Berbagai perangkat otomatis menempati tempat yang begitu kuat dalam kehidupan manusia sehingga hampir mustahil untuk membayangkan peradaban modern tanpanya. Namun, sejarah robotika sangat panjang, orang telah belajar cara membuat berbagai mesin hampir sepanjang sejarah mereka. Tentu saja, mesin kuno tidak dapat dibandingkan dengan mesin modern, mereka lebih mirip dengannya. Namun, mereka menunjukkan bahwa ide untuk menciptakan mesin, khususnya tiruan buatan manusia, dapat ditelusuri kembali ke lapisan paling kuno dalam sejarah manusia.
Munculnya kata "robot"
Kata ini diciptakan oleh penulis Ceko terkenal Karel Capek. Dia pertama kali menggunakan istilah itu dalam judul drama 1920-nya Robot Universal Rossum. Namun, ia tidak dapat dianggap sebagai penulis kata "robot", itu hanya berasal dari bahasa Ceko robota, yang berarti hanya "bekerja". Menurut penulis sendiri, saudaranya Joseph menawarkan lantai, sementara Capek sendiri tidak dapat memutuskan bagaimana menamai karakternya.
Plot drama apek ke banyak orangakan tampak akrab: pada awalnya, orang mengeksploitasi pelayan mekanik mereka dalam berbagai pekerjaan berat, kemudian mereka memberontak dan, pada gilirannya, memperbudak orang.
Dalam pengertian modern, "robot" adalah perangkat mekanis yang beroperasi sesuai dengan program yang diberikan sendiri, tanpa bantuan manusia.
Konsep robotika dan hukumnya
Pada tahun 1941, hukum robotika Isaac Asimov yang terkenal dirumuskan dalam cerita "The Liar", yang dirancang untuk mengatur perilaku mesin ini.
- Robot tidak dapat menimbulkan kerusakan pada seseorang atau, dengan tidak bertindak, membiarkan kerusakan ini terjadi.
- Robot harus mematuhi manusia selama tidak melanggar hukum pertama.
- Robot dapat mempertahankan diri selama tidak bertentangan dengan dua hukum pertama.
Selanjutnya, mulai dari undang-undang ini, Asimov sendiri dan penulis lain menciptakan lapisan besar karya yang ditujukan untuk hubungan antara manusia dan mesin.
Azimov memperkenalkan konsep "robotik". Kata, yang pernah digunakan dalam cerita fantasi, sekarang menjadi nama cabang ilmiah yang serius, yang terlibat dalam pengembangan dan konstruksi berbagai mekanisme, otomatisasi proses, dll.
Mesin dunia kuno
Sejarah robotika berakar pada zaman kuno. Beberapa jenis robot ditemukan di Mesir kuno lebih dari empat ribu tahun yang lalu, ketika para pendeta bersembunyi di dalam patung para dewa dan berbicara dengan orang-orang dari sana. Pada saat yang sama, tangan patung-patung itu bergerak dankepala.
Jika Anda memberikan kebebasan untuk berimajinasi, Anda dapat menemukan referensi tentang robot, misalnya, dalam mitos Yunani kuno. Bahkan Homer menyebutkan pelayan mekanik yang diciptakan oleh dewa Yunani kuno Hephaestus untuk dirinya sendiri, Talos raksasa, yang diciptakan olehnya dari perunggu untuk melindungi Kreta dari musuh. Plato menceritakan tentang ilmuwan Archytas dari Tarentum, yang membuat merpati buatan yang mampu terbang.
Archimedes pada abad ke-3 SM diduga membuat alat yang sangat mengingatkan kita pada planetarium modern: bola transparan yang digerakkan oleh air, yang menampilkan pergerakan semua benda langit yang dikenal pada waktu itu.
Pada Abad Pertengahan, orang sudah mulai membuat mesin nyata yang mampu melakukan banyak hal menarik. Upaya untuk membuat mesin humanoid pertama juga dilakukan pada Abad Pertengahan.
