Evolutia Tehnologiei Roboti

Evoluția tehnologiei. Aplicații ~roboți~

Cuprins

Introducere………………………………….. 3

Capitolul I

Istoria computerului, din 1939 pana in zilele noastre

I.1. Etapele evolutiei…………………………………………….. 4

I.2. Tehnologia încotro?………………………………………… 6

Capitolul II

Intel vs. AMD

II.1. Intel……………………………………………………………… 7

II.2. AMD…………………………………………………..…………. 8

Capitolul III

Aplicatii practice

III.1. Robotica. Roboti…………………………………………… 9

III.2. Componenta roboțtlor…………………………………. 10

III.3. Domenii de utilizare……….……………………….….. 12

III.3.1. Utilizari in medicina…….………………..……. 13

III.3.2. Utilizari in gospodarie…….……………..……. 14

III.3.3. Alte utilizari………………………………………. 19

Capitolul IV

Viitorul mai aproape ………………………… 20

Concluzii …………………………………… 22

Bibliografie – Webografie ……………. 23

Introducere

Sufocați de toate tipurile de tehnologie ce ne înconjoară și de updatările din oră în oră, ajungem să ne întrebăm cum va arăta un calculator în viitor sau, mai important ce ar putea face acesta.

Tehnologia se dezvoltă pe zi ce trece încercând să transpună în câteva circute ale unui computer anumite programe care să ajute sau uneori să înlocuiască oamenii în activitățile lor curente. Timpurile se schimba și implicit și tehnologia. Lucrurile nu mai sunt ca la începutul inventării computerului când acesta ocupa încăperi întregi și era accesibil numai anumitor persoane. Acum suntem înconjurați de calculatoare PC, laptopuri, notebookuri sau, în dimensiuni mai mici dar cu mai puține aplicații, I-Phone și I-Pad

Cred așadar ca în viitor, calculatoarele vor fi mici și vor face tot ce poate face un om, dar fără să greșească. Există în zilele noaste și tehnologii ce folosesc imagini virtuale în schimbul vechilor ecrane ale computerului. Personal, consider că un calculator ideal ar trebui să se bazeze pe acest principiu, să aiba dimensiunea unui telefon mobil dar să poată proiecta in 3D totaltatea acțiunilor și a imaginilor pe care aș vrea sa le vizionez.

Deși susțin dezvoltarea tehnologiei, cred însă că în ceea ce priveste creativitatea, este imposibil ca un mecanism să poată copia această abilitate umană întrucât creativitatea se bazează pe sentimente umane iar un astfel mecanism este, momentan, irealizabil. Conform lui Robert Schank, construirea unei inteligențe artificiale cu conștiință proprie, capabilă nu doar să memoreze, ci și să învețe este aproape imposibil de realizat. El este un progamator și filozof care și-a dedicat cariera acestui scop și la ora actuală este foarte sceptic în privința șanselor de realizare. Din perspectiva lui, realizarea unei conversații aleatorii și complexitatea limbajului în general depășesc cu mult capacitățile actuale ale oamenilor de știință . Oarecum legată de acest fapt este și concluzia lui Steven Pinkner, un cercetător din domeniul științelor cognitive de la Universitatea Harvard. El susține că limbajul natural se bazează pe cunoștințele unei persoane, cunoștințe cu care este extraordinar de greu să înzestrezi un calculator.

Capitolul I

Istoria computerului, din 1939 pana in zilele noastre

Pornind din 1939, când a fost fondată compania Hewlett Packard și parcurgând traseul evoluției computerului până în zilele noastre, descoperim o poveste interesantă, demnă de istorisit.
La începuturile sale, computerul avea dimensiuni impresionante, ocupând o încăpere întreagă, iar astăzi el incape în palma unui copil – relatează Webnews.

I.1. Etapele evoluției

Deceniu după deceniu, iată câteva din etapele care au marcat traseul inovator ce a condus la performanțele tehnologice și aspectul computerului de azi:

1940 – apare primul computer, denumit pe scurt CNC (Complex Number Calculator), proiectat de către cercetătorul american George Robert Stibitz și finalizat în cadrul Bell Telephone Laboratories;

1941 – apare noul Z3 computer/Bombe, construit de către inginerul german Konrad Zuse și utilizat la decriptarea comunicațiilor militare naziste;

1942 – profesorul John Vincet Atanasoff, împreuna cu un absolvent al Iowa State College, pe numele său Cliff Berry, au creat sistemul ABC (Atanasoff-Berry Computer);

