Varios dispositivos automáticos ocupan un lugar tan importante en la vida humana que es casi imposible imaginar la civilización moderna sin ellos. Sin embargo, la historia de la robótica es muy larga, la gente ha estado aprendiendo a crear varias máquinas durante casi toda su historia. Por supuesto, las máquinas antiguas no se pueden comparar con las modernas, eran más bien sus semejanzas. Sin embargo, demuestran que las ideas de crear máquinas, en particular la imitación artificial del hombre, se remontan a las capas más antiguas de la historia humana.
La aparición de la palabra "robot"
Esta palabra fue acuñada por el famoso escritor checo Karel Capek. Usó el término por primera vez en el título de su obra de 1920 Rossum's Universal Robots. Sin embargo, no puede ser considerado el autor de la palabra "robot", solo proviene del checo robota, que significa solo "trabajo". Según el propio escritor, su hermano Joseph le ofreció la palabra, mientras que el propio Capek no pudo decidir cómo nombrar a sus personajes.
La trama de la obra de Čapek para muchosle parecerá familiar: al principio, las personas explotan a sus sirvientes mecánicos en varios trabajos duros, luego se rebelan y, a su vez, esclavizan a las personas.
En el sentido moderno, un "robot" es un dispositivo mecánico que funciona de acuerdo con un programa dado por sí mismo, sin ayuda humana.
El concepto de robótica y sus leyes
En 1941, se formularon las famosas leyes de la robótica de Isaac Asimov en la historia "El mentiroso", que están diseñadas para regular el comportamiento de estas máquinas.
- Un robot no puede infligir daño a una persona o, por su inacción, permitir que se inflija este daño.
- Un robot debe obedecer a un humano siempre que no vaya en contra de la primera ley.
- Un robot puede defenderse siempre que no contradiga las dos primeras leyes.
Posteriormente, a partir de estas leyes, el propio Asimov y otros autores crearon una gran cantidad de obras dedicadas a la relación entre las personas y las máquinas.
Azimov introdujo el concepto de "robótica". La palabra, que alguna vez se usó en una historia de fantasía, ahora es el nombre de una rama científica seria, dedicada al desarrollo y construcción de varios mecanismos, automatización de procesos, etc.
Máquinas del mundo antiguo
La historia de la robótica tiene sus raíces en la antigüedad. Una especie de robots se inventaron en el antiguo Egipto hace más de cuatro mil años, cuando los sacerdotes se escondían dentro de las estatuas de los dioses y hablaban con la gente desde allí. Al mismo tiempo, las manos de las estatuas se movieron ycabezas.
Si das rienda suelta a tu imaginación, puedes encontrar referencias a los robots, por ejemplo, en los mitos de la antigua Grecia. Incluso Homero menciona a los sirvientes mecánicos que el antiguo dios griego Hefesto creó para sí mismo, el gigante Talos, creado por él de bronce para proteger a Creta del enemigo. Platón habla del científico Arquitas de Tarento, quien hizo una paloma artificial capaz de volar.
Arquímedes en el siglo III a. C. supuestamente fabricó un aparato que recuerda mucho a un planetario moderno: una bola transparente impulsada por agua, que mostraba el movimiento de todos los cuerpos celestes conocidos en ese momento.
En la Edad Media, la gente ya comenzó a crear máquinas reales capaces de hacer muchas cosas interesantes. Los intentos de crear las primeras máquinas humanoides también pertenecen a la Edad Media.
Albert the Great, un famoso alquimista del siglo XIII, creó un androide que actuaba como portero, abriendo la puerta para llamar e inclinarse ante los invitados (un androide es un robot que imita a una persona en apariencia y comportamiento). También diseñó un mecanismo capaz de hablar con voz humana, la llamada cabeza parlante.
¿Quién fue el primero en crear un robot?
El proyecto del primer robot, sobre el cual se ha conservado información confiable, fue creado por Leonardo da Vinci. Era un androide que parecía un caballero con armadura. Según los dibujos de Leonardo, podía mover los brazos y la cabeza. La pregunta sigue siendo por qué el famoso inventor no dotó a su caballero con la capacidad de mover las piernas, es decir, caminar. Quizá lo consideró un problema técnicamente difícil (quees completamente cierto). O se suponía que el caballero debía montar a caballo, y la movilidad de las piernas no es necesaria para él.
