Efnisyfirlit[Fela][Sýna]
Margar kvikmyndir hafa verið búnar til í gegnum tíðina sem sýna okkur hvernig lífið gæti verið ef vélmenni myndu yfirtaka jörðina.
Þó að sannleikurinn geti verið mjög frábrugðinn því sem þessar myndir sýna, er ein staðreynd sem verður að gleymast að vélmenni hafa þróast frá goðsagnakenndum verum í kvikmyndum yfir í raunverulegar einingar í iðnaðar- og borgaralegum umhverfi á síðustu fimm áratugum.
Einstaklingar og teymi fyrirtækja reiða sig í auknum mæli á snjallvélmennatækni til að framkvæma fjölbreytt úrval af líkamlegum athöfnum eftir því sem vélmenni verða meira samþætt efni daglegs lífs okkar.
Þeir auka öryggi manna, lágmarka niður í miðbæ og draga verulega úr rekstrarkostnaði auk þess að auka skilvirkni og framleiðslu í iðnaði.
Við erum núna á stafrænni öld.
Hins vegar mun vélfærafræðitímabilið ganga yfir okkur í náinni framtíð. Með tækniframförum verður sá dagur ekki langt undan þegar þú verður með vélmenni til að sinna öllum skyldum þínum.
Við erum nú þegar að framselja skyldur til persónulegra aðstoðarmanna okkar, þökk sé uppgangi gervigreind tækni til stuðnings forritum eins og Alexa eða Siri.
Hvað er vélmenni?
Vélfærafræði er þverfagleg fræðigrein sem sameinar vísindi, verkfræði og tækni.
Það felur í sér hönnun, framleiðslu, rekstur og notkun véla sem kallast vélmenni til að vinna störf sem venjulega eru unnin af mönnum eða til að koma í stað mannlegra athafna.
Tilgangur vélfærafræði er að búa til vélar sem geta aðstoðað og stutt fólk.
Vélfærafræði er hönnun og rekstur tækja sem geta framkvæmt líkamleg verkefni sjálfstætt eða hálfsjálfstætt fyrir menn.
Vélmenni stunda venjulega athafnir sem eru annað hvort mjög endurteknar eða of óöruggar fyrir menn til að framkvæma almennilega.
Vélræn vélmenni hafa samskipti við líkamlegt umhverfi með því að nota skynjara, stýribúnað og gagnavinnslu. Sérfræðingar í vélfærafræði verða að hafa góðan grunn í vélaverkfræði, rafmagnsverkfræði og tölvuforritun.
Vélfærafræði er áberandi svið og eitt af þeim fyrirtækjum sem eru í hraðast vexti og hefur þróunin verið mikil á undanförnum árum.
vél nám, gervigreind og önnur tæknibylting hefur gert það einfaldara en nokkru sinni fyrr að komast inn í geirann.
Vélmenni eru einnig mikið starfandi í ýmsum geirum nú á dögum; fyrirtæki eins og vélmenni, þar sem þau gera þeim kleift að framleiða fleiri hluti á skilvirkari hátt.
Hverjar eru mismunandi tegundir vélmenna?
Vélmenni eru frábrugðin hvert öðru á margvíslegan hátt, þar á meðal lögun þeirra, stærð, hönnun, aðgerðir sem þeir geta sinnt, hversu sjálfræði þeir hafa og svo framvegis.
Vélmenni geta verið allt að 0.2 mm (RoboBee) eða allt að 200 metrar (Vindskipið). Þær geta verið fastar eða færanlegar, þarfnast mannlegs eftirlits og þátttöku, eða keyrt snurðulaust eftir fyrirfram forrituðum, fyrirfram þjálfuðum leiðbeiningum og ákvarðanatökuhæfileikum.
Vélmenni eru í stórum dráttum flokkuð í fjórar tegundir. Þetta eru tegundirnar:
- Forforrituð vélmenni
- Humanoid vélmenni
- Sjálfstætt vélmenni
- Fjarstýrð vélmenni
Forforrituð vélmenni
Forstillt vélmenni starfa í einföldu, stýrðu umhverfi og þurfa ekki gervigreind stjórnkerfi til að virka.
Forforrituðu vélmennin eru þau sem þarf að upplýsa um hvað á að framkvæma fyrirfram og framkvæma síðan það forrit.
