Τα Robot. Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot. Ακριβοπούλου Μαριάννα. Μαθήτρια Γ4 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης

Transcript

1 Τα Robot Από τον Τάλω στα σύγχρονα προγραμματιζόμενα Robot Ακριβοπούλου Μαριάννα Μαθήτρια Γ4 Γυμνασίου, Ελληνικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης Επιβλέπων Καθηγητής: Κωνσταντίνος Παρασκευόπουλος Καθηγητής Πληροφορικής Ελληνικού Κολλεγίου Θεσσαλονίκης Περίληψη Σκοπός αυτής της εργασίας ήταν η μελέτη, ανάπτυξη, ανάλυση και η καταγραφή των χαρακτηριστικών των ρομπότ, της εξέλιξης τους ανάμεσα στα χρόνια, την παρουσίαση των μελών, των λειτουργιών, της αιτίες που δημιουργήθηκαν και οδήγησαν τον άνθρωπο στην δημιουργία και την συνεχή εξέλιξη των ρομπότ, στη χρήση τους, την ανάλυση και την περιγραφή της γενικής τεχνολογικής ενότητας στην οποία ανήκουν τα ρομπότ. Λέξεις κλειδιά Ρομπότ, εξέλιξη, περιγραφή Γενικά χαρακτηριστικά Ένα ρομπότ είναι ένας μηχανικός ή εικονικός παράγοντας, συνήθως μια ηλεκτρομηχανική μηχανή που οδηγείται από ένα πρόγραμμα υπολογιστή ή ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ρομπότ μπορεί να είναι αυτόνομη ή ημιαυτόνομες και κυμαίνονται από ανθρωποειδή σε καινοτόμες κινητικότητες και σε βιομηχανικά ρομπότ, συλλογικά προγραμματισμένα ρομπότ, ακόμα και μικροσκοπικά νανο-ρομπότ. Με μίμηση μια ρεαλιστική εμφάνιση ή την αυτοματοποίηση των κινήσεων, ένα ρομπότ μπορεί να μεταφέρει την αίσθηση της νοημοσύνης ή δικών του σκέψεων.

2 Ρομποτική είναι ο κλάδος της τεχνολογίας που ασχολείται με το σχεδιασμό, την κατασκευή, τη λειτουργία και την εφαρμογή των ρομπότ, καθώς και τα συστήματα πληροφορικής για τον έλεγχό τους, την αισθητήρια ανατροφοδότηση, και την επεξεργασία πληροφοριών. Οι τεχνολογίες αυτές ασχολούνται με αυτοματοποιημένες μηχανές που μπορούν να πάρουν τη θέση των ανθρώπων σε επικίνδυνα περιβάλλοντα ή διαδικασίες κατασκευής, ή να μοιάζουν με τους ανθρώπους στην εμφάνιση, τη συμπεριφορά, ή τη γνωστική λειτουργία. Πολλές από τις σημερινά ρομπότ είναι εμπνευσμένα από τη φύση συμβάλλοντας στον τομέα της βιοεμπνευσμένης ρομποτικής. Αυτά τα ρομπότ έχουν επίσης δημιουργήσει ένα νεότερο υποκατάστημα της ρομποτικής : Soft robotics. Όπως μηχανικές τεχνικές που αναπτύχθηκαν μέσα από τη βιομηχανική εποχή, πιο πρακτικές εφαρμογές προτάθηκαν από τον Nikola Tesla, ο οποίος το 1898 σχεδίασε ένα τηλεκατευθυνόμενο σκάφος. Η ηλεκτρονική εξελίχθηκε σε κινητήρια δύναμη της ανάπτυξης, με την έλευση των πρώτων ηλεκτρονικών αυτόνομων ρομπότ που δημιουργήθηκαν από τον William Grey Walter στο Μπρίστολ της Αγγλίας το Το πρώτο ψηφιακό και προγραμματιζόμενο ρομπότ εφευρέθηκε από τον George Devol το 1954 και ονομάστηκε Unimate. Πουλήθηκε στην General Motors το Διάφορες χρήσεις ρομπότ Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι των ρομπότ, με βάση τη χρήση τους : γενικής χρήσης αυτόνομων ρομπότ και ειδικά ρομπότ. Τα ρομπότ μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την εξειδίκευση του σκοπού τους. Ένα ρομπότ μπορεί να σχεδιαστεί για να εκτελεί μια συγκεκριμένη εργασία εξαιρετικά καλά, ή μια σειρά από καθήκοντα λιγότερο καλά. Φυσικά, όλα τα ρομπότ από τη φύση τους μπορεί να επαναπρογραμματιστεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά, αλλά μερικά περιορίζονται από τη φυσική τους μορφή. Για παράδειγμα, ένας βραχίονας ρομπότ εργοστάσιο μπορεί να εκτελέσει εργασίες όπως την κοπή, συγκόλληση, κόλληση, ή να ενεργεί ως ένα εκθεσιακό χώρο βόλτα, ενώ ένα ρομπότ pick-and-place μπορεί να κατοικηθεί μόνο πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων.