1944 – are loc inaugurarea Harvard Mark-1/Colossus – un calculator enorm, dimensionat și poziționat într-o încăpere întreagă, utilizat ca și primul în scopuri legate de războiul cu Germania;
1946 – apariția ENIAC/AVIDAC, computerul îmbunătățit, care lucra de 1.000 de ori mai rapid decât contemporanii săi;

1950 – ERA 1101/SEAC/Pilot ACE devine primul computer comercial;

1954 – IBM creeaza primul său computer, denumit IBM 701;

1958 – Japonia lansează și ea primul său computer, denumit NEAC 1101;

1960 – anul realizării primului minicomputer: DEC PDP-1;

1964 – IBM System 360 devine prima familie de șase computere compatibile, cu 40 de sisteme periferice, capabile să lucreze împreună;

1968 – anul creării și lansării în spațiu a computerului Apollo Guidance Computer, de pe Apollo 7;

1975 – MITS Altair/Tandem-16 devine primul computer bazat pe un microprocesor Intel 8080, creat pentru procesarea de tranzacții online;

1976 – Steve Wozniak proiectează Apple I, pe care il vinde mai târziu lui Steve Jobs;

1979 – Atari 400 și 800 sunt primele calculatoare care dispun de opțiuni pentru jocuri;

1983 – Apple Lisa este primul computer cu o grafica special creată pentru interfața utilizatorului;
1985 – apare Comodor Amiga 1000, vândut cu 1.295 dolari (fara monitor), la vremea respectivă, care a demonstrat că poate depăși capacitățile audio și video ale contemporanilor săi;
1988 – NeXT este primul computer care avea încorporat un driver pentru înmagazinarea de date optice și un limbaj adecvat, menit să simplifice programarea;

1993 – apare P5 Pentium, lansat de Intel, cu versiunile sale de 60 si 66 MHz;

1995 – Sony creează PlayStation, care s-a vândut la vremea respectivă în peste 100 milioane de exemplare;

1999 – Apare PowerMac G4/AMD Athlon 750 MHz;

2001 – Mac OSX/Windows XP/Linux 2.4.0 își face simțită prezența, cu noua sa triplă versiune operativă;

2002 – RIM lansează primul smarthphone BlackBerry;

2005 – Intel si AMD elaboreaza primul lor dual-core 64-bit, in timp ce Microsoft creează primul Xbox 360;

2007 – Apple lansează primul iPhone;

2010 – Același Apple creează primul iPad, computerul tableta care realizează hibridul ideal între un smartphone și un laptop.

I.2. Tehnologia, încotro?

Potrivit Webnews, tehnologia continuă să demonstreze un ritm impresionant de transformări și perfecționări, menit să introducă opțiuni tot mai avansate și mai inovatoare în funcționalitatea, designul și operativitatea computerelor.
Cât de curând este așteptată dezvoltarea opțiunilor de proiecție holografică 3D și a legaturilor interactive dintre om și computer, care vor da startul unei noi epoci inovative în domeniu.

Capitolul II

Intel vs. AMD

La început a fost algoritmul, bazat pe matematică, acesta fiind exploatat de aparate rudimentare mecanice, apoi electromecanice, urmând să prindă viață electronică odată cu computerele bazate pe lampi. Tranzistorul a fost catalizatorul boom-ului puterii de procesare, iar Intel si IBM au schimbat fața lumii așa cum era cunoscută până în 1970. 

II.1. Intel

La 13 iulie 1968, Robert Noyce și Andrew Grove, nereușind să convingă compania Fairchild să se lanseze în "aventura" circuitelor integrate, au fondat propria companie, Intel, acronimul de la Integrated și Electronics. Scopul inițial a fost impunerea memoriilor semiconductoare pe piața, când memoriile cu miez magnetic erau încă dominante și costau mai puțin. 

În anul 1969, compania japoneza Busicom, dorind să dezvolte un calculator de înaltă performanță, încredințează firmei Intel caietul de sarcini. Cercetătorii de la Intel au observat că este mai practic să reduci numărul circuitelor, cu condiția să concentrezi un număr mai mare de funcții logice pe fiecare. Așa a rezultat primul chipset (MCS-4), cu patru circuite, din care unul dedicat pentru calcul, 4004 – primul microprocesor industrial și comercial.

