“Jika mesin menghasilkan semua yang kita butuhkan, hasilnya akan tergantung pada bagaimana pendistribusiannya. Setiap orang dapat menikmati kehidupan yang penuh kemewahan dan relaksasi hanya jika mesin yang memproduksi barang menjadi milik bersama, atau kebanyakan orang akan menjadi sangat miskin jika pemilik mobil menentang redistribusi kekayaan … Pada kenyataannya, kita seharusnya tidak takut pada robot, tetapi kapitalisme. , - Stephen Hawking.
Referensi sejarah. Munculnya robot dan robotisasi produksi dunia pada abad ke-20
Prototipe robot modern muncul di zaman Yunani kuno. Tentang. Penduduk Pharos memasang empat sosok wanita berlapis emas dengan kontrol otomatis, yang terlihat jelas dari jauh. Pada siang hari mereka memantulkan sinar matahari, dan pada malam hari mereka menyala seperti lentera.
Diketahui bahwa pada abad XII ilmuwan dan penemu Arab Al-Jazari menciptakan perahu dengan musisi mekanik yang menghibur orang dengan memainkan alat musik.
Sekitar tahun 1495, Leonardo da Vinci membuat cetak biru untuk seorang ksatria robotik humanoid. Tidak diketahui apakah dia mencoba mengumpulkannya, tetapi manuskrip yang ditemukan pada pertengahan abad ke-20 menunjukkan bahwa seorang mekanik dapat duduk, menggerakkan lengan dan kepalanya, dan bahkan membuka pelindung.
Cetak biru untuk robot Leonardo.
Pada abad XVI-XVIII di Eropa, konstruksi "robot" tersebar luas. Ini adalah mekanisme jarum jam, mirip dengan manusia atau hewan, yang mampu melakukan gerakan anggota tubuh yang cukup kompleks.
Pada tahun 1738, Jacques de Vaucanson menciptakan "android" pertama - perangkat humanoid yang memainkan seruling. Juga, seorang mekanik dan penemu Prancis menjadi terkenal karena merancang bebek mekanis yang bisa mematuk makanan.
Video promosi:
Bebek mekanik Jacques de Vaucanson.
Juga, informasi tentang insinyur Rusia Pafnutiy Chebyshev sampai kepada kami, yang pada akhir abad ke-19 menemukan "stop-walk" - sebuah mesin mekanik yang memiliki kemampuan lintas alam yang tinggi.
Mobil berjalan kaki Pafnutiy Chebyshev.
Nikola Tesla juga tidak bisa menjauh. Orang jenius yang hebat pada tahun 1898 menciptakan dan mendemonstrasikan kepada publik miniatur kapal yang dikendalikan radio.
Kapal yang dikendalikan radio Tesla.
Pada 1920, penulis Ceko Karel Čapek dan saudaranya Josef menciptakan kata “robot”. Mereka pertama kali menggunakan kata ini dalam lakon "Rossum Universal Robots", yang menceritakan tentang peristiwa di sebuah pabrik yang menghasilkan "manusia buatan". Drama tersebut dipentaskan pada tahun 1921 di Praha dan sukses besar serta membantu mempopulerkan istilah "robot".
Dalam bahasa Ceko, kata robota berarti "kerja keras", "kerja keras", "corvee" (lih. Bahasa Bulgaria rob "budak"), dan dalam terjemahan Rusia kata "pekerja" kemudian digunakan.
Minat pada robot tumbuh. Pada tahun 1927, insinyur Amerika J. Wensley merancang robot yang dikendalikan suara "Mr. Televox", yang tampak seperti manusia dan mampu melakukan perintah suara dasar. Robot ini menjadi pameran di Pameran Dunia di New York. Pada tahun 1928, robot Eric menyambut pengunjung pameran British Association of Modeling Engineers. Pada tahun yang sama, di bawah kepemimpinan Dr. Nishimura Makota, robot Jepang pertama, "Naturalis", diciptakan, yang mampu menggerakkan tangan dan kepalanya menggunakan penggerak listrik. Selanjutnya android ini mulai dianggap sebagai nenek moyang robotika Jepang.
Pada tahun 1936, robot Soviet pertama, B2M, diciptakan. Anak sekolah Moskow Vadim Matskevich membangun android dan untuk itu ia dianugerahi gelar diploma di Pameran Dunia di Paris pada tahun 1937. V. V. Matskevich kemudian menjadi kandidat ilmu teknis, penulis banyak karya ilmiah dan buku populer.