3 Αιτίες για τη χρήση ρομπότ Ρομπότ έχουν αντικαταστήσει τους ανθρώπους βοηθώντας στην εκτέλεση επαναλαμβανόμενων και επικίνδυνων εργασιών που οι άνθρωποι προτιμούν να μην κάνουν, ή δεν είναι σε θέση να κάνει λόγω των περιορισμών μεγέθους, ή ακόμη και εκείνες, όπως στο διάστημα ή στο βυθό της θάλασσας, όπου οι άνθρωποι δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν τα ακραία περιβάλλοντα.. Υπάρχουν ανησυχίες σχετικά με την αυξανόμενη χρήση των ρομπότ και το ρόλο τους στην κοινωνία. Τα ρομπότ που ευθύνονται για την αύξηση της ανεργίας καθώς αντικαθιστούν τους εργαζόμενους σε κάποιες λειτουργίες. Η χρήση των ρομπότ σε στρατιωτικές μάχες εγείρει ηθικές ανησυχίες. Η δυνατότητα του ρομπότ αυτονομία και πιθανές επιπτώσεις έχει αντιμετωπιστεί στη μυθοπλασία και μπορεί να είναι μια ρεαλιστική ανησυχία για το μέλλον. Κατά τη γνώμη μου δεν υπάρχουν αρνητικές επιπτώσεις, οπότε δεν χρειάζεται να επέμβουμε ή να βελτιώσουμε οτιδήποτε. Τα βασικά μέρη ενός ρομπότ Μηχανικό μέρος (Σασί) Το μηχανικό μέρος ενός ρομπότ εκτός από την στήριξη όλων των υπόλοιπων μερών, ενσωματώνει και τους κινητήρες που του επιτρέπουν να μετακινηθεί στον χώρο. Οι κινητήρες μπορούν να περιστρέφουν: Ρόδες (τροχοφόρα ρομπότ) Έλικες - Προπέλες (ελικοφόρa ρομπότ) Αρθρώσεις (βραχίονες, πόδια κτλ) Με την κατάλληλη επιλογή αρθρώσεων και κινητήρων, μπορούμε να

4 κάνουμε ένα ρομπότ να μιμείται την κίνηση πλασμάτων του ζωικού βασιλείου (βιομιμητική). Αισθητήρες και μονάδες εξόδου Οι αισθητήρες και οι μονάδες εξόδου είναι τα εξαρτήματα που επιτρέπουν στο ρομπότ να επικοινωνεί και να αλληλεπιδρά με το περιβάλλον. Οι Αισθητήρες ενός ρομπότ Είδη αισθητήρων: Επαφής Υπερύθρων Υπερήχων Φωτός - Χρωμάτων Θερμοκρασίας Ήχου (μικρόφωνα) Άλλοι αισθητήρες: πίεσης, επιταχυνσιόμετρα,

5 γυροσκόπια, πυξίδες κτλ. Είδη μονάδων εξόδου: Φωτεινές λυχνίες - οθόνες. Βομβητές. Μεγάφωνα. Μονάδα Επεξεργασίας (Εγκέφαλος) Η μονάδα επεξεργασίας ενός ρομπότ, αποτελεί τον ηλεκτρονικό του εγκέφαλο και μπορεί να είναι μικρής ή μεγάλης υπολογιστικής ισχύος. Είναι αυτή που λαμβάνει όλες τις αποφάσεις με βάση τα δεδομένα που παίρνει από τους αισθητήρες. Στέλνει τα αποτελέσματα στους κινητήρες και στις άλλες μονάδες εξόδου. H δημιουργία πλατφορμών (πλακετών) ανάπτυξης αυτοματισμών και ρομπότ, έκανε τη ρομποτική περισσότερο προσιτή στον αρχάριο χρήστη. Η μονάδα επεξεργασίας ενός ρομπότ Arduino: Η πιο διαδεδομένη ανοιχτή (ελεύθερη) πλατφόρμα ανάπτυξης