No se sabe con certeza si da Vinci pudo construir su "terminator", pero diseñó un robot león que, cuando aparecía el rey, le desgarraba el pecho con sus garras, mostrando el escudo de armas de Francia escondido en ella.
Además, Leonardo también tenía ideas sobre la interacción de los mecanismos con los órganos humanos, es decir, ya entre los siglos XV y XVI anticipó el desarrollo moderno de prótesis controladas directamente por el sistema nervioso humano.
Músicos mecánicos y motores ambulantes
Durante el siglo XVI, se crearon muchos dispositivos en Europa, principalmente utilizando mecanismos de cuerda (reloj). Por ejemplo, en Alemania se hizo una mosca artificial y un águila que podía volar, y en Italia, un robot femenino que tocaba el laúd.
Durante el siglo XVII, los europeos desarrollaron y mejoraron las primeras "calculadoras" mecánicas. Al principio solo pueden sumar y restar, pero al final del siglo ya son capaces de dividir y multiplicar.
Este momento puede considerarse un punto de inflexión en la historia de la robótica, ya que dos ramas del conocimiento comienzan a desarrollarse en paralelo, que en el futuro se utilizarán para crear robots modernos:
- desarrollo de máquinas que imitan y reemplazan a una persona y sus acciones;
- creación de dispositivos diseñados para almacenar y procesar información.
En paralelo, mecánicadispositivos humanoides capaces de tocar instrumentos musicales, escribir y dibujar.
El inicio del siglo XIX estuvo marcado por el comienzo de la "amistad" de las personas con la electricidad. Comienza a extenderse rápidamente y penetrar en muchas esferas de la actividad humana. Al mismo tiempo, se mejoraron varias computadoras mecánicas y máquinas analíticas, se inventaron el teléfono y el telégrafo.
Se conocen historias de varias máquinas humanoides supuestamente inventadas y utilizadas en los EE. UU. durante el siglo XIX:
- en 1865, el diseñador Johnny Brainard creó el llamado hombre de vapor, que estaba enganchado a un carro en lugar de a un caballo. De hecho, era una locomotora que parecía una persona (solo que mucho más grande). Tenía que ser constantemente "ahogado", y se controlaba, como un caballo, con riendas. Se afirmó que podía "caminar" a velocidades de hasta 50 km/h.
- Después de un tiempo, Frank Reid ya está probando un "hombre eléctrico", pero se sabe poco sobre este invento.
- En 1893, Archie Campion introdujo un modelo de soldado artificial a vapor llamado Boilerplate, que supuestamente se usaba repetidamente en la práctica, es decir, en las batallas.
Toda esta información es interesante, pero plantea algunas dudas, porque, a pesar de las características aparentemente sobresalientes, estos productos nunca entraron en producción en masa, a diferencia de las locomotoras de vapor, los barcos de vapor, etc. Lo más probable es que existieran solo en forma de prototipos y nunca encontraron su aplicación,siendo, de hecho, juguetes para adultos.
El siglo XX es el apogeo de la robótica
En el siglo XX, la historia de la robótica entra en su etapa final, que condujo a la creación de esos robots que la humanidad conoce ahora.
Se hacen avances en el campo de la electrónica, aparecen diodos y triodos. Las primeras computadoras de tubo primero se desarrollan en teoría y luego se implementan.
Al mismo tiempo, se crea el primer robot humanoide electrónico, controlado a distancia, capaz de moverse y hablar. Luego viene un perro electrónico que reacciona a la luz y puede ladrar.
A finales del primer tercio del siglo XX, los androides controlados por radio están aprendiendo a hablar por teléfono, caminar, incluso actuar como disertantes en una exposición, fumar cigarrillos, etc. En ese momento, muchos ya pensaron que no quedaba mucho y que los robots reemplazarían a las personas. Sin embargo, luego queda claro que no será posible utilizar los androides de esa época para ningún tipo de trabajo debido al insuficiente desarrollo de las tecnologías en ese momento.
Pero estos hallazgos no detienen a los inventores: los androides continuaron apareciendo y todavía se están desarrollando.
En las décadas de 1940 y 1950, continúa la mejora de la electrónica, las computadoras y la programación de computadoras, aparece el concepto de "inteligencia artificial", después de lo cual hay un s alto significativo en el desarrollo de la robótica, los robots comienzan a "volverse inteligentes". " rápidamente.
