Mis on robootika?
Robootika on teaduse, inseneriteaduste ja tehnoloogia koostööprojekt, mis toodab masinaid (nimetagem neid robotiteks), mis asendavad või jäljendavad inimtegevust.
Popkultuur on alati olnud robotitest lummatud: R2-D2, Optimus Prime, WALL-E. Need humanoidsed robotite kontseptsioonid tunduvad esmapilgul täieliku karikatuurina – sellised masinad ei saa kunagi reaalsuseks … või on seal ka terakene tõtt sees?
Robotid on omandamas intellektuaalseid ja mehaanilisi võimeid, mis ei jäta R2-D2-sarnase masina omamise võimalust tulevikus kättesaamatuks. Tehnoloogia arenedes laieneb ka robootika kasutuselevõtt. Juba 2005. aastal kasutas autotööstus 90% ulatuses robotite tööjõudu autode monteerimiseks. Need robotid koosnevad peamiselt mehhaanilistest robotkäppadest, mille ülesandeks on auto teatud osade keevitamine või kruvimine. Täna näeme, et robootika on arenenud sellisesse etappi, mis hõlmab robotite väljatöötamist, nende kasutamist uurimaks tingimusi maa kõige karmimates tingimustes, roboteid, mis on abiks julgeoleku tagamisel ja isegi roboteid, mida kasutatakse peaaegu kõigis tervishoiu valdkondades.
Kuigi kogu robootikamaailm laieneb, on robotil mõned järjepidevad omadused:
- Robotid koosnevad kõik mingist mehhaanilisest konstruktsioonist. Roboti mehhaaniline aspekt aitab tal täita ülesandeid keskkonnas, milleks see on loodud. Näiteks on Mars 2020 Roveri rattad valmistatud titaanist, mis aitavad tal kindlalt haakuda punase planeedi karmi pinnasega.
- Robotid vajavad elektrilisi komponente, mis masinat juhivad ja toidavad. Põhimõtteliselt on suurema osa robotite toitmiseks vajalik elektrivool (näiteks aku).
- Robotid sisaldavad vähemalt mingil tasemel arvutiprogramme. Ilma koodikomplektita, mis ütleks, mida teha, oleks robot lihtsalt järjekordne lihtne masinavärk. Programmi robotisse lisamine annab talle võimaluse teada, millal ja kuidas ülesannet täita.
Robootikatööstus on veel suhteliselt noor, kuid on juba hämmastavaid samme teinud. Meie ookeanide sügavamast punktist kuni avakosmose kaugeima punktini võib leida roboteid, kes täidavad ülesandeid, mille saavutamisest ei osanud inimesed kunagi unistada.
Robotite tüübid
Mehhaanilisi roboteid on igas vormis ja suuruses, täitmaks neile seatud ülesandeid. Alates imetillukesest RoboBee´st kuni 200 meetri pikkuse robotlaevani Vindskip, on neile antud ülesanded, mida inimesed lihtsalt täita ei suuda. Laias laastus võib robotid jagada viide klassi:
Eelprogrammeeritud robotid
Eelprogrammeeritud robotid töötavad kontrollitud keskkonnas, kus nad täidavad lihtsaid monotoonseid ülesandeid. Heaks näiteks on robotkäpa kasutamine tööstuses. Robotkäpal on üks funktsioon – detaili keevitamine, värvimine, teatud detaili liigutamine jne – ning selle masina tööks on teha see tööoperatsioon kiiremini ja tõhusamalt kui inimene.
Humanoidrobotid
Humanoidrobotid on robotid, mis näevad välja ja/või jäljendavad inimese käitumist. Need robotid teevad tavaliselt inimesetaolisi tegevusi nagu jooksmine, hüppamine ja esemete kandmine ning mõnikord on need loodud nii, et nad näeksid välja nagu meie, neil on isegi inimlik nägu ja miimika. Kaks silmatorkavamat humanoidrobotite näidet on Hanson Robotics´i välja töötatud Sophia ja Boston Dynamics’i Atlas.
Autonoomsed robotid
Autonoomsed robotid töötavad operaatoritest sõltumatult. Need robotid on tavaliselt mõeldud ülesannete täitmiseks keskkondades, mis ei vaja inimese järelevalvet. Autonoomse roboti näiteks võiks tuua robottolmuimeja, mis kasutab erinevaid andureid, mistõttu oskab ta sinu kodus vabalt ringi liikuda.