Albert the Great, seorang alkemis terkenal abad ke-13, menciptakan android yang bertindak sebagai penjaga gerbang, membuka pintu untuk mengetuk dan membungkuk kepada tamu (android adalah robot yang meniru penampilan dan perilaku seseorang). Dia juga merancang mekanisme yang mampu berbicara dengan suara manusia, yang disebut kepala bicara.
Siapa yang pertama kali membuat robot?
Proyek robot pertama, yang menyimpan informasi terpercaya, dibuat oleh Leonardo da Vinci. Itu adalah android yang terlihat seperti ksatria berbaju besi. Menurut gambar Leonardo, dia bisa menggerakkan tangan dan kepalanya. Pertanyaannya tetap mengapa penemu terkenal itu tidak memberi ksatrianya kemampuan untuk menggerakkan kakinya, yaitu berjalan. Mungkin dia menganggap ini sebagai masalah yang sulit secara teknis (yangsepenuhnya benar). Atau diasumsikan bahwa ksatria harus menunggang kuda, dan mobilitas kaki tidak diperlukan baginya.
Tidak diketahui secara pasti apakah da Vinci mampu membangun "terminator"-nya, tetapi ia merancang robot singa yang, ketika raja muncul, merobek dadanya dengan cakarnya, menunjukkan lambang Prancis tersembunyi di dalamnya.
Selain itu, Leonardo juga memiliki gagasan tentang interaksi mekanisme dengan organ manusia, yaitu pada pergantian abad ke-15-16, ia mengantisipasi perkembangan modern prostesis yang dikendalikan langsung oleh sistem saraf manusia.
Musisi mekanik dan mesin berjalan
Selama abad ke-16, banyak perangkat dibuat di Eropa, terutama menggunakan mekanisme pemutar (jam tangan). Sebagai contoh, di Jerman, lalat buatan dan elang dibuat yang dapat terbang, dan di Italia, robot wanita yang memainkan kecapi.
Selama abad ke-17, orang Eropa mengembangkan dan meningkatkan "kalkulator" mekanis pertama. Pada awalnya mereka hanya dapat menambah dan mengurangi, tetapi pada akhir abad mereka sudah mampu membagi dan mengalikan.
Momen ini dapat dianggap sebagai titik balik dalam sejarah robotika, karena dua cabang pengetahuan mulai berkembang secara paralel, yang di masa depan akan digunakan untuk membuat robot modern:
- pengembangan mesin yang meniru dan menggantikan seseorang dan tindakannya;
- pembuatan perangkat yang dirancang untuk menyimpan dan memproses informasi.
Secara paralel, mekanisperangkat humanoid yang mampu memainkan alat musik, menulis, dan menggambar.
Awal abad ke-19 ditandai dengan dimulainya "persahabatan" orang dengan listrik. Itu mulai menyebar dengan cepat dan menembus ke banyak bidang aktivitas manusia. Pada saat yang sama, berbagai komputer mekanik dan mesin analitik sedang diperbaiki, telepon dan telegraf ditemukan.
Cerita diketahui tentang berbagai mesin humanoid yang diduga ditemukan dan digunakan di AS selama abad ke-19:
- pada tahun 1865, desainer Johnny Brainard menciptakan apa yang disebut manusia uap, yang digunakan untuk sebuah gerobak, bukan kuda. Itu sebenarnya lokomotif yang terlihat seperti orang (hanya jauh lebih besar). Itu harus terus-menerus "tenggelam", dan dikendalikan, seperti kuda, dengan kendali. Dikatakan bahwa dia bisa "berjalan" dengan kecepatan hingga 50 km/jam.
- Setelah beberapa saat, Frank Reid sudah menguji "manusia listrik", tetapi sedikit yang diketahui tentang penemuan ini.
- Pada tahun 1893, Archie Campion memperkenalkan model prajurit bertenaga uap buatan yang disebut Boilerplate, yang diduga berulang kali digunakan dalam latihan, yaitu dalam pertempuran.
Semua informasi ini menarik, tetapi menimbulkan keraguan, karena, terlepas dari karakteristik yang tampaknya luar biasa, produk ini tidak pernah diproduksi massal, tidak seperti lokomotif uap, kapal uap, dan sebagainya. Kemungkinan besar, mereka hanya ada dalam bentuk prototipe dan tidak pernah menemukan aplikasinya,sebenarnya adalah mainan untuk orang dewasa.