Vélrænn armur eða færibandabíll væri dæmi um þessa tegund af sjálfvirkni vélmenna.
Forritað vélmenni yrði sett upp til að framkvæma eina ákveðna skyldu og það myndi halda áfram að gera það miklu hraðar, skilvirkara og í lengri tíma en mannlegt vinnuafl gæti.
Humanoid vélmenni
Humanoid vélmenni eru það sem flestir sjá fyrir sér þegar þeir hugsa um vélmenni. Þessi vélmenni eru hönnuð til að líkjast eða endurtaka mannlega hegðun.
Humanoid vélmenni framkvæma oft manneskjulegar aðgerðir eins og að hlaupa og bera vörur og þau eru stundum hönnuð til að líta út eins og og líkja eftir mannslíkamanum, andlitseinkennum og tilfinningum.
Hingað til hefur lítill fjöldi manneskjulegra vélmenna verið þróaður og eru notuð til margvíslegra aðgerða.
Sjálfstætt vélmenni
Almennt er litið á sjálfstæða vélfærafræði sem svið gervigreindar, vélfærafræði og upplýsingatækni.
Án beins mannlegrar eftirlits vinna þessi vélmenni sjálfstætt, skynsamlega og laga sig að umhverfi sínu.
Þeir hafa „sjálfræði“ þar sem það er að lokum hlutverk vélarinnar að greina og bregðast við breytingum á umhverfinu.
Þessi vélmenni eru með innbyggða skynjara sem geta hjálpað þeim við að dæma út frá þjálfun þeirra.
Heimilisþrifvélmenni, grasklippingarvélmenni, sjálfstæðir drónar, læknishjálparvélmenni og svo framvegis eru algeng dæmi um þessi vélmenni.
Fjarstýrð vélmenni
Fjarstýrð vélmenni eru oft hálfsjálfstæð og nota þráðlaust net til að leyfa fjarstýringu manna.
Fjarstýrð vélmenni eru hálfsjálfráða vélmenni sem nota þráðlaust net til að leyfa fjarstýringu manna.
Þessi vélmenni eru oft notuð við erfiðar landfræðilegar aðstæður, veður og aðstæður.
Kafbátar sem eru undir stjórn manna sem notaðir eru til að gera við brot á neðansjávarpípum í olíulekanum BP eru dæmi um fjarstýrð vélmenni, eins og drónar eru notaðir til að staðsetja jarðsprengjur á vígvelli.
Þessi vélmenni eru oft notuð við erfiðar landfræðilegar aðstæður, veður og aðstæður.
Hver eru notkun vélfærafræðinnar?
Samkvæmt skýrslum eru iðnaðarvélmenni meira en 90% allra vélmenna í notkun í dag.
Þetta þýðir að atvinnugreinar um allan heim eru aðalneytendur vélmenna, en neysla vélmenna heima eða einstaklings er hverfandi.
Hér eru nokkur af helstu vélfærafræðiforritum heims árið 2022:
- Lyfting, flutningur, bretti, flokkun, pökkun og önnur tengd ferli eru framkvæmd af vélmennum í efnismeðferðarviðskiptum.
- Vélmenni eru notuð í klínískum rannsóknabransanum til að vinna úr sýnum, flokka, greina og svo framvegis, en forðast hættur fyrir starfsmenn og draga úr umfangi mannlegra mistaka.
- Vélmenni eru notuð í framleiðslufyrirtækinu til að sinna hættulegum eða óþarfi og endurtekin störf sem geta falið í sér þungar lyftingar og hreyfingar, svo sem á færibandum, suðu, málningu, framleiðslu og svo framvegis.
- Í heilbrigðisþjónustu eru vélmenni notuð til að bæta greiningar- og meðferðaráætlanir, framkvæma aðgerðir, sérstaklega flóknar og fjarlægar skurðaðgerðir, og svo framvegis.
- Vélmenni í landbúnaði eru notuð til að mjólka nautgripi, tína, flokka og pakka afurðum á bæjum, framkvæma margs konar landbúnaðarferli á bæjum, stjórna tilbúnum breytum sem þarf til landbúnaðar, gagnasöfnun og greiningu á bænum, vinna með búfé o.s.frv. á.
