Robot là gì (đầy đủ thông tin robot)

Robot là một cỗ máy thông minh có thể làm việc bán tự động hoặc hoàn toàn tự chủ. Robot có các đặc điểm cơ bản như nhận thức, ra quyết định và thực hiện. Chúng có thể hỗ trợ hoặc thậm chí thay thế con người hoàn thành công việc nguy hiểm, nặng nhọc và phức tạp, nâng cao hiệu quả và chất lượng công việc, phục vụ cuộc sống con người và mở rộng hoặc mở rộng phạm vi hoạt động của con người và các khả năng.

Định nghĩa Robot

Năm 1920, nhà văn Séc Karel Capek đã xuất bản vở kịch khoa học viễn tưởng “Rosam’s Universal Robot”. Trong kịch bản, Kepek viết từ “Robota” trong tiếng Séc là “Robot”, có nghĩa là nô lệ. Vở kịch báo trước tác động bi thảm của sự phát triển của robot đối với xã hội loài người, thu hút sự chú ý rộng rãi và được coi là nguồn gốc của từ “robot”.

Trong vở kịch, robot làm việc âm thầm theo lệnh của chủ nhân, không có cảm xúc, thực hiện các công việc nặng nhọc một cách cứng nhắc. Sau đó, thành công của công ty Rossam đã làm cho robot có cảm xúc, dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng trong lĩnh vực ứng dụng của robot.

Trong các nhà máy và công việc nội trợ, robot đã trở thành thành viên không thể thiếu. Robot thấy con người rất ích kỷ và bất công, cuối cùng nổi loạn, thể lực và trí thông minh tuyệt vời của robot nên đã xóa sổ con người. Nhưng những người máy không biết cách tự chế tạo, nghĩ rằng chúng sẽ sớm bị tuyệt chủng, vì vậy chúng bắt đầu tìm kiếm những người sống sót, nhưng vô ích.

Cuối cùng, một cặp robot nam và nữ có nhận thức tốt hơn các robot khác đã yêu nhau. Vào thời điểm này, robot đã tiến hóa thành con người và thế giới đã được phục hồi.

Những gì Kepek đặt ra là sự an toàn, nhận thức và khả năng tự tái tạo của robot. Những tiến bộ của khoa học kỹ thuật có khả năng gây ra những vấn đề mà con người không muốn xuất hiện. Mặc dù thế giới khoa học viễn tưởng chỉ là tưởng tượng, nhưng xã hội loài người rất có thể sẽ phải đối mặt với thực tế này.

Ba nguyên tắc của robot

Để ngăn chặn robot làm hại con người, Asimov, một nhà văn khoa học viễn tưởng vào năm 1950, đã đề xuất “Ba nguyên tắc của robot” trong cuốn sách “Tôi là một người máy”:

1.Người máy không được làm hại con người và không được phép đứng yên khi thấy rằng con người sẽ bị làm hại;

2.Người máy phải tuân theo mệnh lệnh của con người, trừ khi mệnh lệnh của con người trái với mệnh lệnh đầu tiên;

3.Robot phải tự bảo vệ mình khỏi bị tổn hại, trừ khi điều này trái với hai mục trên.

Ba nguyên tắc này mang lại đạo đức mới cho xã hội người máy. Cho đến ngày nay, nó vẫn cung cấp các hướng dẫn rất có ý nghĩa cho các nhà nghiên cứu robot, nhà sản xuất thiết kế và người dùng.

Các loại robot

Về phân loại robot, trên thế giới không có một tiêu chuẩn thống nhất nào và có thể có nhiều cách phân loại khác nhau dưới nhiều góc độ khác nhau.

Các loại robot trên thế giới

Giai đoạn tiến triển của robot

1.Robot thế hệ đầu tiên: robot dạy học và tái tạo. Năm 1947, để mang và xử lý nhiên liệu hạt nhân, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge, Hoa Kỳ đã phát triển robot điều khiển từ xa đầu tiên trên thế giới. Năm 1962, Hoa Kỳ đã phát triển thành công robot dạy học và tái tạo phổ thông PUMA.