Abad ke-20 adalah masa kejayaan robotika
Pada abad ke-20, sejarah robotika memasuki tahap akhir, yang mengarah pada penciptaan robot-robot yang dikenal manusia sekarang.
Terobosan dibuat di bidang elektronik, dioda dan trioda muncul. Komputer tabung pertama dikembangkan secara teori dan kemudian diimplementasikan.
Pada saat yang sama, robot humanoid elektronik pertama dibuat, dikendalikan dari jarak jauh, dapat bergerak dan berbicara. Kemudian datanglah seekor anjing elektronik yang bereaksi terhadap cahaya dan dapat menggonggong.
Pada akhir sepertiga pertama abad ke-20, android yang dikendalikan radio belajar berbicara di telepon, berjalan, bahkan bertindak sebagai dosen di sebuah pameran, merokok dan sebagainya. Pada saat itu, banyak yang sudah berpikir bahwa tidak banyak yang tersisa - dan robot akan menggantikan manusia. Namun, kemudian menjadi jelas bahwa tidak mungkin menggunakan android pada waktu itu untuk pekerjaan apa pun karena perkembangan teknologi yang tidak memadai pada waktu itu.
Namun temuan ini tidak menghentikan para penemu - android terus bermunculan dan masih terus dikembangkan.
Pada tahun 1940-an-1950-an, perbaikan elektronika, komputer dan pemrograman komputer terus berlanjut, konsep "kecerdasan buatan" muncul, setelah itu terjadi lompatan signifikan dalam perkembangan robotika, robot mulai "menjadi pintar" " cepat.
Akhirnya, sejak awal tahun 60-an, impian umat manusia mulai menjadi kenyataan - mesin mulai menggantikan manusia dengan yang berat, berbahaya danpekerjaan yang tidak menarik. Manipulator robotik pertama dari tipe modern muncul. Pertama, mereka hanya melakukan operasi yang paling merepotkan bagi manusia, kemudian jalur perakitan otomatis dibuat.
Seiring waktu, kegemaran orang-orang dengan robot dimulai. Banyak kalangan dan sekolah robotika dibuka untuk anak-anak, berbagai mainan edukatif dan konstruktor diproduksi. Industri hiburan juga tidak tinggal diam - pada tahun 1986, bagian pertama dari film "Terminator" dirilis, yang membuat heboh di seluruh dunia.
Robot domestik
Sejarah robotika di Rusia, serta di Eropa, memiliki lebih dari satu abad. Untuk beberapa waktu sekarang, para ilmuwan Rusia telah mengikuti rekan-rekan Eropa mereka dalam desain berbagai automata: pada sepertiga terakhir abad ke-18, sebuah mesin komputasi yang disebut mesin Jacobson diciptakan di Rusia, dan pada tahun 1790 Ivan Petrovich Kulibin diciptakan. jam "telur"-nya yang terkenal. Beberapa sosok manusia dibangun di dalamnya, yang melakukan tindakan tertentu, jam juga memainkan himne dan melodi lainnya.
Ilmuwan Rusialah yang membuat beberapa penemuan penting dalam sejarah robotika. Semyon Nikolayevich Korsakov meletakkan dasar-dasar ilmu komputer pada tahun 1832. Dia mengembangkan beberapa mesin yang mampu melakukan perhitungan cerdas dengan menggunakan kartu berlubang untuk memprogramnya.
Boris Semenovich Jacobi pada tahun 1838 menemukan dan menguji motor listrik pertama, yang desain dasarnya tetap relevan hingga hari ini. Jacobi,setelah memasangnya di kapal, dia berjalan-jalan di sepanjang Neva dengan bantuannya.
Academician P. L. ChebyshevPada tahun 1878, ia mempresentasikan prototipe pertama kendaraan berjalan - mobil berjalan.
M. A. Bonch-Bruevich menemukan pemicu pada tahun 1918, berkat penciptaan komputer pertama menjadi mungkin, dan V. K. Zworykin sedikit kemudian mendemonstrasikan tabung elektronik yang memunculkan televisi.
