По степени участия человека в управлении роботом
По этому признаку выделяют два класса:
- биотехнические
- автономные (автоматические)
Биотехнические роботы
Это все дистанционно-управляемые копирующие роботы; экзоскелеты, роботы, управляемые человеком с пульта управления, и полуавтоматические роботы.
Принципы управления биотехническими роботами
Копирующие роботы имеют следующую управляющую структуру:
- задающий орган (обычно манипулятор), идентичный исполнительному (с масштабом по размерам и усилиям)
- средства передачи сигналов прямой и обратной связи
- средства отображения для оператора среды функционирования робота
Движение задающего органа, задаваемое оператором, копируется с точностью до масштабного коэффициента исполнительным органом при помощи следящих систем двустороннего действия.
Экзоскелеты — это антропоморфные конструкции, которые обычно «одеваются» на руки, ноги или корпус человека и служат для воспроизведения (копирования) его движений с некоторым масштабным коэффициентом по усилиям. Экзоскелеты зачастую имеют несколько десятков степеней свободы. Подобно копирующим роботам управляются с помощью следящих систем двустороннего действия.
Роботы, управляемые с пульта управления. С подобным принципом знакомы, наверно, все — на примере радиоуправляемых моделек. На пульте - система клавиш или рукояток и средства отображения информации. Движение роботу задается человеком с пульта управления через систему исполнительных приводов.
В полуавтоматических роботах ручное управление сочетается с автоматическим. Используется, когда заранее жестко запрограммировать все нужные операции невозможно, а оснащать робота искусственным интеллектом нецелесообразно или невозможно.
К полуавтоматическим также относятся роботы с супервизорным управлением: когда оператор вмешивается в действия робота путем сообщения ему дополнительной информации (например, с помощью целеуказания, указания требуемой последовательности действий и т. п.).
Автономные роботы
Другой важный класс роботов — это роботы с автономным, или автоматическим, управлением. Такие роботы после их создания и настройки могут, в принципе, функционировать и без участия человека. Типичный пример - роботы с элементами искусственного интеллекта, андроиды.
По типу решаемых роботом задач
Здесь также два класса роботов.
В зависимости от назначения и решаемого класса задач выделяют:
- производственные роботы
- исследовательские роботы
Производственные роботы
Предназначены для выполнения тяжелой, монотонной, вредной и опасной физической работы. Для таких роботов характерно наличие автоматических исполнительных устройств (манипуляторы, имитирующие движения рук человека, самоходные тележки с различными типами шасси и т. п.).
Производственные роботы делятся, в свою очередь на несколько разновидностей:
- промышленные
- строительные
- сельскохозяйственные
- транспортные
- бытовые
- боевые
Промышленные роботы предназначены в основном для автоматизации всех видов ручных и транспортных операций в различных отраслях промышленности. Наибольшее применение они нашли в машиностроении и приборостроении, в горнодобывающей, нефтехимической, металлургической и атомной промышленности.
Строительные роботы позволят автоматизировать огромное количество ручных операций как вспомогательных, так и основных, органически присущих строительному делу. Роботизация строительства сегодня весьма актуальна.
Сельскохозяйственные роботы предназначены для автоматизации трудоемких и монотонных процессов в сельском хозяйстве. В настоящее время начинается интенсивная разработка таких роботов, знаменующих начало роботизации сельскохозяйственного производства.
Транспортные роботы предназначены для автоматизации управления различными транспортными средствами. Это самоходные тележки, шагающие аппараты, автопилоты и авторулевые.
В последнее время большие успехи достигнуты в создании бытовых роботов. Они служат для автоматизации операций, связанных с бытом человека и с сферой его обслуживания. Зачастую здесь требуются более гибкие и универсальные системы, чем обычные автоматы. Эти роботы должны мыть посуду, стирать, натирать полы,готовить пищу и т. п.
К бытовым роботам можно отнести и роботов-игрушек, которые способны имитировать движения (а иногда и некоторые эмоции) живого существа.
Боевые (военные) роботы заменяют человека в боевых ситуациях для сохранения человеческой жизни или для работы в условиях несовместимых с возможностями человека в военных целях. В настоящее время существует несколько видов боевых роботов. Это беспилотные или с дистанционным управлением авиационные, подводные аппараты и надводные корабли, роботы-минеры, роботы-саперы, роботы-разведчики и роботы-патрульные. Следует особо отметить, что сегодня боевые роботы управляются человеком, однако есть попытки создать и полностью автономного боевого робота, что вызывает многочисленные и жаркие споры.
Исследовательские роботы
Исследовательские роботы служат для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах. Объектами могут быть космос, поверхности планет, подводное пространство, подземные полости (шахты, пещеры и т. п.), Арктика и Антарктика, пустыни, зараженная местность и другие труднодоступные для человека области.
Программы-роботы
Совершенно отдельно стоят программы-роботы, обычно называемые ботами. Они предназначаются для автоматизации рутинных задач и чаще всего используются в Интернете: поисковые роботы, чат-боты, icq-боты.
По материалам сайта www.sadod.ru
Робот
Происхождение слова "робот" бесспорно, но, как ни странно, малоизвестно.