Sejak awal tahun 30-an, konstruksi telah tampak yang secara lahiriah menyerupai makhluk manusia, mampu melakukan gerakan tangan paling sederhana dan mereproduksi frasa atas perintah seseorang. Ada informasi bahwa pada tahun-tahun itu robot diproduksi terutama oleh perusahaan Westinghouse, beberapa insinyur Jerman dan Belanda untuk tujuan periklanan.
Tahun 1936 merupakan titik balik dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Matematikawan Inggris Alan Mothison Turing memperkenalkan konsep "mesin komputasi abstrak" (sekarang dikenal sebagai "mesin Turing"), yang mampu melakukan kalkulasi kompleksitas sewenang-wenang menggunakan operasi baca dan geser yang paling sederhana, dan mengantisipasi kemunculannya di akhir 1940-an. komputer universal. Pada tahun-tahun tersebut, sejumlah ilmuwan (J. von Neumann, G. Walter, W. R. Ashby, C. Shannon, dan lainnya) mengembangkan teori algoritme berdasarkan studi analogi antara sistem saraf manusia, komputer, dan sistem kontrol otomatis. Selanjutnya, ini menjadi salah satu asal mula teoritis matematika komputasi, dan kemudian - sibernetika dan robotika.
Pada tahun 1938, "Electro" muncul di dunia: android dengan berat 120 kg, tingginya dua meter, dapat berjalan, berbicara, dan bahkan merokok. Robot tersebut dirancang oleh insinyur Joseph Barnett.
Video robot Elektro:
Pada tahun 1942, penulis fiksi ilmiah terkenal, ilmuwan Amerika dan pemopuler ilmu pengetahuan Isaac Asimov menerbitkan serangkaian cerita "I am a Robot", salah satunya ia pertama kali mencoba merumuskan prinsip-prinsip dasar perilaku robot dan interaksinya dengan manusia. Kisah tentang koleksi ini dibangun dalam bentuk wawancara dengan Dr. Susan Kelvin pada tahun 2057, di mana ia berbagi kenangan tentang pekerjaannya sebagai psikolog robotik penuh waktu dari pemimpin dunia dalam produksi robot positronik di US Robots and Mechanical Men, Inc.
Ide umum yang menyatukan cerita dalam koleksi ini adalah untuk menyelesaikan masalah yang terkait dengan robot, yang dapat dikaitkan dengan benturan logika besi antara hukum robotika dan faktor manusia. Prinsip-prinsip ini, yang kemudian disebut Tiga Hukum Robotika, dibaca:
- Robot tidak dapat membahayakan seseorang atau berkontribusi pada kerusakan karena kelambanannya.
- Ia harus melaksanakan perintah seseorang, kecuali yang bertentangan dengan hukum pertama.
- Robot harus memastikan keamanannya sendiri, kecuali jika bertentangan dengan hukum pertama dan kedua.
Salah satu pelopor robotika industri, pendiri dan presiden perusahaan robotika Unimation, Joseph F. Engelberger, percaya bahwa tiga hukum robotika A. Azimov adalah standar yang harus diikuti oleh spesialis saat membuat robot modern.
Pada tahun 50-an, otomatisasi dan robotisasi produksi mencapai level baru dan menjadi fenomena massal.
Menurut American Institute of Robotics (RIA), robot industri adalah manipulator multifungsi yang dapat diprogram ulang yang dirancang untuk memindahkan objek di sepanjang jalur yang telah ditentukan melalui gerakan terprogram variabel. Hampir sama dengan definisi Eropa, di mana robot dipahami hanya sebagai instalasi otomatis universal dengan setidaknya tiga derajat mobilitas, dilengkapi dengan berbagai perangkat penjepit dan sistem kontrol yang mudah diprogram ulang.
Saat itulah robot industri pertama mulai dibuat, melakukan perakitan peralatan dan operasi monoton yang paling sederhana. Untuk bekerja dengan bahan radioaktif, manipulator mekanis dikembangkan yang menyalin gerakan tangan seseorang di tempat yang aman. Contohnya adalah troli yang dikendalikan dari jarak jauh yang dikembangkan pada tahun 1960 dengan manipulator, kamera televisi dan mikrofon, yang digunakan untuk mensurvei area tersebut dan mengumpulkan sampel di area dengan radioaktivitas tinggi.