- Vélmenni í neyðarviðbragðsiðnaðinum: Vélmenni geta svarað töluvert hraðar en fólk og verða ekki fyrir áhrifum af tilfinningum. Fyrir vikið ráða fyrstu viðbragðsaðilar, viðbragðsteymi við atvikum og lögregluyfirvöld þá til starfa. Þeir eru einnig framúrskarandi sérfræðingar í sprengjueyðingu og meðlimi leitar- og björgunarsveita.
- Tilraunir hafa sýnt að vélmenni geta byggt múrsteinsmannvirki fjórum sinnum hraðar en mannlegt vinnuafl, sem gerir vélmenni að mjög skilvirku vinnuafli í byggingariðnaði. Þeir geta aðstoðað við að lyfta, bera, smíða, greina og ýmis önnur verkefni.
- Vélmenni í veitinga- og matvælaiðnaði: Vélfæramatreiðslumenn og barþjónar verða vinsælir árið 2022.
- Vélmenni í könnun og fornleifafræði, mannlegir sérfræðingar geta aðeins gengið svo langt, og stuðningur við þá við að kanna ákveðin landfræðileg svæði gæti verið dýr. Með vélmennum er þessi vandi leystur auðveldlega. Hægt er að hanna þau þannig að þau séu ljúfari og varkárari á vinnustaðnum en fólk og þau geta safnað og greint gögn fljótt.
- Herinn hefur lengi notað dróna og mannlausar flugvélar í ýmsum löndum. Eins og er nota flugherinn og sjóherinn vélmenni til margvíslegra verkefna. Það eru meira að segja sögusagnir um framtíðar vélfærastríðsmenn sem vakta landamærin.
- Mannlegar verkefnasveitir í öryggis- og eftirliti eru í hættu á að týna lífi, eða það gæti þurft stærri vinnuafl til að halda í við skyldustörf á vöktum og leyfa þeim að taka sér hlé. Vélmenni hafa ekki þessa þvingun og geta auðveldlega unnið nauðsynleg öryggis- og eftirlitsverkefni.
- Heimilissjálfvirkni og snjallheima vélmenni: Heimilissjálfvirkni vélmenni hjálpa einstaklingum við að sinna óþarfi heimilisverkum eins og að þrífa, halda félagsskap, fylgjast með heilsu tiltekins fólks heima, kveikja á viðvörun byggða á fyrirfram forrituðum leiðbeiningum, lyfta einföldum hlutum, framkvæma tiltekin verkefni stjórnað með forrituðum leiðbeiningum og svo framvegis.
Hverjir eru helstu þættir vélmenna?
Vélmenni eru hönnuð til að mæta margvíslegum kröfum og þjóna fjölda aðgerða og þar af leiðandi þurfa þau fjölbreytt úrval sérhæfðra íhluta til að framkvæma þessar skyldur.
Hins vegar eru margir íhlutir nauðsynlegir til að búa til sérhvert vélmenni, svo sem aflgjafi og miðlæg vinnslueining. Almennt má skipta vélfærafræðihlutum í fimm flokka:
- Control System
- Skynjarar
- Virkjanir
- Power Supply
- Endeffektorar
Control System
Útreikningur nær yfir alla íhluti sem samanstanda af miðlægri vinnslueiningu vélmenni, oft þekkt sem stjórnkerfi þess.
Stjórnkerfi eru smíðuð til að leiðbeina vélmenni um hvernig á að nota sérhæfða íhluti þess, á svipaðan hátt og mannsheilinn sendir merki um líkamann til að ná tilteknu starfi.
Þessi störf gætu verið allt frá ífarandi skurðaðgerðum til færibandaumbúða.
Skynjarar
Skynjarar veita rafstrauminntak til vélmenni, sem stjórnandinn túlkar og gerir vélmenninu kleift að hafa samskipti við umhverfi sitt.
Algengar skynjarar sem eru í vélmenni eru myndbandsmyndavélar sem virka sem augu, ljósviðnám sem bregðast við ljósi og hljóðnemar sem virka sem eyru.
Þessir skynjarar gera vélmenninu kleift að skrá umhverfi sitt, ákvarða rökréttustu niðurstöðuna út frá núverandi aðstæðum og senda skipanir til annarra íhluta.
Virkjanir
Aðeins græja með hreyfanlegum ramma eða líkama er hægt að kalla vélmenni. Þættirnir sem valda þessari hreyfingu eru þekktir sem stýringar.