Kaugjuhitavad robotid
Kaugjuhitavad robotid on mehhaanilised seadmed, mida kontrollivad inimesed. Need robotid töötavad tavaliselt ekstreemsetes geograafilistes tingimustes, ilmastikutingimustes, oludes jne. Nende robotite näited on inimese juhitavad allveelaevad, mida kasutatakse naftareostuse ajal veealuste torulekete kõrvaldamiseks, või droonid, mida kasutatakse luure- ja sõjategevuses.
Inimvõimeid parandavad robotid
Need robotid kas suurendavad inimeste praeguseid võimeid või asendavad neid oskusi, mida inimene võib mingil põhjusel olla kaotanud – näiteks robotproteesid kehaosade asendamiseks või mehaaniline kostüüm, mille abil on inimene võimeline tõstma suuremaid raskusi.
Robootika kasutamisvaldkonnad
- Abi metsatulekahjude vastu võitlemisel
- Töötamine koos inimestega tootmisettevõtetes (koostöörobotid)
- Robotid, mis pakuvad eakatele kaaslast
- Kirurgilised assistendid
- Toidukaupade kohaletoimetamine
- Autonoomsed majapidamisrobotid, mis täidavad selliseid ülesandeid nagu tolmu imemine ja muru niitmine
- Abistamine esemete leidmisel ja nende transportimisel
- Loodusõnnetuste järgsetel otsingu- ja päästemissioonidel kasutamine
- Maamiinide otsimine sõjapiirkondades jne
Robotite kasutamine
Tootmine
Töötlev tööstus on ilmselt vanim ja tuntuim robotite kasutaja. Need robotid ja koostöörobotid (robotid, mis töötavad koos inimestega) on abiks toodete testimisel, transpordil ja valmistamisel. Hinnanguliselt on praegu kasutusel üle kolme miljoni tööstusroboti.
Logistika
Saatmis-, käitlemis- ja kvaliteedikontrolli robotid on laialdaselt kasutusel juba paljudes logistikaga tegelevates ettevõtetes, sest praegusel ajal peame me juba normaalseks, et meie tellitud kaup peaks jõudma juba samal päeval või hiljemalt homme kohale. Selleks kasutavad logistikaettevõtted ladudes ja isegi transpordiks roboteid, et maksimeerida aja efektiivsust. Praegu on töös robotid, kes võtavad teie esemed riiulitelt maha, transpordivad need üle laopõranda ja pakendavad.
Kodu
See pole enam ulme. Robotid on nähtavad kõikjal meie kodudes – osad aitavad meid majapidamistöödes, tuletavad meelde ajakava ja isegi lõbustavad meie lapsi. Kodurobotite tuntuim näide on autonoomne tolmuimeja Roomba. Lisaks on robotid nüüdseks arenenud, et teha kõike alates muru niitmisest kuni basseinide puhastamiseni.
Reisimine
Kas on midagi ulmelisemat kui autonoomsed sõidukid? Need isejuhtivad autod pole enam ainult kujutlusvõime. Kombineerides robootikat kiire andmeedastusega, vallutavad isesõitvad autod tormilise kiirusega maailma. Autotootjad, nagu Tesla, Ford, Waymo, Volkswagen ja BMW, lisavad kõik autojuhtimisele erinevaid mugavusvõimalusi, mis vähendavad juhi koormust ja kaasatust sõiduki juhtimisel. Sõidujagamisettevõtted nagu Uber ja Lyft töötavad välja autonoomseid sõidukeid, mis ei nõua inimestelt üldse juhtimist.
Tervishoid
Robotid on teinud tervishoiutööstuses tohutuid edusamme. Neid mehaanilisi imesid on võimalik kasutada peaaegu kõigis tervishoiuvaldkondades, alates robotite abil tehtud operatsioonidest kuni robotiteni, mis aitavad inimestel füsioteraapias vigastustest taastuda. Tervishoius töötavate robotite näited on Toyota tervishoiuabilised, mis aitavad inimestel kõndimisvõime taastada, ja robot „TUG“, mis jalutab haiglas ringi ja toimetab patsientideni kõike alates ravimitest kuni puhta voodipesuni.
Kasutatud viited:
https://builtin.com/robotics
https://www.advancedsciencenews.com/team-builds-first-living-robots/
https://www.nationalgeographic.com/culture/food/the-plate/2014/08/21/could-robot-bees-help-save-crops/
https://www.engineering.com/story/vindskip-a-wind-powered-merchant-ship
https://www.bostondynamics.com/atlas
https://www.hansonrobotics.com/sophia/
https://www.springwise.com/smart-hospital-robot-autonomous-high-tech-courier/
https://www.therobotreport.com/3-exoskeleton-companies-go-public/