La 15 noiembrie 1971 lansarea lui Intel 4004 a dat startul celei de-a IV-a generații de computere; chipul era capabil sa proceseze datele pe 4 biti, însă instrucțiunile (în număr de 46, orientate pe operațiuni aritmetice) aveau 8 biți; conținea 2300 tranzistori, memoria adresabilă era de 4 KB, efectua 60.000 operații pe secundă, la frecvența de bază de 108 kHz. Acesta a fost cuplat cu o altă mare invenție a timpului, tot a lui Intel, și anume RAM-ul (chipuri de memorie de ordinul kilobiților), rezultând o viteză crescută de procesare. Intel a vândut drepturile asupra arhitecturii 4004 companiei Busicom pentru 60.000$, dar realizând că 4004 este mai mult decât un simplu chip, le-a rascumpărat mai târziu, profitând de faptul că Busicom trecea prin dificultăți financiare. Acest târg rivalizează ca profitabilitate cu cumpărarea Peninsulei Alaska de la Rusia de către SUA, și se spune ca a fost "best-buy"-ul secolului XX. 

II.2. AMD

Este interesant de urmărit și evoluția lui AMD, al doilea fabricant mondial de procesoare, companie ce deținea venituri de 4,6 miliarde de dolari în 2001. La numai un an dupa Intel, la 1 mai 1969, firma AMD este fondată de Jerry Sanders și alți șapte asociați. Dorința lor era de a construi o companie puternică de semiconductoare și circuite integrate (îndeosebi memorii și electronică de telecomunicatii) pentru diferite segmente ale pieței. 

Dacă în primii ani AMD era frecvent al doilea fabricant al unor dispozitive licențiate de la alte companii, încetul cu încetul au început să apară proiecte noi, circuite integrate cu design propriu. În 1976, AMD si Intel au semnat primul acord de schimb reciproc de patente, în urma căruia AMD a devenit al doilea producător de procesoare Intel. Acordul a fost reînnoit în 1981 și completat apoi în fiecare an. 

În ciuda acordurilor, primul conflict judiciar cu Intel a început în 1987. În martie 1991, după ani de procese, AMD introduce procesorul Am386 (o copie a lui Intel 386), rupând monopolul Intel, vănzând un million de exemplare în numai 6 luni. 

Fiind pus în imposibilitatea de a putea copia procesorul Pentium, AMD a trebuit să realizeze pe cont propriu urmatoarea generație de procesoare, K5, introducând mai multe inovații radicale în design. Dar în ciuda tehnologiei deosebit de avansate, K5 s-a dovedit un dezastru la trecerea în producție, fiind amânat de atatea ori încat la data apariției era deja depăsit de concurență. Cu o mutare controversată, AMD a cumpărat NexGen, un fabricant de procesoare minor, ce nu deținea multe valori în afara unui design complex de procesor RISC x86 și a unei echipe de valoare. Cumpararea NexGen a dat naștere liniei K6, care a fost un succes considerabil

Capitolul III

Aplicații practice

III.1. Robotica. Roboți

Termenul "robot" a fost folosit în 1920 de cehul Karel Capek într-o piesa numită "Robotul universal al lui Kossum". Ideea era simplă: omul face robotul după care robotul ucide omul. Multe filme au continuat să arate că roboții sunt mașinării dăunatoare și distrugătoare.

Bazele roboților de azi stau mult mai departe. Primele modele de mașini pot fi mai degrabă numite automate (provenind din grecescul „automatos”, care se mișcă singur). Acestea nu puteau executa decât câte un singur obiectiv, fiind constrânse de construcție.
Matematicianul grec Archytas a construit, conform unor relatări, unul dintre aceste prime automate: un porumbel propulsat cu vapori, care putea zbura singur. Acest porumbel cavernos din lemn era umplut cu aer sub presiune și avea un ventil care permitea deschiderea și închiderea printr-o contragreutate. Au urmat multe modele dealungul secolelor. Unele înlesneau munca iar altele deserveau la amuzamentul oamenilor.

Cu inventarea ceasului mecanic din secolul XIV s-a deschis calea unor posibilități noi și complexe. Nu mult după aceea au apărut primele mașini, care semănau îndepărtat cu roboții de azi. Posibil era însă numai ca mișcările să urmeze una după alta, fără să fie nevoie de intervenția manuală în acel sistem.

Dezvoltarea electrotehnicii din secolul XX a adus cu sine și o dezvoltare a roboticii. Printre primii roboți mobili se numără sistemul Elmer și Elsie construit de William Grey Walter în anul 1948. Aceste triciclete se puteau îndrepta spre o sursă de lumină și puteau să recunoască coliziuni în împrejurimi.

Anul 1956 este considerat ca anul nașterii robotului industrial. George Devol a depus candidatura în acel an în SUA pentru "transferul programat de articole". Câțiva ani după aceea a construit împreună cu Joseph Engelberger UNIMATE. Acest robot de circa două tone a fost mai întâi introdus în montarea de iconoscoape pentru televizoare, găsindu-și apoi drumul în industria automobilă. Programele pentru acest robot au fost salvate sub formă de comenzi direcționate pentru motoare pe un cilindru magnetic. Din acest moment se introduc roboți industriali ca UNIMATE în multe domenii ale producției fiind permanent dezvoltați mai departe pentru a putea face față cererilor complexe care li se impun.