6 ηλεκτρονικών, ανοιχτού (ελεύθερου) κώδικα. Arduino Shields: Εξωτερικά ηλεκτρονικά κυκλώματα (πλακέτες) που συνδέονται πάνω στο Arduino επεκτείνοντας τις δυνατοτητές του Πηγή ενέργειας (συνήθως μπαταρίες) Περιγραφή των ρομπότ Κάθε είδος ρομπότ αποτελείται εκτός από τα βασικά μέρη, και από άλλα μέρη και συνεπώς έχει κάποια διαφορετικά χαρακτηριστικά ώστε να μπορεί να εκτελεί διάφορες λειτουργίες. Κάποια είδη ρομπότ είναι τα:

7 Καρτεσιανά ρομπότ: Το κυρίως σώμα ενός ρομπότ του τύπου αυτού αποτελείται από τρεις γραμμικούς άξονες. Η δομή μπορεί να είναι όμοια με τις εργαλειομηχανές αλλά τότε ο λόγος μεταξύ του χώρου εργασίας του ρομπότ και του χώρου που καταλαμβάνει είναι μικρότερος. Γενικά, τα χαρακτηριστικά ενός καρτεσιανού ρομπότ είναι όμοια με εκείνα των εργαλειομηχανών υπολογιστικού αριθμητικού ελέγχου (CNC). Έτσι η διακριτική ικανότητα και η επαναληψιμότητα ενός καρτεσιανού ρομπότ μπορεί να είναι πολύ καλή όπως και στις εργαλειομηχανές. Σε πολλά καρτεσιανά ρομπότ η βάση δεν είναι σταθερή αλλά μπορεί να κινείται μέσα σε ορισμένα όρια. Ο καρπός ενός καρτεσιανού ρομπότ μπορεί να ακολουθήσει μια ευθύγραμμη τροχιά, αν κάθε άξονας κινηθεί με σταθερή ταχύτητα. Στα άλλα είδη ρομπότ οι σχέσεις που δίνουν τις ταχύτητες των αξόνων για τη λήψη ευθύγραμμων τροχιών δεν είναι τόσο απλές. Στα ρομπότ αυτά πρέπει να γίνει μετασχηματισμούς των καρτεσιανών συντεταγμένων των αρθρώσεων του ρομπότ. Άλλο πλεονέκτημα των καρτεσιανών ρομπότ είναι η σταθερότητα της διακριτικής ικανότητας θέσης. Δηλαδή η ΒΜΔΙ είναι ορισμένη για κάθε άξονα και παραμένει σταθερή σε όλα τα σημεία του χώρου εργασίας του ρομπότ. Αυτό δεν συμβαίνει στα μη καρτεσιανά ρομπότ. Παρά τα πλεονεκτήματα αυτά, τα καρτεσιανά ρομπότ δεν είναι προτιμητέα στη βιομηχανία. Τούτο συμβαίνει γιατί δεν έχουν μηχανική ευελιξία (δεν μπορούν λ.χ. να φθάσουν αντικείμενα που βρίσκονται στο πάτωμα ή δεν είναι ορατά από τη βάση τους). Επίσης η ταχύτητα λειτουργίας στο οριζόντιο επίπεδο είναι συνήθως μικρότερη από την αντίστοιχη ταχύτητα των ρομπότ που έχουν περιστρεφόμενη βάση. Κυλινδρικά ρομπότ: Το κυρίως σώμα ενός ρομπότ του τύπου αυτού αποτελείται από ένα οριζόντιο βραχίονα στερεωμένο σε μια κατακόρυφη κολώνα. Η κολώνα είμαι με τη σειρά της στερεωμένη πάνω σε μια περιστρεφόμενη βάση. Ο οριζόντιος βραχίονας κινείται προς τα εμπρός και προς τα πίσω κατά τη διεύθυνση του διαμήκους άξονά του και επίσης ανεβοκατεβαίνει στην κολώνα. Κολώνα και βραχίονας στρέφονται σαν ένα σώμα πάνω στη βάση γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. H διακριτή ικανότητα ενός κυλινδρικού ρομπότ δεν είναι σταθερή αλλά εξαρτάται από την απόσταση r μεταξύ της κολώνας και του εργαλείου κατά μήκος του οριζοντίου βραχίονα. Παρατηρούμε ότι η διακριτική ικανότητα θέσης του θεωρούμενου κυλινδρικού ρομπότ γύρω από τον άξονα είναι κατά δύο τάξεις χειρότερη από την αντίστοιχη των καρτεσιανών ρομπότ ή των εργαλειομηχανών Τούτο είναι ένα από τα

