ロボット工学の簡単な歴史

オートメーション、ロボット工学、完全自律型生産ライン、ロボット車両、ますます強力になるコンピューター技術。工作機械、制御システム、認識システムは常に改良されており、コンピューティングユニットの性能は向上しています。

人工機械はますます複雑になり、製造から医療、交通管理からエンターテイメント業界に至るまで、人間の活動のほぼすべての分野に浸透しています。

この記事は、人々が問題を解決し、仕事を容易にし、生産性を向上させるのに役立つ学問であるロボット工学の歴史について説明します。

今日、ロボット工学は最も進歩的なテクノロジーの 1 つであり、何世代もの発明家、デザイナー、エンジニア、技術者の知的活動のおかげで、その開発は前例のない高みに達しています。

オペル工場で3気筒エンジンを生産

人間や動物の模造品

過去（そして最終的には現在）を振り返ると、人々は退屈で、困難で、危険で、望ましくない行動を自動的に実行する人工生物を必死に作りたかったという印象を避けることはできません。

機械化、自動化、ロボット工学の発展は徐々に起こっています。テクノロジーが発展するにつれて、人間や動物の機械的な形態を模倣した最初のものが登場しました。動物を機械的に模倣した例は、私たちの時代が始まる前の文献に記載されています。

ルネサンスの天才レオナルドダヴィンチ (1495 年) は、機械騎士の創造に関連しています。スイスの巨匠ジャケ・ドロー（18世紀）による人間の機械模倣品（アンドロイド）も知られています。彼らの自動筆記者（書道家）はペンでいくつかの文章を書くことができ、人間の真似をとても上手にしていました。

時計職人ピエール・ジャケ・ドローによる機械式ロボット「カリグラフ」（1772年）

機械の時代を経て、電気工学、そしてコンピューター技術がロボットの発展に貢献しました。 1920 年はロボット工学の画期的な年でした。

人工知能を持つ存在としてのチャペックのロボット

1920年、カレル・チャペックは「ロッサムの万能ロボット」という副題が付いた戯曲「RUR」を書きました。この劇の初演は 1921 年の初めに行われ、その中で初めて「ロボット」という言葉が使用され、世界中のすべての言語で知られるようになり、本 RUR は 30 以上の言語に翻訳されました。、エスペラント語を含む。

昨年は「ロボット」という言葉が誕生して100年、今年はカレル・チャペックの処女劇『RUR』が上演されてから100年だ。

1920年にカレル・チャペックが書いたSF劇『RUR』の表紙。

ロボットという言葉は、おそらく世界中でそのままの形で使用されている唯一のチェコ語です。この言葉は非常に人気を博したため、後にカレル・チャペックは「ロボット」という言葉の本当の「発明者」は弟のヨーゼフであると主張するのが適切であると判断した。

カレル氏はもともと、RUR ゲームのキャラクターに英語の「labor」に由来する「labor」という言葉を使いたいと考えていました。したがって、今日では、典型的なスラブ語のロボットに関連するすべての SF でロボットという言葉が使用されています。

チャペックのロボットは人間を機械的に代替するものではなく、合成有機物から作られ、人間の知性を備えた人工存在である。実際、彼らは現代のアンドロイド、サイボーグ、レプリカントと同じです。

ワボットハウスプロジェクト (2002)

ロボットとロボティクスの定義

科学技術ではよくあることですが、ロボットという言葉の意味を定義する必要があります。もともとロボットは単純な機械として理解されていました。たとえば、1947 年のブリタニカ百科事典では、飛行機や飛行機の進路にジャイロスタビライザーを提供しています。ロボットの例として出荷します。

1941 年、作家のアイザックアシモフが初めてロボット工学という言葉を使用し、ロボットの開発と使用の基本要件を表すロボット工学の 3 つの基本法則を策定しました。

アイザック・アシモフのロボット工学の法則

ロボットは、人間の指示に従って自律的かつ目的を持って実環境と対話できる、コンピューター制御の統合システムとして理解されることが最も多いです。

この定義は、ロボットの定義を決定する他の条件によって補足されます。たとえば、環境を知覚および認識する能力、人工言語または自然言語で人間とコミュニケーションする能力などです。