Komputer pertama muncul di Uni Soviet pada tahun 1948, dan sudah pada tahun 1950 MESM (mesin hitung elektronik kecil) dirilis, pada waktu itu tercepat di Eropa.
Secara resmi, sejarah robotika di Rusia dapat dihitung sejak tahun 1971. Kemudian departemen robotika dan mekatronik khusus dibuat di Sekolah Teknik Tinggi Bauman Moskow, dipimpin oleh Akademisi E. P. Popov. Ia menjadi pendiri sekolah robotika teknik nasional.
Ilmu dalam negeri cukup bersaing dengan luar negeri. Kembali pada tahun 1974, komputer Soviet menjadi juara dunia dalam turnamen catur di antara mesin. Dan superkomputer Elbrus-3, yang dibuat pada tahun 1994, dua kali lebih cepat dari komputer Amerika yang paling kuat saat itu. Namun tidak diproduksi massal, mungkin karena situasi negara yang sulit saat itu.
kosmonot otomatis Rusia
Secara resmi, awal mula robotika di Rusia dimulai pada tahun 1971. Saat itulah secara resmi diakui sebagai ilmu di Uni Soviet. Meskipun pada saat itu, senapan serbu buatan Rusia sudah membajak ruang angkasa dengan kekuatan dan kekuatan.
Pada tahun 1957, yang pertama di duniasatelit bumi buatan. Pada tahun 1966, stasiun Luna-9 mengirimkan sinyal radio ke Bumi dari permukaan Bulan, dan peralatan Venera-3, setelah berhasil mencapai planet ini, memasang panji Uni Soviet di sana.
Hanya dalam empat tahun, dua stasiun bulan diluncurkan dan keduanya menyelesaikan misi mereka dengan sukses. Lunokhod-1, yang dikirimkan oleh Luna-17, bekerja tiga kali lebih lama dari yang direncanakan, dan memberi banyak informasi berharga kepada ilmuwan Soviet.
Pada tahun 1973, stasiun lain dari seri yang sama mengirimkan penjelajah bulan lainnya ke Bulan, yang juga melakukan tugasnya dengan sempurna.
Robotika di zaman kita
Robot modern telah merambah banyak bidang kehidupan manusia. Keragaman mereka luar biasa: ini hanya mainan anak-anak, dan seluruh pabrik otomatis, kompleks bedah, hewan peliharaan buatan, kendaraan tak berawak militer dan sipil. Pengembangan dan peningkatan konstan mereka dilakukan oleh banyak organisasi di dunia. Di Rusia, posisi terdepan dalam robotika ilmiah ditempati oleh Central Research Institute of Robotics and Technical Cybernetics (Central Research Institute of Robotics and Technical Cybernetics) di St. Petersburg, yang didirikan pada tahun 1961 sebagai biro desain di Polytechnic Institute. Di pusat terbesar ini, sistem elektronik dikembangkan untuk pesawat ruang angkasa Buran, stasiun seri Luna dan stasiun luar angkasa internasional.
Keistimewaan "Mekatronik dan Robotika" dan yang serupa hadir di banyak teknisuniversitas di dunia. Spesialis dengan pendidikan seperti itu sangat diminati di pasar tenaga kerja, karena otomatisasi menembus lebih dalam dan lebih dalam ke banyak bidang aktivitas manusia. Bagi mereka yang menyukai subjek di waktu luang mereka, banyak buku tentang robotika telah diterbitkan, baik di Rusia maupun di negara lain.
Meskipun fakta bahwa teknologi saat ini telah mencapai ketinggian yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan robot digunakan secara aktif oleh orang-orang, perwakilan humanoid mereka - android - masih "tidak bekerja". Mereka sedang diperbaiki, model yang lebih dan lebih kompleks sedang dikembangkan, tetapi dalam aplikasi praktis mereka masih kalah putus asa dari "rekan" beroda mereka, dilacak dan bahkan stasioner dan tetap, pada umumnya, mainan. Faktanya adalah bahwa berjalan manusia adalah proses yang sangat kompleks, yang tidak mudah untuk ditiru oleh mesin.