8 μειονεκτήματα των κυλινδρικών ρομπότ απέναντι στα καρτεσιανά ρομπότ. Τα κυλινδρικά όμως ρομπότ λόγω του περιστρεφόμενου άξονα προσφέρουν μεγαλύτερη ταχύτητα στο άκρο του βραχίονα. Βέβαια η ταχύτητα αυτή περιορίζεται από το φορτίο που σηκώνει το εργαλείο του ρομπότ και από τη θέση του βραχίονα. Επίσης η δυναμική συμπεριφορά των ρομπότ που έχουν στρεφόμενους άξονες εξαρτάται από τη ροπή αδράνειας του όλου συστήματος ως προς τη βάση, που εξαρτάται από το βάρος που σηκώνει το ρομπότ και από την απόσταση του βάρους αυτού από τον άξονα της βάσης. Επειδή δε η ενεργός αυτή ροπή αδράνειας μεταβάλλεται με το χρόνο και με τη θέση, η δυναμική συμπεριφορά του κυλινδρικού (σφαιρικού και αρθρωτού) ρομπότ είναι χειρότερη από εκείνη του καρτεσιανού ρομπότ που δεν έχει στρεφόμενο άξονα. Σφαιρικά ρομπότ: Τα ρομπότ του τύπου αυτού αποτελούνται από μια στρεφόμενη βάση, ένα ανυψούμενο στέλεχος στους άξονες. Το βασικό μειονέκτημα των σφαιρικών ρομπότ είναι και πάλι η μικρή διακριτική ικανότητα θέσης των δύο στροφικών αξόνων που μεταβάλλεται με το μήκος του βραχίονα. Τα σφαιρικά ρομπότ, εκτός από το πλεονέκτημα της αυξημένης ταχύτητας κίνησης των στροφικών αξόνων, έχουν και το πλεονέκτημα της αυξημένης ευελιξίας σε σχέση τόσο με τα καρτεσιανά όσο και με τα κυλινδρικά ρομπότ. Αρθρωτά ρομπότ: Τα αρθρωτά ρομπότ αποτελούνται από τρία σταθερά μέλη (συνδέσμους) που ενώνονται με στροφικές αρθρώσεις και είναι τοποθετημένα πάνω σε μια στρεφόμενη βάση. Η κινηματική διάταξη μοιάζει με εκείνη του ανθρώπινου χεριού. Το εργαλείο (αρπάγη) είναι ανάλογο της παλάμης και προσαρμόζεται στον κάτω βραχίονα μέσω του καρπού. Ο "αγκώνας" συνδέει τον κάτω με τον άνω βραχίονα και ο "ώμος" συνδέει τον άνω βραχίονα με τη βάση. Πολλές φορές στην άρθρωση του ώμου διατίθεται και μια περιστροφική κίνηση σε οριζόντιο επίπεδο.-επειδή το αρθρωτό ρομπότ έχει και τους τρεις άξονες στροφικούς η διακριτική ικανότητα θέσης εξαρτάται τελείως από τη θέση του βραχίονα. Η ολική ακρίβεια