Lengan robotik pertama dikembangkan oleh penemu otodidak George Devol pada tahun 1954. Struktur tersebut memiliki berat dua ton dan dikendalikan oleh program yang direkam pada drum magnet. Sistem ini diberi nama "Unimate", paten dikeluarkan untuk perangkat tersebut, dan kemudian penemunya pada tahun 1961 mendirikan perusahaan "Unimation". Sistem ini kemudian digunakan untuk menuang bagian logam dari cetakan. Perangkat penjepit bekerja dengan menggunakan penggerak hidrolik. Pada tahun yang sama 1961, perusahaan ini memasang robot industri pertama. Ini diterapkan di pabrik General Motors di New Jersey di lokasi pengecoran. Kemudian hal baru diuji oleh pabrik Chrysler dan Ford.
Manipulator "Unimate".
Robot ini memiliki lima derajat kebebasan (apa itu, kami akan ceritakan dalam artikel berikut) dan gripper dengan dua "jari". Mesin ini lebih efisien dan lebih cepat daripada manusia. Akurasi pekerjaan itu cukup tinggi - hingga 1,25 mm. Jumlah suku cadang yang rusak telah berkurang.
Pada tahun 1965, Ralph Mosher, seorang insinyur di General Electric, mengembangkan robot Walking Truck untuk mengangkut beban dan sejumlah fungsi serupa.
Video Robot Truk Berjalan:
Sejak tahun 1967, robot industri telah masuk ke Eropa. Robot dan pelukis pengelasan muncul. Dengan menggunakan kamera dan sensor video, manipulator belajar untuk menentukan dimensi produk dan lokasinya.
Pada tahun 1968, robotisasi mulai berkembang di Jepang. Perusahaan Jepang "Kawasaki Heavy Industries, Ltd." menerima lisensi untuk membuat robot dari "Unimation Inc." dan merakit robot industri pertamanya. Awalnya, pasokan robot semacam itu kecil dan digunakan terutama untuk pengelasan dan penyemprotan.
Tahun 70-an telah berlalu dalam perkembangan pesat robotika. Pada tahun 1982, IBM menciptakan bahasa resmi pertama untuk pemrograman sistem robotik. Pada tahun 1984, robot Scara bertenaga listrik pertama kali diperkenalkan oleh Adept.
Jika pada tahun 1968 Jepang adalah salah satu pendatang baru dalam produksi dan pengembangan robotika, maka pada awal tahun 80-an jumlah perusahaan yang bergerak dalam industri ini meningkat berkali-kali lipat - dari 10 menjadi 175. Jika pada awal pembentukan produksi Jepang memproduksi sekitar 200 robot, maka pada tahun 1981 - sudah 22100 buah.
Secara total untuk periode 1968 hingga 1981. 98.800 robot diproduksi di pabrik Jepang. Pada tahun 1982, taman robot industri aktual di Jepang berjumlah sekitar 13.000, pada tahun 1984 - 65.000, pada tahun 1985 - 93.000, pada tahun 1986 - 116.000, dan pada tahun 1989 - 174.000! Dan ini tanpa memperhitungkan manipulator yang tidak dapat diprogram tanpa kontrol yang kaku. Sejak saat itu, Jepang telah memulai perjalanan untuk menjadi ibu kota robot dunia. Pada akhir abad ke-20, ada sekitar 130 perusahaan yang terlibat dalam produksi robot. Perusahaan robotika Jepang terkemuka meliputi: Kawasaki Heuvy Industries, Hitachi, Mitsubishi Heavy Industries, Fujitsu Fanuc, Aida Engineering, Matsushita Electric Company, Yasukawa Electric, dan lainnya.
Amerika Serikat lebih rendah dari negara lain dalam hal armada robot industri untuk waktu yang lama di awal tahun 80-an. Tahun 1984 jumlah robot kurang lebih 13.000, tahun 1985 - 20.000. Total 3.500 robot telah digunakan di industri AS sejak tahun 1981, dan pada tahun 1989 lebih dari 35.000 telah digunakan.