Selain itu, dari sudut pandang praktis, tidak ada kebutuhan mendesak untuk robot humanoid. Dalam industri, manipulator stasioner yang digabungkan menjadi jalur produksi otomatis berhasil beroperasi. Di mana gerakan diperlukan, apakah itu memuat gudang, menjinakkan bom, memeriksa bangunan yang hancur, penggerak beroda dan terlacak jauh lebih mudah dan lebih efektif daripada meniru kaki manusia.
Namun demikian, orang tidak menolak untuk bekerja di android, kompetisi diadakan secara teratur di seluruh dunia, di mana perwakilan dari berbagai sekolah robot menunjukkan keterampilan mereka dalam mengendalikan produk mereka. Turnamen terus-menerus diatur secara langsung antar mesin, misalnya, dalam caturatau sepak bola.
Klasifikasi robot
Ada beberapa metode klasifikasi. Berdasarkan sifat pekerjaan yang dilakukan, mesin dibagi menjadi industri, konstruksi, untuk pertanian, untuk transportasi, rumah tangga, militer, keamanan, medis dan penelitian.
Menurut jenis kontrol, mereka dibagi menjadi dikendalikan oleh operator, semi-otonom dan sepenuhnya otonom.
Mobil jenis pertama hanyalah mobil yang dikendalikan dari jarak jauh (contoh paling sederhana adalah mobil atau helikopter yang dikendalikan radio anak-anak). Semi-otonom dapat melakukan beberapa operasi sendiri, tetapi campur tangan manusia masih diperlukan pada poin-poin penting. Robot yang sepenuhnya otonom melakukan seluruh rentang operasi secara independen (misalnya, manipulator jalur perakitan otomatis).
Menurut tingkat mobilitas, kelas robot berikut dibedakan: diam dan bergerak. Stasioner - ini adalah manipulator yang sama yang biasa dilihat semua orang, misalnya, di pabrik mobil. Ponsel dibagi lagi menjadi berjalan, beroda atau ulat.
Drummer produksi modern
Berbagai produksi industri adalah industri di mana bagian utama dari perangkat otomatis modern menemukan aplikasi praktis.
Sejarah robotika industri dimulai pada tahun 1725, ketika pita berlubang ditemukan di Prancis, digunakan untuk memprogram alat tenun.
Awal otomatisasi produksi terjadi pada abad ke-19, ketikaPrancis memulai produksi massal alat tenun otomatis pada kartu berlubang.
Pada tahun 1913, Henry Ford memasang jalur perakitan pertama untuk perakitan mobil di pabriknya. Perakitan satu mobil memakan waktu sekitar satu setengah jam. Tentu saja, jalur ini belum sepenuhnya otomatis, seperti sekarang, tetapi merupakan jalan keluar ke tingkat produksi yang baru secara kualitatif.
Secara resmi, penggunaan robot dalam produksi dimulai pada tahun 1961, ketika manipulator pertama yang diproduksi secara resmi dipasang di pabrik General Motors di New Jersey. Mesin ini bekerja pada penggerak hidrolik dan diprogram melalui drum magnet.
Boom otomasi industri datang pada tahun 1970-an. Pada tahun 1970, manipulator tipe modern pertama dibuat di AS untuk digunakan dalam industri: ia memiliki penggerak listrik dengan enam derajat kebebasan dan dikendalikan dari komputer. Secara paralel, pengembangan dilakukan di Swiss, Jerman, dan Jepang. Pada tahun 1977, robot buatan Jepang pertama kali dirilis.
Pada awal tahun 80-an, General Motors mulai mengotomatiskan produksinya, dan sudah pada tahun 1984 Rusia juga memulainya - AvtoVAZ memperoleh lisensi untuk produksi robot independen dari perusahaan Jerman KUKA Robotics. Namun, telapak tangan masih berada di tangan Jepang - pada pertengahan 90-an, dua pertiga dari total jumlah robot di dunia terkonsentrasi di Jepang, sekarang sekitar setengahnya.
