ロボットが地球を乗っ取ったら、私たちの生活はどのようなものになるのかを描いた映画が、長年にわたり数多く制作されてきました。
真実はこれらの映画が描いているものとは大きく異なる可能性がありますが、見落とされなければならない事実の XNUMX つは、過去 XNUMX 年間に、ロボットが映画の中の神話上の存在から、産業および民間環境における現実の存在へと進歩したということです。
ロボットが私たちの日常生活の構造にさらに統合されるにつれて、個人や企業チームは幅広い身体活動を実行するためにスマートロボットテクノロジーにますます依存しています。
これらは、産業の効率と生産性を向上させるだけでなく、人間の安全性を高め、ダウンタイムを最小限に抑え、運用コストを大幅に削減します。
私たちは今、デジタル時代を迎えています。
しかし、近い将来、ロボットの時代が到来します。 テクノロジーの進歩により、ロボットがすべての責任を担う日も遠くないでしょう。
の台頭のおかげで、私たちはすでにパーソナルアシスタントに職務を委任しています。 人工知能 Alexa や Siri などのアプリをサポートするテクノロジー。
ロボティクスとは何ですか?
ロボット工学は、科学、工学、テクノロジーを組み合わせた学際的な分野です。
これには、従来人間が行っていた仕事を実行したり、人間の行為を代替したりするために、ロボットとして知られる機械の設計、製造、操作、使用が伴います。
ロボット工学の目的は、人々を助け、サポートできる機械を作成することです。
ロボティクスとは、人間に代わって物理的なタスクを独立または半自律的に実行できるデバイスの設計と操作です。
通常、ロボットは、人間が適切に実行するには非常に反復性が高いか、危険すぎる活動を実行します。
機械ロボットは、センサー、アクチュエーター、データ処理を使用して物理環境と対話します。 ロボット工学の専門家は、機械工学、電気工学、コンピューター プログラミングの十分な基礎を持っている必要があります。
ロボット工学は著名な分野であり、最も急速に成長しているビジネスの XNUMX つであり、近年多くの開発が行われています。
機械学習、人工知能、その他の技術的進歩により、この分野への参入はかつてないほど簡単になりました。
ロボットは今日、さまざまな分野でも広く採用されています。 ロボットを使うとより多くのものをより効率的に生産できるため、企業はロボットを好みます。
ロボットにはどのような種類がありますか?
ロボットは、形状、サイズ、デザイン、実行できる機能、自律性の程度など、さまざまな点で互いに異なります。
ロボットは、最小 0.2 mm (RoboBee) から、長さ 200 メートル (Vindskip) まで可能です。 それらは固定式または可動式であり、人間の監督と関与が必要な場合もあれば、事前にプログラムされ、事前に訓練された指示と意思決定能力に基づいてスムーズに実行される場合もあります。
ロボットは大きくXNUMX種類に分類されます。 タイプは次のとおりです。
- 事前にプログラムされたロボット
- ヒューマノイドロボット
- 自律型ロボット
- 遠隔操作ロボット
事前にプログラムされたロボット
事前にプログラムされたロボットは、基本的な規制された環境で動作し、次のような必要はありません。 人工知能 制御システムが機能するようにします。
事前にプログラムされたロボットとは、何を実行するかを事前に通知され、そのプログラムを実行する必要があるロボットです。
機械アームや自動車の組立ラインは、このタイプのロボットによる自動化の例です。
事前にプログラムされたロボットは、ある特定の任務を実行するように設定され、人間の労働よりもはるかに速く、より効率的に、そして長期間にわたって任務を遂行し続けるでしょう。
ヒューマノイドロボット
ロボットについて考えるとき、ほとんどの人が想像するのは人型ロボットです。 これらのロボットは、人間の行動に似ているか、人間の行動を再現するように設計されています。
人型ロボットは、走ったり、物を運んだりするなど、人間のような動作を実行することが多く、人間の体、顔の特徴、感情に似て模倣するように設計されている場合もあります。
現在までに、少数の人型ロボットが開発され、さまざまな機能に使用されています。
自律型ロボット
自律ロボット工学は一般に、人工知能、ロボット工学、情報工学の分野とみなされます。
これらのロボットは人間による直接の監督なしで、自律的かつインテリジェントに動作し、周囲の環境に適応します。
環境の変化を検出して対応するのは最終的には機械の仕事であるため、機械には「自律性」があります。
これらのロボットには、トレーニングに基づいた判断を支援するセンサーが組み込まれています。
これらのロボットの一般的な例としては、家庭用清掃ロボット、芝刈りロボット、自律型ドローン、医療支援ロボットなどが挙げられます。
遠隔操作ロボット
遠隔操作ロボットは半自律型であることが多く、無線ネットワークを使用して人間による遠隔監視が可能です。
遠隔操作ロボットは、無線ネットワークを使用して人間による遠隔制御を可能にする半自律型ボットです。
これらのロボットは、過酷な地理的状況、天候、シナリオで使用されることがよくあります。
BP 原油流出事故の際に海底パイプの破損を修復するために使用された人間が制御する潜水艦は、戦場で地雷の位置を特定するために使用されるドローンと同様に、遠隔操作ロボットの例です。
これらのロボットは、過酷な地理的状況、天候、シナリオで使用されることがよくあります。
ロボット工学の応用にはどのようなものがありますか?