Robot này điều khiển một cỗ máy đa bậc tự do thông qua máy tính, lưu trữ các chương trình và thông tin thông qua giảng dạy, đọc thông tin trong quá trình làm việc, sau đó đưa ra các hướng dẫn. Bằng cách này, robot có thể tái hiện lại hành động này nhiều lần dựa trên kết quả được dạy bởi con người vào thời điểm đó.

Ví dụ, robot hàn điểm của ô tô, miễn là nó đã dạy quy trình hàn điểm, nó luôn lặp lại loại công việc này.

2.Robot thế hệ thứ hai: robot giác quan. Robot dạy học và tái tạo không có nhận thức về môi trường bên ngoài, kích thước của lực hoạt động, sự tồn tại của phôi, chất lượng hàn, và liệu nó tốt hay xấu. Vì vậy, vào cuối những năm 1970, người ta bắt đầu nghiên cứu thế hệ thứ hai.

Robot được gọi là robot cảm giác. Loại robot này có các giác quan giống con người trong một số chức năng nhất định, chẳng hạn như cảm giác lực, xúc giác, cảm giác trượt, thị giác, thính giác, v.v. Nó có thể cảm nhận và nhận biết hình dạng, kích thước và màu sắc của phôi qua cảm quan.

3.Robot thế hệ thứ ba: robot thông minh. Robot được phát minh từ những năm 1990. Loại robot này có nhiều loại cảm biến, có thể thực hiện suy luận logic phức tạp, phán đoán và ra quyết định, đồng thời tự động xác định hành vi của chính nó trong trạng thái bên trong và môi trường bên ngoài thay đổi.

Phân loại robot theo cách kiểm soát

Robot vận hành: Nó có thể được điều khiển tự động, có thể được lập trình nhiều lần, có nhiều chức năng, có một số bậc tự do, có thể cố định hoặc di chuyển và được sử dụng trong các hệ thống tự động hóa liên quan.
Robot điều khiển theo chương trình: Theo trình tự và điều kiện yêu cầu trước, các chuyển động cơ học của robot lần lượt được điều khiển.
Robot dạy và tái tạo: thông qua hướng dẫn hoặc các phương pháp khác, trước tiên hãy dạy robot di chuyển, nhập chương trình làm việc và robot sẽ tự động lặp lại hoạt động.
Robot kiểu điều khiển số: Robot được dạy bằng giá trị số, ngôn ngữ, v.v. mà không cần di chuyển robot và robot hoạt động theo thông tin sau khi dạy.
Robot điều khiển bằng cảm biến: sử dụng thông tin thu được từ các cảm biến để điều khiển các hoạt động của robot.
Robot điều khiển thích ứng: Robot có thể thích ứng với những thay đổi của môi trường và điều khiển hành động của chính mình.
Robot điều khiển học hỏi: Robot có thể “trải nghiệm” kinh nghiệm làm việc, có một chức năng học tập nhất định và sử dụng kinh nghiệm “đã học” vào công việc.
Robot thông minh: Một robot có hành động được xác định bởi trí thông minh nhân tạo.

Môi trường ứng dụng robot

Hiện tại, các học giả về robot quốc tế chia robot thành hai loại dựa trên môi trường ứng dụng: robot công nghiệp trong môi trường sản xuất và dịch vụ và robot hình người trong môi trường phi sản xuất.

Bắt đầu từ môi trường ứng dụng, các chuyên gia về robot cũng chia robot thành hai loại, đó là robot công nghiệp và robot đặc biệt. Điều này phù hợp với phân loại quốc tế.

Robot công nghiệp là gì

Robot công nghiệp dùng để chỉ những người thao tác nhiều khớp hoặc rô bốt đa bậc tự do cho các lĩnh vực công nghiệp.

Robot công nghiệp được chia thành bốn loại theo hình thức chuyển động của cánh tay. Cánh tay của loại tọa độ hình chữ nhật có thể di chuyển dọc theo ba tọa độ hình chữ nhật; cánh tay của loại tọa độ hình trụ có thể được nâng lên, quay và kính thiên văn; cánh tay của loại tọa độ hình cầu có thể được xoay, nâng và kính thiên văn; cánh tay của loại khớp nối có nhiều xoay khớp.