Hari ini bayangkan otomotif, dan in-line lainnyaproduksi tanpa asisten mekanik hampir tidak mungkin. Tempat pertama ditempati oleh mesin las otomatis. Keakuratan pengelasan laser robotik adalah sepersepuluh milimeter. Alat tersebut mampu memotong logam menjadi beberapa bagian secara bersamaan.
Diikuti oleh mekanisme yang melakukan operasi bongkar muat, memasukkan blanko ke dalam mesin dan menyimpan produk jadi.
Tempat ketiga dalam hal otomatisasi adalah penempaan dan pengecoran. Saat ini, hampir semua bengkel semacam itu di Eropa telah dirobotisasi, karena kondisi kerja di sana sangat sulit bagi orang-orang.
Operasi lain yang paling sering digunakan mesin otomatis saat ini adalah pembengkokan pipa, pengeboran lubang, penggilingan dan penggilingan permukaan.
Di mana mesin dapat menggantikan manusia?
Jawaban atas pertanyaan apakah seseorang atau robot harus melakukan pekerjaan ini atau itu terletak pada perbedaan antara manusia dan mesin. Saat ini, bahkan mesin tercanggih pun beroperasi menurut algoritme tertentu (walaupun terkadang sangat kompleks) yang telah diatur sebelumnya dalam program. Mereka tidak memiliki kehendak bebas, kebebasan memilih, keinginan, impuls, tidak ada yang menentukan komponen kreatif seseorang.
Sebuah robot dapat melakukan pekerjaan yang sangat rumit dan presisi, ia dapat melakukan pekerjaan ini dalam kondisi di mana seseorang tidak akan hidup bahkan satu jam pun. Tapi dia tidak akan bisa menulis buku atau naskah untuk film baru, untuk membuat lukisan, kecuali jika sebelumnya ditanamkan dalam ingatannya oleh seseorang.
Karena itu profesikreatif, di mana orisinalitas itu penting, pemikiran yang tidak konvensional, tentu saja, tetap ada pada orang-orang. Robot bisa menjadi tukang las, pemuat, pelukis, bahkan astronot, tetapi dia tidak bisa menjadi (setidaknya pada tahap perkembangan saat ini) seorang penulis, penyair, atau seniman.
Haruskah kita takut dengan robot?
Ketakutan utama umat manusia dalam kaitannya dengan mesin adalah ketakutan bahwa mereka, setelah menjadi sempurna, suatu hari akan berhenti mematuhi dan mulai menjalani hidup mereka sendiri, mengubah orang menjadi budak. Ketakutan ini berjalan seiring dengan perkembangan robotika. Ia menemukan ekspresi baik dalam mitologi (misalnya, mitos Yahudi tentang golem yang memberontak terhadap penciptanya) dan dalam seni. Film paling terkenal adalah "The Matrix", "Terminator", banyak sekali buku yang menceritakan tentang pemberontakan mesin. Lakon Karel Capek yang menghidupkan kata "robot", juga berakhir dengan perbudakan manusia oleh mantan pelayannya.
Namun, pada tahap perkembangan ilmu pengetahuan saat ini, ketakutan tersebut tidak ada artinya. Robot tidak memiliki kesadaran yang mirip dengan manusia, sehingga tidak dapat memiliki keinginan sama sekali, apalagi keinginan untuk menguasai dunia.
Untuk mereproduksi kesadaran dalam sebuah mesin, seseorang harus terlebih dahulu mencari tahu apa kesadarannya sendiri, bagaimana dan dari apa kesadaran itu terbentuk. Jawaban atas pertanyaan ini terletak pada kedalaman otak manusia yang masih jauh dari eksplorasi penuh.
Untuk "memberontak", robot perlu memahami apa itu dominasi dunia dan mengapa mereka membutuhkannya.
Dan hingga saat ini, apa saja,bahkan mesin yang paling kompleks dan sempurna pada dasarnya tidak berbeda dengan food processor atau penggiling kopi. Oleh karena itu, pertanyaan siapa yang pada akhirnya akan menjadi yang utama di Bumi - robot atau manusia, belum mendesak.