В 1921 г. известный чешский писатель Карел Чапек написал пьесу "Р.У.Р." ("Россумские универсальные роботы"), персонажами которой были люди и роботы - искусственные люди.
Роботы Чапека были не механическими, а биологическими существами. Просто у них отсутствовали некоторые человеческие функции, в частности - способность влюбляться.
Само слово "робот" Чапек образовал от чешского robota — по-нашему "работа".
Один из героев пьесы, генеральный директор компании "Р.У.Р.", отвечая на вопрос "Что такое роботы?", говорит: "Роботы — это не люди,... они механически совершеннее нас, они обладают невероятно сильным интеллектом, но у них нет души".
Благодаря этим качествам ("механическое совершенство" и "невероятно сильный интеллект") роботы способны работать и совершенствоваться как люди. В пьесе "Р.У.Р." роботы, первоначально созданные для замены людей на заводах, вскоре вышли из-под контроля людей и принялись, уничтожать своих создателей.
Образы и идеи К. Чапека во многом предвосхитили и научно-технический прогресс и фантастику.
Андроид
Происхождение слова "андроид" не так однозначно как в случае с роботом. Есть две версии.
Согласно первой, слово образованоот слияния греческого корня andr-, что означает "человек, мужчина, мужской" и суффикса -eides, который означает — "подобный, схожий".
Другая версия - слово "анроид" произошло от создателя человекоподобных механических игрушек Анри Дро.
Впервые слово "андроид" употребил французский писатель Филипп Огюст Матиас Вилье де Лиль-Адам (1888—1889) в книге "Будущая Ева" ("Tomorrow’s Eve") для обозначения человекоподобного робота, описывая искусственную женщину Адали. Адали разговаривала с помощью фонографа, выдающего одну за другой классические цитаты.
А слово "дроид" ("Звездные войны") Джордж Лукас получил путём сокращения от "андроид", так же, как "бот" сокращенно от "робот".
Чем дальше заходит робототехника, чем более интеллектуальными и самостоятельными становятся роботы, тем острее встает вопрос о взаимоотношениях робота и человека: Robo & Homo или Robo Vs Homo?
Мнения высказываются самые разные. Недавно свою позицию высказали Уэндел Уолок, специалист по этике из Йельского Университета и Колин Ален, историк и философ из Университета штата Индиана (США).
Они предложили Шесть правил, которые должны обеспечить интеграцию роботов в человеческое общество.
Правило первое:
Не доверять роботам задач, которые связаны со значительным риском для общества. Действия роботов должны быть предсказуемыми, а возможность катастроф сведена к минимуму.
Увы, уже сегодня поведение вычислительных систем не всегда возможно прогнозировать, а по мере усложнения их интеллекта, их "самостоятельность" будет только повышаться.
Правило второе:
Ни при каких условиях не доверять роботам оружие, и/или не предоставлять им управление вооружением.
Печально, но это правило никто и не планировал соблюдать. Краткий обзор боевых роботов, который мы недавно представили, ярко об этом свидетельствует. Не говоря уж о случаях, когда боевые роботы выходят из-под контроля, что заканчивалось человеческими жертвами.
Правило третье: соблюдение трех законов робототехники Азимова.
Знаменитые законы Айзека Азимова должны обеспечить безопасное сосуществование роботов в человеческом обществе, избежать несчастных случаев и злоупотребления роботами своими возможностями.
Вот только Азимов специализировался на научной фантастике и не имел опыта в роботостроении, а значит, его законы лишены научной базы. Да и в его произведениях иной раз описываются ситуации, когда эти законы приводят к совершенно неожиданному результату. В любом случае, программисты боевых роботов, соблюдать их и не собираются.
Правило четвертое:
Программирование роботов с учетом целого ряда условий и принципов. Одним из таких принципов должен являться принцип максимально полезных действий – то есть, выбирать из целого ряда возможных поступков лишь те, которые принесут пользу как можно большему количеству людей.
С другой стороны, следуя этому принципу робот может принести в жертву жизнь одного человека, чтобы спасти жизнь пятерых. Этичность подобного поступка не перестает дискутироваться испокон веков и вряд ли когда-нибудь будет единое мнение.
Правило пятое:
Постоянное обучение роботов. Это позволит "умным" машинам гибко изменять свое поведение с течением времени, анализировать собственные действия, выбирая из них правильные и ошибочные.
Впрочем, достижение указанной цели невозможно без целого ряда технологических прорывов, ведь уровень развития современной науки не позволяет создавать действительно мыслящих и анализирующих роботов.
Правило шестое:
Наделение роботов основным набором эмоций. Это необходимо для успешной интеграции роботов в человеческое общество – машины должны с легкостью распознавать эмоции человека, на основании чего выбирать собственную стратегию поведения. Ведь не секрет, что значительная часть информации, необходимой для успешного общения человека с себе подобными, передается за счет невербальных средств - выражения лица, языка жестов. Все это должны с легкостью воспринимать и роботы. И хотя эта задача очень сложна в реализации, уже сейчас наблюдаются подвижки в создании роботов, способных распознавать эмоции.
Остается только догадываться, зачем Уолоку и Алену понадобилось создавать правила, которые не работают уже сегодня. И к чему может привести их несоблюдение.
http://cxem.net/beginner/beginner56.php