Þessir hlutar eru gerðir úr mótorum sem taka við skipunum frá stjórnkerfinu og vinna saman að því að framkvæma þær hreyfingar sem þarf til að framkvæma verkefnið.
Stýrivélar eru smíðaðar úr fjölda efna, þar á meðal málmi og teygju, og eru oft knúnar af þjappað lofti (loftvirkum) eða olíu (vökvahreyfingum), þó að þeir komi í ýmsum stillingum til að framkvæma sérstakar skyldur sínar.
Power Supply
Vélmenni, eins og mannslíkaminn, þurfa kraft til að virka. Kyrrstæð vélmenni, eins og þau sem sjást í verksmiðjum, geta verið knúin áfram með riðstraumi (AC) í gegnum vegginnstunguna, þó að þau séu oftast knúin af innri rafhlöðu.
Flest vélmenni nota blýsýrurafhlöður vegna þess að þær eru öruggar og hafa langan geymsluþol, þó sumir gætu notað fyrirferðarmeiri en líka dýrari silfur-kadmíum gerð.
Þegar þú smíðar aflgjafa vélmenna eru öryggi, þyngd, hægt að skipta um það og endingartími öll lykilatriði sem þarf að hafa í huga.
Endeffektorar
Endeffektorar eru grundvallarþættirnir sem gera vélmenni kleift að framkvæma verkefni sín.
Verksmiðjuvélmenni innihalda venjulega skiptanleg verkfæri eins og málningarúða og borvélar. Skurðaðgerðarvélmenni geta verið með skurðarhnífa og hægt er að hanna aðrar tegundir vélmenna með gripklómum eða jafnvel höndum fyrir verkefni eins og flutning, pökkun, sprengjudreifingu og fleira.
Kostir
- Þeir eru færir um að sinna skyldum án villu og tímanlega og á skilvirkan hátt.
- Þeir geta verið notaðir til námuvinnslu og fluttir til Madrídar jarðar.
- Mörg fyrirtæki nota vélmenni til að framleiða vörur eins og flugvélar og bílavarahluti. Þar sem flest vélmenni eru sjálfvirk geta þau framkvæmt margvísleg störf án þess að þurfa mannleg afskipti.
- Þeir hafa aðgang að þekkingu sem menn hafa ekki.
Ókostir
- Mikilvægasti gallinn er sá að ef vélmennahugbúnaðurinn fellur í rangar hendur getur hann valdið miklum skaða.
- Eins og við vitum öll starfa vélmenni samkvæmt forritinu sem hefur verið sett í þau. Svo, nema forritið sem er uppsett, geta vélmenni ekki gert neitt annað.
- Þeir geta geymt gríðarlegt magn af gögnum, en þeir eru ekki eins skilvirkir og okkar mannsheila.
- Þeir verða að vera knúnir til að vinna. Starfsmenn í greininni gætu misst vinnuna ef vélmenni leysa þau af hólmi.
Niðurstaða
Með ýmsum nýjum almennum tæknilegum árangri hefur sviði vélfærafræði þróast gríðarlega.
Eitt dæmi er tilkoma stórra gagna, sem veita fleiri tækifæri til að fella inn forritunargetu í vélfærakerfi.
Annað dæmi er að nota nýjar gerðir af skynjurum og tengdum tækjum til að fylgjast með umhverfisbreytum eins og hitastigi, loftþrýstingi, ljósi, hreyfingu og svo framvegis.
Allt þetta gagnast vélfærafræði og þróa flóknari og snjallari vélmenni fyrir margs konar forrit, þar á meðal framleiðslu, heilsu og öryggi og mannlegan stuðning.
Vélfæratækni hefur síast inn í alla þætti lífs okkar. Vélmenni eru ekki aðeins að hækka mörkin fyrir gæði vöru og þjónustu sem boðið er upp á; þeir eru einnig að hækka grettistaki fyrir skilvirkni og framleiðni í öllum hugsanlegum geirum.
Fjölmörg starfsemi sem er stórhættuleg vinnuafli manna er nú meðhöndluð af vélmennum sem vernda líf og vellíðan mannsins.
Vélmenni geta framkvæmt sömu virkni ítrekað án þess að þurfa að taka hlé, en menn geta það ekki.
Skildu eftir skilaboð