După 1977 tendința multor producători a fost de a umaniza forma roboților și de a crea androizii. În 1941 Isaac Asimov a folosit cuvântul "robotizare" pentru descrierea tehnologiei roboților și a prezis creșterea unei industrii robotice puternice. În 1961 Compania de automobile "Genral Motors" "angaja" primul robot industrial. Începând cu 1980 asistăm la o expansiune a roboților industriali în diverse industrii.

Roboții oferă beneficii substanțiale muncitorilor, industriilor și implici țărilor. În situația folosirii în scopuri pașnice, roboții industriali pot influența pozitiv calitatea vieții oamenilor prin înlocuirea acestora în spații: periculoase, cu condiții de mediu dăunătoare omului, cu condiții necunoscute de exploatare etc.

Este adevărat că roboții industriali, prin calitațile lor pot cauza reduceri masive de personal acolo unde sunt implementați, dar creează și meserii alternative:

• tehnicieni în industria roborizării;

• ingineri;

• vânzători;

• programatori;

• supervizori etc.

Beneficiile introducerii roboților în industrie includ managementul controlului și al productivității și creșterea evidentă a calității produselor. Roboții pot lucra zi și noapte fără a obosi sau a-și reduce performanța. Consecvent realizează reduceri substanțiale ale prețului de cost în primul rând prin reducerea consumurilor de materii prime și al prelucrării automate a acestora. 

De asemenea utilizarea roboților aduce atât avantaje cât si dezavantaje. Așadar:

Avantaje:

Reducerea costurilor serviciilor;

Organizarea activității de prestare de servicii pe concepte specifice mediului industrial, cum ar fi: producția de serie mare sau de masă, standardizarea;

Creșterea siguranței privind calitatea serviciilor prestate;

Eliberarea operatorului uman de activități de rutină, monotone și plictisitoare;

Reducerea timpilor care au o legătură directă cu operatorul uman;

Menținerea discreției;

Creșterea serviciilor disponibile;

Dezavantaje:

Clientul pierde sentimentul că este servit special, tratat in mod deosebit;

Serviciile se reduc la îndeplinirea scopului, neglijându-se satisfacerea nevoilor sociale și psihologice ale clientului;

Suprimarea individualității și unicității serviciilor prestate;

Creșterea costurilor ca urmare a procesului de instruirea a personalului pentru învățarea folosirii automatelor;

Reacția de respingerea a automatizării serviciilor, atât din partea lucrătorilor cât si din partea clienților.

III.2. Componența roboților

Structura generală a roboților industriali depinde foarte mult de utilitatea și scopul pentru care sunt produși. Funcțiile de bază sunt reprezentate de:

• subsistemul cinematic;

• subsistemul de acționare;

• subsistemul de comandă și programare;

• subsistemul senzorial.

Subsistemul cinematic cuprinde structura capabilă să execute mișcările pentru a acționa asupra mediului înconjurător. Astfel în funcție de mediul în care este folosit, robotul poate fi dotat cu:

• roți;

• senile;

• picioare mecanice;

• diverși suporți;

• benzi transportoare

Organul de executie al robotului este alcătuit dintr-un lanț cinematic închis sau deschis oferind diverse grade de libertate prin intermediul cărora dispozitivul de lucru poate acționa:
• mână mecanica;

• dispozitiv de manevrare;

• dispozitiv de apucare.

Aceste dispozitive finale ce interacționează direct cu prelucrarea finală a obiectelor supuse unui ciclu de productie, pot fi înlocuite cu dispozitive specializate pentru anumite operații tehnologice: vopsire, sudare, testare etc.

Forma și mecanismele de mișcare a roboților industriali depind de sistemul de coordonate în care se realizează mișcarea diverselor segmente. Dacă în situațiile unor coordonate cilindrice și sferice, roboții au grade relativ reduse de mișcare, în coordonatele polare prezintă un coeficient ridicat de antropomorfism.

Ansamblul alcătuit din "braț", "antebraț" legate prin articulații "cot" se poate deplasa atât în plan orizontal cât și vertical. În prezent s-au impus soluții de încheieturi cu trei axe de rotație dotate cu servo-comenzi ce permit o poziționare ușoară.