Finalmente, desde principios de los años 60, el sueño de la humanidad comienza a hacerse realidad: las máquinas comienzan a reemplazar a las personas con máquinas pesadas, peligrosas ytrabajos poco interesantes. Aparecen los primeros manipuladores robóticos de tipo moderno. Primero, realizan solo las operaciones más inconvenientes para un ser humano, luego se crean líneas de montaje automáticas.
Con el tiempo, comienza la locura de las personas con robots. Se abren muchos círculos y escuelas de robótica para niños, se producen varios juguetes educativos y constructores. La industria del entretenimiento tampoco se hace a un lado: en 1986, se estrenó la primera parte de la película "Terminator", que causó sensación en todo el mundo.
Robótica doméstica
La historia de la robótica en Rusia, así como en Europa, tiene más de un siglo. Desde hace algún tiempo, los científicos rusos se han mantenido a la altura de sus homólogos europeos en el diseño de varios autómatas: en el último tercio del siglo XVIII, se creó en Rusia una máquina informática llamada máquina de Jacobson, y en 1790 Ivan Petrovich Kulibin creó su famoso reloj “huevo”. En ellos se incorporaron varias figuras humanas, que realizaban ciertas acciones, el reloj también tocaba un himno y otras melodías.
Fueron los científicos rusos quienes hicieron varios descubrimientos significativos en la historia de la robótica. Semyon Nikolayevich Korsakov sentó las bases de la informática en 1832. Desarrolló varias máquinas capaces de realizar cálculos inteligentes utilizando tarjetas perforadas para programarlas.
Boris Semenovich Jacobi en 1838 inventó y probó el primer motor eléctrico, cuyo diseño fundamental sigue siendo relevante hasta el día de hoy. jacobi,habiéndolo instalado en un barco, dio un paseo por el Neva con su ayuda.
El académico P. L. ChebyshevEn 1878, presentó el primer prototipo de un vehículo andante: un coche andante.
M. A. Bonch-Bruevich inventó el gatillo en 1918, gracias al cual fue posible la creación de las primeras computadoras, y V. K. Zworykin un poco más tarde demuestra un tubo electrónico que dio origen a la televisión.
La primera computadora aparece en la URSS en 1948, y ya en 1950 se lanza al mercado la MESM (pequeña calculadora electrónica), en ese momento la más rápida de Europa.
Oficialmente, la historia de la robótica en Rusia se puede contar desde 1971. Luego se creó el departamento de robótica especial y mecatrónica en la Escuela Técnica Superior Bauman de Moscú, dirigida por el académico E. P. Popov. Se convirtió en el fundador de la escuela nacional de ingeniería robótica.
La ciencia nacional compitió adecuadamente con la extranjera. Allá por 1974, una computadora soviética se convirtió en campeona mundial en un torneo de ajedrez entre máquinas. Y la supercomputadora Elbrus-3, creada en 1994, era el doble de rápida que la computadora estadounidense más poderosa de ese momento. Sin embargo, no se puso en producción en masa, quizás debido a la difícil situación del país en ese momento.
Cosmonautas automáticos rusos
Oficialmente, el comienzo de la robótica en Rusia se remonta a 1971. Fue entonces cuando se reconoció oficialmente como ciencia en la URSS. Aunque en ese momento, los rifles de as alto de fabricación rusa ya estaban surcando las extensiones del espacio con poder y fuerza.
En 1957, el primerSatélite terrestre artificial. En 1966, la estación Luna-9 transmitió una señal de radio a la Tierra desde la superficie de la Luna, y el aparato Venera-3, habiendo llegado con éxito al planeta, instaló allí un banderín de la URSS.
En solo cuatro años, se lanzaron dos estaciones lunares más y ambas completaron su misión con éxito. Lunokhod-1, lanzado por Luna-17, funcionó tres veces más de lo planeado y proporcionó a los científicos soviéticos mucha información valiosa.
En 1973, otra estación de la misma serie entregó otro vehículo lunar a la Luna, que también hizo frente a su tarea a la perfección.
