutatakse peamiselt inimvõimeid ületavas või ohtlikus tegevuses.

  1. Keskkond pole inimesele sobiv: kõrge või madal temperatuur, atmosfääri puudumine, kõrge rõhk, kestev kaaluta olek (raskuskiirenduse puudus), raadioaktiivsus, mürgistusoht.
  2. Inimese jaoks nüri, kestev ja ühetaoline (monotoonne) töö.
  3. Inimese füüsilised võimed: jõud, liigutuste (töö) täpsus, kiirus jms pole piisavad.
  4. Sõjanduses, kus on otsene oht inimese elule.
Tsitaadid Vikitsitaatides: Robot
  1. 1 2 3 4 H. P. Moravec, „Robot“, [Võrgumaterjal], https://www.britannica.com/technology/robot-technology (27.10.2019)
  2. ↑ "ROBOT GENERATIONS – 21118". 28. märts 2013. Vaadatud 2.01.2020.
  3. ↑ Unimate. "The First Industrial Robot". Vaadatud 2.01.2020.
  4. ↑ Desing Technology. "ROBOTS IN AUTOMATED PRODUCTION". Vaadatud 2.01.2020.
  5. 1 2 Christoph Salge (11. juuli 2017). "Asimov's Laws Won't Stop Robots from Harming Humans, So We've Developed a Better Solution". Vaadatud 2.01.2020.
  6. ↑ Design Technology, „Robots in automated production“, [Võrgumaterjal] http://www.ruthtrumpold.id.au/destech/?page\_id=376, (28.10.2019)
  7. 1 2 3 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. ↑ 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. 1 2 T. Harris, "How Robots Work", [Võrgumaterjal],https://science.howstuffworks.com/robot6.htm(02.12.2019)