報告書によると、現在稼働しているロボット全体の 90% 以上が産業用ロボットです。
これは、世界中の産業がロボットの主な消費者である一方、家庭や個人によるロボットの消費はごくわずかであることを意味します。
2022 年の世界トップのロボット アプリケーションの一部を以下に示します。
- マテリアルハンドリング事業では、吊り上げ、搬送、パレタイジング、仕分け、梱包などの関連工程がロボットによって行われます。
- 臨床研究事業ではロボットがサンプルの処理、分類、分析などに採用されており、作業員への危険を回避し、人的ミスの範囲を減らしています。
- ロボットは、製造業において、組立ライン、溶接、塗装、製造など、力仕事や移動を含む危険な作業や冗長な繰り返し作業を行うために使用されています。
- ヘルスケア事業では、診断や治療計画の改善、特に複雑で遠隔の手術などの処置の実行にロボットが使用されています。
- 農業におけるロボットは、牛の搾乳、農場での農産物のピッキング、仕分け、包装、農場でのさまざまな農業プロセスの実行、農業に必要なパラメータの人工制御、農場でのデータ収集と分析、家畜の扱いなどに使用されます。
- 緊急対応業界のロボット: ロボットは人間よりもかなり早く応答でき、感情に影響されません。 その結果、初期対応者、インシデント対応チーム、法執行機関が彼らを採用しています。 彼らはまた、優れた爆弾処理専門家や捜索救助隊の隊員にもなります。
- 実験では、ロボットが人間の労働よりも XNUMX 倍の速さでレンガ構造を構築できることが実証されており、ロボットは建設業界において非常に効率的な労働力となっています。 彼らは、持ち上げ、運搬、建設、分析、その他のさまざまな作業を支援できます。
- レストランおよび食品業界のロボット: 2022 年には、ロボットのシェフやバーテンダーが人気になるでしょう。
- 探検や考古学におけるロボットでは、人間の専門家ができることは限られており、特定の地理的領域の探索をサポートするにはコストがかかる可能性があります。 ロボットを使えば、この問題は簡単に解決されます。 現場では人間よりも親切で慎重になるように設計でき、データを迅速に収集して分析できます。
- 軍隊はさまざまな国で長年にわたりドローンや無人航空機を使用してきました。 現在、空軍と海軍はさまざまな業務にロボットを使用しています。 将来のロボット戦士が国境を巡回するという噂さえある。
- 警備や監視を担当する人間の対策部隊は命を落とす危険にさらされており、あるいは交替制で任務を遂行し、休憩を取るためにより多くの人員が必要となる可能性がある。 ロボットにはこの制約がなく、必要なセキュリティと監視のタスクを簡単に実行できます。
- ホーム オートメーションとスマート ホーム ロボット: ホーム オートメーション ロボットは、掃除、付き添い、在宅の特定の人々の健康状態の監視、事前にプログラムされた指示に基づいたアラームの起動、単純な物体の持ち上げ、プログラムされた指示によって制御される特定のタスクの実行など、重複する家事を個人が実行するのに役立ちます。
ロボットの主なコンポーネントは何ですか?