9 ενός αρθρωτού ρομπότ είναι μικρή γιατί τα σφάλματα των αρθρώσεων συσσωρεύονται στο άκρο του βραχίονα δηλαδή στη θέση του καρπού. Τα πλεονεκτήματα των αρθρωτών ρομπότ είναι ότι έχουν την πιο μεγάλη μηχανική ευελιξία και μπορούν να κινηθούν ταχύτατα ως προς τους τρεις βαθμούς ελευθερίας. Παράλληλα ρομπότ: Τα παράλληλα ρομπότ αποτελούνται από κλειστές κινηματικές αλυσίδες κατά τις οποίες οι αρθρωτοί σύνδεσμοι ενώνονται παράλληλα μεταξύ μιας σταθερής βάσης και μιας κινούμενης πλατφόρμας εννοώντας την πλατφόρμα. Τα παράλληλα ρομπότ έχουν κάποια πλεονεκτήματα έναντι των σειριακών όπως: στιβαρότητα, καλή ικανότητα χειρισμού, ικανότητα χειρισμού μεγάλων φορτίων και καλό λόγο φορτίου προς βάρος. Γενικά, τα κύρια μειονεκτήματά τους είναι ο μικρότερος χώρος εργασίας, το σχετικά περιορισμένο εύρος κινήσεων, καθώς και το σχετικά μεγάλο οικονομικό κόστος. Τα παράλληλα ρομπότ είναι κινητές πλατφόρμες εξομοιωτές πτήσης με πιλοτήριο. Δίτροχα ρομπότ: Τα τελευταία χρόνια τα δίτροχα ρομπότ γίνονται όλο και περισσότερο διαδεδομένα. Όπως είναι αναμενόμενο, τα δίτροχα ρομπότ για να μην πέσουν χρησιμοποιούν δυναμική σταθερότητα. Συγκεκριμένα, ελέγχουν την ισορροπία τους κάνοντας συνεχείς μετακινήσεις μπρος-πίσω. Πλέον τα δίτροχα ρομπότ μπορούν να μένουνε ακίνητα, ακόμη και σε απότομη κλίση εδάφους. Ανθρωπόμορφα ρομπότ: Μια εταιρεία η Hanson Robotics αποφάσισε να φτιάξει λοιπόν όχι ανδροειδές αλλά το ανδρογυνοειδές. Του έδωσαν λοιπόν την εμφάνιση του στατιστικά τέλειου σε χαρακτηριστικά ανδρόγυνου προσώπου, που πραγματικά είναι όμορφο (ένα μείγμα ανδρικών και γυναικείων χαρακτηριστικών). Για την κατασκευή του προσώπου η εταιρεία δεν χρησιμοποιεί το συνηθισμένο ελαστικό που προσομοιάζει την ανθρώπινη επιδερμίδα αλλά ένα νέο υλικό που ονομάζεται Frubber, το οποίο είναι πολύ πιο ελαφρύ, πιο ελαστικό, και μπορεί με ελάχιστη δύναμη να κινηθεί από ειδικούς μηχανισμούς και να αναπαραστήσει πιο πειστικά εκφράσεις του προσώπου. Και πραγματικά κάνει τέλεια δουλειά. Το πρόσωπο δουλεύεται πρώτα σε πηλό και αφότου τελειώσει παίρνουν το αποτύπωμα του με το Frubber και το φοράνε στο τεχνητό κρανίο του ρομπότ(αφού το συνδέσουν με όλους τους μηχανισμούς έκφρασης). Το ρομπότ διαθέτει επεξεργαστή, και αναγνώριση φωνής. Μπορεί να σας ακούσει, να σας δει (έχει κάμερες στα μάτια και μάλιστα να σας αναγνωρίζει), να επεξεργαστεί τις εκφράσεις του προσώπου σας, και να συνομιλήσει μαζί σας, χάρη σε μία μεγάλη βάση δεδομένων που έχει με φράσεις και λέξεις.