科学技術分野としてのロボット工学は、ロボット、その設計、製造、応用の科学です。ロボット工学は、エレクトロニクス、機械、ソフトウェアと密接に関連しています。

用語と定義: ロボットおよびロボット装置

ロボット工学の最終目標は、確かに、知能も含めてほぼ人間に取って代わる機械を構築することであるようだ。

1997 年、コンピューターがチェスの現世界チャンピオンを破りました。同年、前文に「21世紀半ばまでに11人の完全自律型ヒューマノイドがFIFAの公式ルールに従い、現サッカーチャンピオンを倒す」という目標（夢）を掲げた国際大会ロボカップが創設された。この目標はばかばかしいように思えますが、月を征服する場合と同様、この目標に至るまでの道のりでは、「二次的」ではあるが重要な結果が数多く得られる可能性があります。

ロボカップ (2017)

ASIMO 人型ロボットは主に広告目的とロボット工学の促進に使用されます。

ヒューマノイドロボット（アンドロイド）とは、人の形をしたロボットのことです。 SF のロボットの多くは人間のように見えるため、ほとんどの人にとって人型ロボットがデフォルトのロボットである可能性があります。

一方で、現実世界で何らかのタスクを実行しなければならないすべてのロボットが必ずしも人型ロボットである必要があるとは言えません。たとえば、飛行機も鳥のようには見えません。ロボットに必要な機能によって最適な外観が決まります。

産業用ロボット

これらの結果の 1 つは、特にそれなしでは自動車の生産を想像することはすでに不可能である産業用ロボットであり、その定義はすでに ISO 8373: 2012 で一般的に「産業用ロボット: 自動制御」と訳されています。、再プログラムされた、3 つ以上の動作角度でプログラム可能な再構成可能なマニピュレータで、産業オートメーションアプリケーション向けに恒久的に設置または移動することができます。 «

最初の産業用ロボットである Unimate と Versatran は、1960 年から 1962 年にかけて米国で製造され、実用化されました。これらは、油圧および電気油圧駆動装置を備えた少数の制御軸を備えた比較的重い機械でした。そのプログラミングと制御はアナログ技術に基づいていました。

NServth史上に残るユーザーインターフェース産業用ロボットUnimate

制御にマイクロプロセッサを使用した最初の産業用ロボットは 1974 年に登場しました。ヨーロッパでは、Asea IRB 6 ロボットとして成功を収めました。

このロボットは、擬人化されたアーム構造の形のマニピュレーター、電気駆動装置を備えた制御可能な 5 つの軸、および 6 kg の耐荷重を備えていました。比較的シンプルな制御概念にもかかわらず、アーク溶接や表面処理にも使用できます。このロボットは 1975 年から 1992 年にかけて生産され、合計で約 2,000 台が生産されました。

ASEA 産業用ロボット (左から右へ: IRB 6、IRB 2000、ABB IRB 3000、ABB S3 コントロールキャビネット)

1984 年のスウェーデンの切手に描かれた ASEA IRB 6 ロボット。

その後数年で産業用ロボットの機構が改良され、製品範囲、特に耐荷重が拡大し、小さな部品を扱うロボットから耐荷重約 1000 kg のロボットまで広がりました。

産業用ロボットにも搭載され始めたコンピュータビジョンおよびその他のスマートセンサー。ただし、制御およびプログラムの方法には大きな変化があり、3D CAD 技術の使用や対話型ロボットのプログラミングが可能になりました。

最新のトレンドは、人間とロボットの接触を提供し、「ロボットは人間に危害を加えてはいけない」というロボット工学の第一法則を尊重する協働型産業用ロボット (コボット) です。制御とプログラミングの方法にも変化が生じ、3D CAD 手法の使用や対話型ロボットのプログラミングが可能になりました。

国際ロボット連盟の統計によると、2018 年だけで 76,000 台の新しい産業用ロボットが稼働しました。

現代の協働ロボット Cobot UR5。センサーのおかげで、協働ロボット (コボット) は人間と直接かつ安全に対話できます。

最新の産業用ロボットの詳細:

産業用ロボットの分類

産業用ロボット使用時の安全確保

産業用ロボットと生産現場への導入の利点、ロボット工学の重要性

ロボットと人工知能

しかし、人間を機械に置き換えるという私たちの目標に戻りましょう。 1960 年代にアメリカの大学に最初の人工知能研究所が設立され、1968 年にスタンフォード研究所で、環境を認識できるコンピュータビジョンを備えた最初の車輪付き知的移動ロボット Shakey が作成されました。環境とその中で意図的に動くこと。