ロボットは幅広い要求に応え、多くの機能を果たすように設計されており、その結果、これらの任務を実行するには幅広い特殊なコンポーネントが必要になります。
ただし、電源や中央処理装置など、あらゆるロボットの作成には多くのコンポーネントが不可欠です。 一般に、ロボット コンポーネントは次の XNUMX つのカテゴリに分類できます。
- 制御システム
- センサー
- アクチュエータ
- 電源
- エンドエフェクタ
制御システム
計算には、制御システムとして知られるロボットの中央処理装置を構成するすべてのコンポーネントが含まれます。
制御システムは、人間の脳が特定の仕事を達成するために体全体に信号を送信するのと同じような方法で、ロボットにその特殊なコンポーネントの使用方法を指示するために構築されています。
これらの仕事は、低侵襲手術から組み立てラインの梱包まで多岐にわたります。
センサー
センサーはロボットに電気インパルス入力を提供し、コントローラーがそれを解釈してロボットが周囲と対話できるようにします。
ロボットに含まれる一般的なセンサーには、目として機能するビデオ カメラ、光に反応するフォトレジスタ、耳として機能するマイクなどがあります。
これらのセンサーにより、ロボットは周囲の状況を記録し、現在の状況に基づいて最も論理的な結論を判断し、他のコンポーネントにコマンドを送信できます。
アクチュエータ
可動フレームまたは本体を備えたガジェットのみがロボットと呼ばれます。 この動きを引き起こすコンポーネントはアクチュエーターとして知られています。
これらの部品は、制御システムからコマンドを受け取り、連携してタスクの実行に必要な動作を実行するモーターで構成されています。
アクチュエーターは、金属や弾性を含むさまざまな材料で構成されており、多くの場合、圧縮空気 (空気圧アクチュエーター) またはオイル (油圧アクチュエーター) によって駆動されますが、特定の役割を最大限に発揮するためにさまざまな構成が用意されています。
電源
人間の身体と同様、ロボットも機能するには電力が必要です。 工場で見られるような定置型ロボットは、壁のソケットを介して交流 (AC) で電力を供給できますが、通常は内蔵バッテリーで電力を供給します。
ほとんどのロボットは、安全で使用期限が長い鉛酸電池を使用していますが、一部のロボットでは、よりコンパクトだが高価な銀カドミウム電池を使用する場合もあります。
ロボットの電源を構築する場合、安全性、重量、交換可能性、寿命はすべて考慮すべき重要な考慮事項です。
エンドエフェクタ
エンドエフェクターは、ロボットがタスクを実行できるようにする基本的なコンポーネントです。
工場ロボットには通常、ペイントスプレーやドリルなどの交換可能なツールが含まれています。 外科用ロボットにはメスが付いている場合もあり、輸送、梱包、爆弾散布などの作業のために、つかみ爪や手を備えた他の種類のロボットも設計されています。
Advantages
- 彼らは、ミスなく、タイムリーかつ効果的に職務を遂行することができます。
- それらは採掘に使用したり、地球のマドリードに輸送したりできます。
- 多くの企業がロボットを使用して飛行機や自動車部品などの製品を製造しています。 ほとんどのロボットは自動化されているため、人間の介入を必要とせずにさまざまなジョブを実行できます。
- 彼らは人間が知らない知識にアクセスできます。
デメリット
- 最も重大な欠点は、ロボット ソフトウェアが悪者の手に渡った場合、多大な損害を引き起こす可能性があることです。
- ご存知のとおり、ロボットは組み込まれたプログラムに従って動作します。 つまり、ロボットはインストールされたプログラム以外は何もできません。
- 膨大な量のデータを保存できますが、効率は私たちのものほどではありません。 人間の脳.
- 動作するには電力が供給されている必要があります。 ロボットが労働者に取って代われば、業界の労働者は職を失う可能性がある。
まとめ
さまざまな新しい一般的な技術的成果により、ロボット工学の分野は大幅に進化しました。
その一例は、ロボット システムにプログラミング能力を組み込む追加の機会を提供するビッグ データの出現です。
別の例では、温度、気圧、光、動きなどの環境変数を監視するために、新しいタイプのセンサーとリンクされたデバイスを採用しています。
これらすべては、ロボット工学や、生産、健康と安全、人間のサポートなどのさまざまな用途向けの、より複雑でインテリジェントなロボットの開発に利益をもたらします。
ロボット技術は私たちの生活のあらゆる側面に浸透しています。 ロボットは、提供される製品やサービスの品質の基準を引き上げるだけではありません。 また、考えられるあらゆる分野で効率と生産性の基準を引き上げています。
人間の労働にとって非常に危険な多くの活動が現在ではロボットによって処理され、人間の生命と福祉が守られています。
ロボットは休憩を取ることなく同じアクティビティを繰り返し実行できますが、人間はそれができません。
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