10 Εξέλιξη των ρομπότ Η ιδέα των αυτομάτων μηχανημάτων προέρχεται από τις μυθολογίες πολλών πολιτισμών σε όλο τον κόσμο. Μηχανικοί και εφευρέτες από τους αρχαίους πολιτισμούς, συμπεριλαμβανομένου αρχαία Κίνα, Αρχαία Ελλάδα, και των Πτολεμαίων της Αιγύπτου, προσπάθησαν να οικοδομήσουν ιδιολειτουργούμενα μηχανήματα, τα οποία έμοιαζαν με ζώα και ανθρώπους. Πρόωρη περιγραφές των αυτομάτων περιλαμβάνουν τα τεχνητά περιστέρια της Αρχύτας, τα τεχνητά τα πουλιά της Mozi και Lu Ban, ένα "μιλώντας " αυτόματο με Ήρωας της Αλεξάνδρειας, ένα αυτόματο πλυντήριο με Φίλωνα του Βυζαντίου, και ένα ανθρώπινο αυτόματο περιγράφεται στο το Lie Zi. Πρόωρο ξεκίνημα Πολλές αρχαίες μυθολογίες, και πιο σύγχρονες θρησκείες περιλαμβάνουν τεχνητά άτομα, όπως των μηχανικών υπαλλήλων που χτίστηκε από τον Έλληνα θεό Ήφαιστο, Vulcan στους Ρωμαίους,, τα Γκόλεμ πήλινα, εβραϊκός μύθος και οι πήλοινοι γίγαντες των Νορβηγικού μύθος, και στη Γαλάτεια, το μυθικό άγαλμα του Πυγμαλίων που ήρθε στη ζωή. Δεδομένου ότι περίπου το 400 π.χ., τους μύθους της Κρήτης περιλαμβάνουν τον Τάλως, ένας άνθρωπος χαλκού που φρουρούσε το Κρητικό νησί της Europa από τους πειρατές. Στην αρχαία Ελλάδα, ο Έλληνας μηχανικός του Κτησίβιου ( περ. 270 π.χ. ) εφαρμόζει τις γνώσεις του στα πνευματικά και υδραυλικά συστήματα στην παραγωγή των πρώτων οργάνων και νερό ρολόγια με κινούμενα σχήματα. Τον 4ο αιώνα π.χ., ο Έλληνας μαθηματικός Αρχύτας ο Ταραντίνος αξιωματικός δημιουργεί μια μηχανική ατμοκίνητων πουλί που ονομάζεται " The Pigeon ". Ήρωας της Αλεξάνδρειας, ένας Έλληνας μαθηματικός και εφευρέτης, δημιούργησε πολλές ρύθμισεις από το χρήστη αυτοματοποιημένες συσκευές, και περιγράφονται μηχανήματα που κινούνται με την πίεση του αέρα, ατμού και νερού. Το 11ο αιώνα ο Lokapannatti λέει πως τα λείψανα του Φο προστατεύονται με μηχανικά ρομπότ, από το βασίλειο των Ρομά Visaya που πιστεύεται ότι είναι η Ρώμη Στην αρχαία Κίνα, το κείμενο του 3ου αιώνα του Lie Zi περιγράφει το λογαριασμό των ανθρωποειδών αυτόματα, με τη συμμετοχή πολύ νωρίτερα τη συνάντηση μεταξύ του κινεζικού αυτοκράτορα βασιλιά Mu του Zhou και μηχανολόγου μηχανικού γνωστό ως Yan Shi, έναν τεχνίτη. Ο Yan Shi παρουσίασε με υπερηφάνεια στο βασιλιά με μια ζωή - το μέγεθος, το σχήμα ανθρώπου εικόνα των μηχανικών «εργόχειρο» του είναι κατασκευασμένα από δέρμα, ξύλο και τεχνητών οργάνων. Υπάρχουν επίσης οι λογαριασμοί του αναφέρουν αυτόματα το Χαν Φέι Zi και άλλα κείμενα, το οποίο αποδίδει τον 5ο αιώνα π.χ. Mohist φιλόσοφος Mozi και σύγχρονη Lu Ban του με την εφεύρεση του τεχνητού ξύλινα πουλιά που θα μπορούσε να πετάξουν με επιτυχία. Το 1066, η κινεζική εφευρέτης Su