Robot đặc biệt

Robot đặc biệt là các loại robot tiên tiến khác với robot công nghiệp được sử dụng trong các ngành phi sản xuất và phục vụ con người, bao gồm: robot phục vụ, robot dưới nước, robot giải trí, robot quân sự, robot nông nghiệp, v.v.

Trong số các loại rô bốt đặc biệt, một số nhánh đang phát triển nhanh chóng và có xu hướng trở thành các hệ thống độc lập, chẳng hạn như robot phục vụ, robot dưới nước, robot quân sự và robot hoạt động vi mô.

Robot gia đình

Robot gia đình là những robot đặc biệt phục vụ con người. Chúng có thể thay thế một số dịch vụ dọn dẹp nhà cửa. Chúng chủ yếu thực hiện các dịch vụ gia đình đơn giản như bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa, vận chuyển, dọn dẹp và giám hộ.

Robot giải trí

Ngoài ra còn có nhiều dạng robot như vậy, chẳng hạn như robot hình người, robot bionic (động vật bắt chước) và nhiều robot hoạt hình dễ thương khác nhau. Để robot đạt được hiệu quả giải trí và thu hút sự chú ý của khán giả, thiết kế hình dáng rất quan trọng.

Tất nhiên, chức năng của robot cũng phải đáp ứng đủ yêu cầu của khán giả, về chức năng, robot giải trí có thể được phân loại như: robot nhảy, robot chào đón, robot thể thao, v.v.

Cấu tạo của robot

Hệ thống cơ khí của một robot công nghiệp nói chung bao gồm một loạt các liên kết, khớp hoặc các dạng cặp chuyển động khác. Hệ thống cơ học thường bao gồm bệ máy, trụ, khớp eo, khớp tay, khớp cổ tay và khớp vuốt,… tạo thành hệ thống cơ nhiều bậc tự do.

Cánh tay thường bao gồm cánh tay trên, cánh tay dưới và cổ tay. Bộ phận tạo hiệu ứng cuối là bộ phận quan trọng được gắn trực tiếp trên cổ tay, có thể là bộ vuốt hai ngón hoặc nhiều ngón hoặc có thể là súng sơn, súng hàn và các dụng cụ lao động khác.

Mỗi cặp động học khớp và bộ phận liên kết trong cơ cấu chính của rô bốt công nghiệp tạo thành các dạng tọa độ khác nhau. Các dạng cấu trúc chính phổ biến là: Dạng tọa độ Descartes, dạng tọa độ trụ, dạng tọa độ cầu, dạng tọa độ khớp, rô bốt song song, rô bốt hậu cần, v.v.

Robot di động tự động

Robot di động tự động (AMR) di chuyển khắp thế giới và đưa ra quyết định gần như tức thì khi chúng di chuyển. Các công nghệ như cảm biến và máy ảnh giúp nó nắm bắt thông tin về môi trường xung quanh. Thiết bị xử lý trên bo mạch giúp nó phân tích và đưa ra quyết định sáng suốt — cho dù thiết bị di chuyển để tránh công nhân đang tới, chọn chính xác gói hàng phù hợp hay chọn bề mặt phù hợp để vệ sinh. Chúng là các giải pháp di động chỉ yêu cầu đầu vào hạn chế của con người để hoàn thành nhiệm vụ.

Robot có hướng dẫn tự động

Trong khi AMRs có thể tự do đi qua môi trường, AGVs dựa vào các đường đi hoặc đường dẫn định trước, thường yêu cầu sự giám sát của người vận hành. Chúng thường được sử dụng để vận chuyển vật liệu và di chuyển các mặt hàng trong môi trường được kiểm soát như nhà kho và sàn nhà xưởng.