Kemudian sekitar 20 perusahaan terlibat dalam pengembangan robot, yang paling terkenal adalah Cincinnati Milacron dan Unimation (yang pada awal 80-an dialihkan ke urusan Westinghouse). Paling sering, robot industri di Amerika diperkenalkan di industri otomotif, di mana mereka digunakan dalam pengelasan tempat benda. Pada tahun 1981, sudah ada 270 robot di General Motors. Robot juga diperkenalkan oleh Ford, Chrysler dan perusahaan lain.
Juga, laju industrialisasi berkembang di Eropa Barat.
Negara ketiga dalam pengembangan robot industri dan skala implementasinya adalah Republik Federal Jerman. Pada tahun 1980, ada 22 perusahaan yang memproduksi robot industri, dan sekarang ada lebih dari 90 perusahaan yang memasok sekitar 200 model berbeda, tetapi setidaknya 50% dari semua robot industri yang digunakan dimiliki bersama oleh ASEA, Kuka, Volkswagen..
Taman robot industri di Jerman pada tahun 1980 adalah sekitar 1300, pada tahun 1984 - 6600, pada tahun 1986 - 12400, dan pada awal tahun 1988 - 14900 unit, sekitar setengahnya digunakan dalam industri otomotif.
Pada awal 90-an, terobosan terjadi dalam pengembangan robotika: pengontrol muncul dengan antarmuka kontrol intuitif yang dapat dikendalikan oleh operator. Dia bisa mengubah parameter kerja dan mengatur mode. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah memungkinkan untuk meningkatkan kemampuan pengembangan, kecerdasan dan pengendalian robot. Fungsi dan keandalannya hanya berkembang: kompleksitas, kecepatan kerja, jumlah sumbu bertambah, bahan tambahan mulai digunakan. Beberapa langkah percaya diri juga telah diambil untuk menciptakan kecerdasan buatan.
Benar, pada pertengahan 1990-an, ada penurunan tertentu dalam pengenalan robot dan pembiayaan proyek-proyek besar. Karena sejumlah alasan, peralatan robotik hanya digunakan untuk perakitan mobil dan beberapa industri lainnya. Biaya pengembangan dan penggunaan sangat tinggi, tetapi pada tahun 2000 produksi mulai tumbuh lagi, meningkat 30% setiap tahun.
Produsen robot terkemuka di abad ke-20 adalah Kawasaki Heuvy Industries, Hitachi, Mitsubishi Heavy Industries, Fujitsu Fanuc, Yasukawa Electric, Matsushita Electric Company (Jepang); Cincinnati Milacron, Unimation, GMF Robotics, IBM (AS); ASEA (Swedia); Volkswagen dan Kuka (Jerman); Renault (Prancis); Comau-Fiat (Italia); Tralfa (Norwegia); GEC dan Dainichi Sykes (Inggris).
Indikator kinerja robot dari perusahaan terkemuka sudah mulai mencapai ketinggian yang luar biasa: robot dari Unimate, Versatran, Kawasaki Unimate, Trallfa, ASEA, Kuka, dll. Dapat bekerja tanpa gangguan untuk pemeliharaan hingga 500 - 700 jam, total umur layanan mereka meningkat menjadi 40 ribu jam. Kerugian yang terkait dengan waktu henti selama perbaikan dan pergantian tidak melebihi 2% dari total waktu kerja. Semua faktor ini menghasilkan penghematan biaya yang baik bagi produsen.
Salah satu arahan utama kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi industri dunia pada akhir abad ke-20 adalah penciptaan sistem produksi yang fleksibel (definisi tepatnya akan diberikan pada artikel berikutnya). Sistem seperti itu telah meningkatkan efisiensi produksi skala kecil dan batch. Pada tahun 1987, GPS 360-370 telah beroperasi di seluruh dunia, misalnya di Jepang - 102, AS - 66, Jerman - 40, Inggris Raya - 36, Italia - 32, Prancis - 30, Swedia - 10.
Di penghujung abad ke-20, robotisasi produksi dilakukan cukup intensif di semua negara industri. Perbaikan sistem robot telah dibuat dan dipelajari, terkait dengan sensasi dan kecerdasan buatannya. Prioritas utama pabrikan adalah redistribusi pasar dunia, pelepasan barang berkualitas lebih baik ke pasar dengan harga biaya lebih rendah dan dengan variasi yang lebih beragam.