11 Song έχτισε ένα ρολόι του νερού με τη μορφή της ενός πύργοςυ που χαρακτήρισε μηχανικά ειδώλια που έλεγαν τις ώρες. Στην Αναγέννηση στην Ιταλία, Leonardo da Vinci ( ) σχεδίασε τα σχέδια για ένα ανθρωποειδές ρομπότ γύρω από Σημειωματάρια του Ντα Βίντσι, ανακαλύφθηκε στη δεκαετία του 1950, περιείχε λεπτομερή σχέδια ενός μηχανικού ιππότη τώρα γνωστού ως ρομπότ Λεονάρντο,που είναι σε θέση να καθίσει επάνω, κύμα τα χέρια της και να μετακινήσει το κεφάλι και το σαγόνι του. Δεν είναι γνωστό αν προσπάθησε να το χτίσει. Στη Γαλλία, μεταξύ 1738 και 1739, ο Jacques de Vaucanson παρουσίασαν αρκετές ζωή μεγέθους αυτομάτων : φλάουτο παίκτη, ένας παίκτης σωλήνα και μια πάπια. Η μηχανική πάπια μπορεί να κουνήσει τα φτερά της, και να καταπίνετε το φαγητό από το χέρι του εκθέτη, και έδωσε την ψευδαίσθηση της πέψης της τροφής του αποβάλλοντας το θέμα να αποθηκεύονται σε ένα κρυφό διαμέρισμα. Η τορπίλη Brennan, ένα από τα πρώτα «κατευθυνόμενα βλήματα». Τηλεχειριζόμενα οχήματα αποδείχθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα με τη μορφή των διαφόρων τύπων των τηλεχειριζόμενων τορπίλες. Οι αρχές της δεκαετίας του 1870 είδε τηλεχειριζόμενο τορπίλες από τον John Ericsson ( με πεπιεσμένο αέρα ), John Louis Lay ( ηλεκτρικό καλώδιο καθοδηγείται ) και Victor von Scheliha ( ηλεκτρικό καλώδιο καθοδηγείται ). [ 25 ] Η τορπίλη Brennan, που εφευρέθηκε από τον Louis Brennan το 1877 τροφοδοτείται από δύο αντίθετα περιστρεφόμενες προπέλες που περιστρέφεται με την ταχεία τραβώντας τα καλώδια από τα τύμπανα πληγή στο εσωτερικό της τορπίλης. Η διαφορική ταχύτητα για τα καλώδια που συνδέονται με το σταθμό ακτή επίτρεπε στη τορπίλη να οδηγηθεί στο στόχο του, καθιστώντας το " πρώτο πρακτικό κατευθυνόμενο βλήμα του κόσμου» Ο Archibald Low, γνωστός ως ο «πατέρας των συστημάτων καθοδήγησης radio "για την πρωτοποριακή εργασία του στην καθοδηγούμενη πυραύλους και αεροπλάνα κατά τη διάρκεια του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου το 1917, επέδειξε ένα τηλεκατευθυνόμενο αεροσκάφος στο Βασιλικό σώμα πετάγματος και την ίδια χρονιά κατασκεύασε την πρώτη καλωδιακή καθοδήγηση πυραύλων. Ανθρωποειδές ρομπότ Ο όρος «ρομπότ» για πρώτη φορά χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει φανταστικό αυτόματα σε ένα παιχνίδι το 1921, Rossum Universal Robots του από τον Τσέχο συγγραφέα, Karel Čapek.