La robótica en nuestro tiempo
Los robots modernos han penetrado en muchas áreas de la vida humana. Su diversidad es asombrosa: aquí hay solo juguetes para niños y fábricas automatizadas completas, complejos quirúrgicos, mascotas artificiales, vehículos militares y civiles no tripulados. Su constante desarrollo y mejora es llevado a cabo por muchas organizaciones en el mundo. En Rusia, la posición de liderazgo en robótica científica la ocupa el Instituto Central de Investigación de Robótica y Cibernética Técnica (Instituto Central de Investigación de Robótica y Cibernética Técnica) en San Petersburgo, fundado en 1961 como una oficina de diseño en el Instituto Politécnico. En este centro más grande se desarrollaron sistemas electrónicos para la nave espacial Buran, estaciones de la serie Luna y la estación espacial internacional.
La especialidad "Mecatrónica y Robótica" y similares están presentes en muchos técnicosuniversidades del mundo. Los especialistas con tal educación tienen una gran demanda en el mercado laboral, porque la automatización está penetrando cada vez más en muchas áreas de la actividad humana. Para los aficionados al tema en su tiempo libre, se han publicado muchos libros sobre robótica, tanto en Rusia como en otros países.
A pesar de que la tecnología actual ha alcanzado alturas sin precedentes, y las personas utilizan activamente los robots, sus representantes humanoides, los androides, todavía están "sin trabajo". Se están mejorando, se están desarrollando modelos cada vez más complejos, pero en la aplicación práctica todavía están perdiendo irremediablemente frente a sus "colegas" con ruedas, orugas e incluso estacionarios y siguen siendo, en general, juguetes. El hecho es que el caminar humano es un proceso muy complejo, que no es tan fácil de imitar para una máquina.
Además, desde un punto de vista práctico, no hay una necesidad urgente de robots humanoides. En la industria, los manipuladores estacionarios combinados en líneas de producción automáticas funcionan con éxito. Donde se requiere movimiento, ya sea para cargar un almacén, desminar bombas, inspeccionar edificios destruidos, una unidad con ruedas y orugas es mucho más fácil y efectiva que las piernas humanas de imitación.
Sin embargo, la gente no se niega a trabajar en androides, regularmente se llevan a cabo concursos en todo el mundo, donde los representantes de varias escuelas de robótica demuestran sus habilidades para controlar sus productos. Constantemente se organizan torneos directamente entre máquinas, por ejemplo, en ajedrez.o fútbol.
Clasificación de robots
Hay varios métodos de clasificación. Por la naturaleza del trabajo realizado, las máquinas se dividen en industriales, de construcción, agrícolas, de transporte, domésticas, militares, de seguridad, médicas y de investigación.
Según el tipo de control, se dividen en controlados por operador, semiautónomos y totalmente autónomos.
Los automóviles del primer tipo son simplemente automóviles controlados a distancia (el ejemplo más simple es un automóvil o helicóptero controlado por radio para niños). Los semiautónomos pueden realizar algunas de las operaciones por su cuenta, pero aún se requiere la intervención humana en puntos clave. Los robots totalmente autónomos realizan toda la gama de operaciones de forma independiente (por ejemplo, manipuladores de líneas de montaje automáticas).
Según el nivel de movilidad, se distinguen las siguientes clases de robots: estacionarios y móviles. Estacionario: estos son los mismos manipuladores que todos están acostumbrados a ver, por ejemplo, en las fábricas de automóviles. Los dispositivos móviles se dividen en andadores, con ruedas o de oruga.
Bateristas de producción moderna
Varias producciones industriales son la industria en la que la parte principal de los dispositivos automáticos modernos encuentra aplicación práctica.
La historia de la robótica industrial comienza en 1725, cuando se inventó en Francia la cinta perforada, utilizada para programar telares.
El comienzo de la automatización de la producción tuvo lugar en el siglo XIX, cuandoFrancia inició la producción en masa de telares automáticos en tarjetas perforadas.
En 1913, Henry Ford instaló la primera línea de ensamblaje de automóviles en su fábrica. El montaje de un automóvil tomó aproximadamente una hora y media. Por supuesto, esta línea aún no estaba completamente automatizada, como lo está ahora, pero era una salida a un nivel de producción cualitativamente nuevo.
Oficialmente, el uso de robots en la producción comienza en 1961, cuando se instaló el primer manipulador fabricado oficialmente en la planta de General Motors en Nueva Jersey. Esta máquina funcionaba con accionamientos hidráulicos y se programaba a través de un tambor magnético.