Robot có khớp nối

Robot có khớp, còn được gọi là cánh tay robot, được thiết kế để bắt chước các chức năng của cánh tay người. Thông thường, các thiết bị này có thể có từ 2 đến 10 khớp xoay. Mỗi khớp hoặc trục bổ sung cho phép mức độ chuyển động lớn hơn. Do đó, chúng rất lý tưởng cho hàn hồ quang, xử lý vật liệu, bảo trì máy và đóng gói. Tìm hiểu thêm về rô bốt có khớp nối và cánh tay rô bốt.

Robot hình người

Mặc dù nhiều robot hình người di động về mặt kỹ thuật có thể nằm dưới sự bảo trợ của AMR, thuật ngữ này được sử dụng để xác định các robot thực hiện các chức năng lấy con người làm trung tâm và thường có hình dạng giống con người. Họ sử dụng nhiều thành phần công nghệ tương tự như AMR để cảm nhận, lập kế hoạch và hành động khi thực hiện các nhiệm vụ như đưa ra chỉ đường hoặc cung cấp dịch vụ trợ giúp đặc biệt.

Robot hợp tác

Cobots được thiết kế để làm việc với hoặc trực tiếp với con người. Trong khi hầu hết các loại robot khác có thể thực hiện các nhiệm vụ một cách độc lập hoặc trong các khu vực làm việc được tách biệt nghiêm ngặt, cobots có thể chia sẻ không gian với người lao động và giúp họ hoàn thành nhiều công việc hơn. Chúng thường được sử dụng để loại bỏ các công việc thủ công, nguy hiểm hoặc nặng nhọc khỏi quy trình làm việc hàng ngày. Trong một số trường hợp, robot có thể hoạt động bằng cách phản hồi và học hỏi từ hành động của con người, học hỏi từ quy trình làm việc hàng ngày.

Robot hỗn hợp

Nhiều loại robot khác nhau thường được kết hợp để tạo thành các giải pháp lai có khả năng thực hiện các nhiệm vụ phức tạp hơn. Ví dụ: AMR có thể được kết hợp với một cánh tay robot để tạo ra một robot xử lý các gói hàng trong nhà kho. Khi nhiều chức năng hơn được hợp nhất thành một giải pháp duy nhất, sức mạnh tính toán cũng được hợp nhất.

Robot vị trí cố định và không cố định

Robot cũng có thể được chia thành hai loại: loại di chuyển trong môi trường của chúng và loại không di chuyển.

Ứng dụng của robot

Sản xuất từ lâu đã đi đầu trong việc sử dụng nhiều loại robot khác nhau để đạt được các kết quả kinh doanh khác nhau. AMR, AGV, rô bốt khớp nối và robot cộng tác đều được triển khai trên sàn nhà máy và nhà kho để giúp tăng tốc quy trình, tăng hiệu quả và thúc đẩy an toàn – và chúng cũng thường được sử dụng cùng với bộ điều khiển logic có thể lập trình được. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng bao gồm hàn, lắp ráp, vận chuyển vật liệu và an ninh kho hàng.

AMR đang giúp nông dân thu hoạch cây trồng của họ nhanh hơn và hiệu quả hơn – và họ đang sử dụng trí thông minh ấn tượng để làm điều đó. Robot nông nghiệp có thể đánh giá sự trưởng thành, loại bỏ bất kỳ cành hoặc lá nào và chọn cây trồng với độ chính xác và chính xác, tránh mọi thiệt hại cho cây trồng.

Nhiều loại robot khác nhau được sử dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe để nâng cao trải nghiệm của bệnh nhân. AMR được sử dụng để cung cấp thuốc, khử trùng bề mặt hoặc cung cấp khả năng giám sát từ xa di động. Robot hợp tác cũng đang được sử dụng để hỗ trợ các chuyên gia y tế trong quá trình phục hồi chức năng hoặc giúp các y tá phục vụ bệnh nhân của họ tốt hơn.

Robotics giúp các công ty hậu cần và vận chuyển giao hàng nhanh chóng và hiệu quả. Họ sử dụng AMR và AGV làm rô bốt kho để giúp họ xử lý các mặt hàng, tăng tốc hoạt động và cải thiện độ chính xác. Họ cũng sử dụng AMR trong chặng đường cuối cùng để đảm bảo giao hàng an toàn cho khách hàng.