12 Ο Karel Čapek - πρώτος χρήστης του όρου «ρομπότ». Συνήθιζε αυτή τη λέξη σε ένα παιχνίδι 1921 R.U.R. Rossum Universal Robots του. «Ρομπότ» είναι μια καθαρά τσεχική λέξη. Το 1928, ένα από τα πρώτα ανθρωποειδή ρομπότ παρουσιάστηκε στην ετήσια έκθεση του μοντέλου Μηχανικοί Society στο Λονδίνο. Εφευρέθηκε από τον WH Richards, το πλαίσιο του ρομπότ Eric αποτελούνταν από ένα σώμα από αλουμίνιο της πανοπλίας με έντεκα ηλεκτρομαγνήτες και ένας κινητήρας τροφοδοτείται από μια πηγή ισχύος δώδεκα βολτ. Το ρομπότ θα μπορούσε να κινηθεί είναι τα χέρια και το κεφάλι και θα μπορούσε να ελεγχθεί μέσω του τηλεχειριστηρίου ή το φωνητικό έλεγχο. Σύγχρονη αυτόνομων ρομπότ Ο William Grey Walter, εφευρέτης του πρώτου ηλεκτρονικού αυτόνομου ρομπότ. Οι πρώτες ηλεκτρονικές αυτόνομων ρομπότ με πολύπλοκη συμπεριφορά δημιουργήθηκαν από τον William Grey Walter από το βάρος Νευρολογικό Ινστιτούτο στο Μπρίστολ της Αγγλίας το 1948 και το Ήθελε να αποδείξει ότι οι πλούσιοι συνδέσεις ανάμεσα σε ένα μικρό αριθμό των κυττάρων του εγκεφάλου θα μπορούσε να οδηγήσει σε πολύ περίπλοκες συμπεριφορές - κατ 'ουσίαν, ότι το μυστικό για το πώς ο εγκέφαλος εργάστηκε θέσει στο πώς ήταν συνδεδεμένος. Πρώτο ρομπότ του, το όνομά του Elmer και Elsie, κατασκευάστηκαν μεταξύ 1948 και 1949 και ήταν συχνά περιγράφεται ως χελώνες, λόγω του σχήματος τους και ένας αργός ρυθμός της κίνησης. Το τρίκυκλο ρομπότ χελώνα μπορούσαν να βρουν το δρόμο τους σε ένα σταθμό επαναφόρτισης όταν έτρεξαν χαμηλή ισχύ της μπαταρίας. Ο Walter τόνισε τη σημασία της χρήσης καθαρά αναλογικά ηλεκτρονικά για την προσομοίωση διεργασιών του εγκεφάλου σε μια εποχή που οι σύγχρονοί του, όπως ο Alan Turing και John Von Neumann ήταν όλοι στραφόμενοι προς την κατεύθυνση σχετικά με τις ψυχικές διεργασίες όσον αφορά τις ψηφιακές υπολογισμού. Το έργο του ενέπνευσε τις επόμενες γενιές της ρομποτικής ερευνητές όπως τον Rodney Brooks, Hans Moravec και Mark Tilden. Σύγχρονη ενσαρκώσεις των χελωνών Walter μπορεί να βρεθεί με τη μορφή της ρομποτικής BEAM. Δίπλωμα Ευρεσιτεχνίας εκδόθηκε το 1961

13 Το πρώτο λειτουργεί ψηφιακά, και προγραμματιζόμενα ρομπότ εφευρέθηκε από τον George Devol το 1954 και τελικά ονομάζεται Unimate. Αυτό που τελικά τα θεμέλια της σύγχρονης βιομηχανίας της ρομποτικής. Ο Devol πούλησε το πρώτο Unimate για την General Motors το 1960, και εγκαταστάθηκε το 1961 σε ένα εργοστάσιο στο Trenton, New Jersey να άρει καυτά κομμάτια μετάλλου από ένα μηχάνημα χύτευσης. Ο Devol πήρε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για το πρώτο ψηφιακά προγραμματιζόμενα ρομποτικό βραχίονα ο οποίος αποτελεί το θεμέλιο της σύγχρονης βιομηχανίας της ρομποτικής. Το πρώτο ρομπότ παλετοποίησης εισήχθη το 1963 από την Fuji Yusoki Kogyo Company. Το 1973, ένα ρομπότ με έξι ηλεκτρομηχανικά οδηγούμενους άξονες κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από KUKA ρομποτικής στη Γερμανία, και η προγραμματιζόμενη βραχίονα καθολική χειραγώγηση εφευρέθηκε από τον Victor Scheinman το 1976, καθώς και ο σχεδιασμός πωλήθηκε στην Unimation. Εμπορικά και βιομηχανικά ρομπότ είναι σήμερα σε ευρεία χρήση εκτέλεση θέσεων εργασίας φθηνότερα ή με μεγαλύτερη ακρίβεια και αξιοπιστία από τους ανθρώπους. Αυτά χρησιμοποιούνται επίσης για τις θέσεις εργασίας οι οποίες είναι πάρα πολύ βρώμικες, επικίνδυνες ή θαμπές για να είναι κατάλληλες για τους ανθρώπους. Ρομπότ χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή, συναρμολόγηση και συσκευασία, τη μεταφορά, τη γη και την εξερεύνηση του διαστήματος, η χειρουργική επέμβαση, όπλα, εργαστηριακή έρευνα, και η μαζική παραγωγή καταναλωτικών και βιομηχανικών προϊόντων. Φωτογραφικό υλικό Διάφορα είδη

14

15 (Ελλάδε 3 ος αιώνας π.χ). Πηγές