El auge de la automatización industrial se produjo en la década de 1970. En 1970, se creó en EE. UU. el primer manipulador de tipo moderno para uso industrial: tenía accionamientos eléctricos con seis grados de libertad y se controlaba desde una computadora. Paralelamente, se llevaron a cabo desarrollos en Suiza, Alemania y Japón. En 1977, se lanzó el primer robot fabricado en Japón.
A principios de los años 80, General Motors comenzó a automatizar su producción, y ya en 1984 Rusia también lo comenzó: AvtoVAZ adquiere una licencia para la producción independiente de robots de la empresa alemana KUKA Robotics. Sin embargo, la palma sigue estando con los japoneses: a mediados de los 90, dos tercios del número total de robots en el mundo se concentraban en Japón, ahora es aproximadamente la mitad.
Hoy imagine la industria automotriz y cualquier otra en líneala producción sin asistentes mecánicos es casi imposible. El primer lugar lo ocupan las soldadoras automáticas. La precisión de la soldadura láser robótica es de décimas de milímetro. Dicho dispositivo es capaz de cortar simultáneamente el metal en partes.
Seguido de mecanismos que realizan operaciones de carga y descarga, alimentación de piezas en bruto en máquinas y almacenamiento de productos terminados.
El tercer lugar en términos de automatización es la forja y la fundición. Por el momento, casi todos los talleres de este tipo en Europa están robotizados, ya que las condiciones de trabajo allí son muy difíciles para las personas.
Otras operaciones para las que las máquinas automáticas se utilizan ahora con más frecuencia son el doblado de tubos, la perforación de orificios, el fresado y el rectificado de superficies.
¿Dónde pueden las máquinas reemplazar a las personas?
La respuesta a la pregunta de si una persona o un robot debe hacer tal o cual trabajo radica en las diferencias entre personas y máquinas. Por el momento, incluso las máquinas más avanzadas funcionan según ciertos algoritmos (aunque a veces muy complejos) que están preestablecidos en el programa. No tienen libre albedrío, libertad de elección, deseos, impulsos, nada que determine el componente creativo de una persona.
Un robot puede hacer un trabajo de gran complejidad y precisión, puede hacer este trabajo en condiciones en las que una persona no viviría ni una hora. Pero no podrá escribir un libro o un guión para una nueva película, crear una pintura, a menos que una persona la haya plantado previamente en su memoria.
Por lo tanto profesionescreativo, donde la originalidad es importante, el pensamiento no convencional, por supuesto, permanece con la gente. Un robot puede ser soldador, cargador, pintor, incluso astronauta, pero no puede convertirse (al menos en la etapa actual de desarrollo) en escritor, poeta o artista.
¿Deberíamos tener miedo a los robots?
El principal temor de la humanidad en relación con las máquinas es el temor de que ellas, habiéndose vuelto perfectas, un día dejen de obedecer y comiencen a vivir sus propias vidas, convirtiendo a las personas en esclavas. Este miedo fue de la mano con el desarrollo de la robótica. Encuentra expresión tanto en la mitología (por ejemplo, el mito judío del golem que se rebela contra su creador) como en el arte. Las películas más famosas son "The Matrix", "Terminator", muchos libros que hablan sobre el levantamiento de las máquinas. La obra de teatro de Karel Capek, que dio vida a la palabra "robot", también termina con la esclavitud de la humanidad por parte de sus antiguos sirvientes.
Sin embargo, en la etapa actual de desarrollo de la ciencia, estos temores no tienen sentido. Los robots no tienen una conciencia similar a la de un humano, por lo que no pueden tener ningún deseo, sin mencionar el deseo de dominar el mundo.
Para reproducir la conciencia en una máquina, una persona primero debe descubrir qué es su propia conciencia, cómo y de qué se forma. La respuesta a esta pregunta se encuentra en las profundidades del cerebro humano, que está lejos de ser explorado por completo.
Para "rebelarse", los robots deben comprender qué es la dominación mundial y por qué la necesitan.
Y hasta este punto, cualquiera,Incluso la máquina más compleja y perfecta no es fundamentalmente diferente de un procesador de alimentos o un molinillo de café. Por lo tanto, la cuestión de quién será finalmente el principal en la Tierra, un robot o una persona, aún no es urgente.