În ceea ce privește dispozitivele de apucare, pe lângă sistemele clasice de apucare cu "degete" roboții industriali pot fi dotați și cu alte modalități de apucare: vacumatic, magnetic etc. Dispozitivele de prehensiune trebuie sa corespunda dorinței utilizatorului, fiind o condiție determinantă pentru succesul unei aplicații cu roboți industriali.

O altă caracteristică importantă este reprezentată de subsistemul senzorial al roboților în strânsă legatură cu subsistemul de comandă și programare. Dacă în anii '80 erau folosite benzile de hârtie perforate pentru introducerea software-ului, în zilele noastre sunt folosite cipuri evoluate ce oferă în anumite situații putere de "decizie".

Astfel, în septembrie '94 noțiunea de robot industrial cunoaște o alternativă în sistemul de acționare: acționarea prin intermediul rețelei World Wide Web. Astfel, prin intermediul unui computer conectat la Internet se realiza posibilitatea de a accesa și controla roborul. Ecranul de control oferea utilizatorului suficiente informații pentru a decide mișcarea robotului într-un spațiu cartezian către urmatoarea destinație. Sunt folosite cele trei coordonate x,y,z de miscare în spațiu. 

Roboți pentru prestări de servicii

Serviciile, conform definiției date de prof. R. D. Schraft, sunt activități care nu servesc direct producției industriale, nu concură la obținerea directă, pe cale industrială, a mărfurilor, ele fiind activități prestate înfolosul oamenilor și a organizării mai eficiente a activităților lor. Aceste activități conduc la rezultate cu un caracter preponderent imaterial.

Sistemele robotizate pentru prestări de servicii sunt sisteme de lucru, parțial sau total automatizate, care au drept scop realizarea unor prestări de servicii. Prin sisteme parțial automatizate, se înțeleg acele sisteme lacare numai unele funcții, cum ar fii alimentarea cu materiale, desfășurarea procesului sau evacuareaprodusului, pot fi automatizate.

În literatura de specialitate nu întotdeauna se face o delimitare clară între un manipulator, un robot industrial sau robot de servicii. Conform definiției date de FhG-IPA din Stuttgart [SCH 94]: Robotul de servicii este un sistem de manipulare liber programabil, care prestează servicii parțial sau total automatizate. Serviciile sunt activități care nu servesc la obținerea directă, industrială a mărfurilor, ci permit o creștere a productivității printr-o mai bună organizare.

Subansamblurile unui robot de servicii sunt prezentate în următoarea figură:

Dispozitivul de ghidare

Numărul de elemente, numărul de cuple cinematice motoare, tipul lor (de rotație sau de translație), succesiunea lor și cursele lor active definesc geometria spațiului de lucru și determina cinematica robotului.

Efectorul final

Asigură interacțiunea robotului de servicii cu mediul înconjurător. Efectorul final este fixat pe elementul terminal al dispozitivului de ghidare și realizează prinderea și manipularea obiectelor, respectiv a sculelor-capetelor de forță în cazul operaților de prelucrare.

Platforma mobilă

Este vehicule ghidate automat (robocar) sau mașini pășitoare, care servește la transportul, parțial sau total automatizat, al încărcăturilor.

Sistemul de acționare

Asigură punerea în mișcare a elementelor dispozitivului de ghidare, efectorului final sau platformei mobile.

Sistemul de comandă

Are sarcina de a stabili succesiunea parametrilor și a duratei mișcărilor elementelor componente ale robotului de servicii. Programul robotului, specific prestării unui anumit serviciu, stabilește succesiunea mișcărilor și durata lor.

Senzori 

Servesc la preluarea informațiilor privind starea internă a robotului și starea externă a mediului în care acesta operează, informații pe care le transmit sistemului de comandă.

Interfața om-mașină 

Este un dispozitiv de introducere a programului de executat și de afișare a mesajelor pe un ecran, permițând astfel un transfer al informațiilor în ambele sensuri între operator și robot.

Sistemul de siguranță 

Cuprinde totalitatea măsurilor de ordin tehnic, organizatoric și structural (de configurare), pentru a garanta atât siguranța funcționării robotului de servicii, în orice moment, deci și în situații periculoase.

Operatorul 

Robotul de servicii este asistat de un operator uman, care asigură introducerea programului, supravegherea funcționării sale, intervenție în caz de avarie etc.

III.3. Domenii de utilizare

Primele cercetări în domeniul roboticii au fost inițiate la începutul anilor '60. După un avânt substanțial al aplicațiilor roboticii în domeniul industrial, cu precădere în industria automobilelor, la începutul anilor '90 s-au conturat multiple aplicații în domeniile neindustriale (nemanufacturiere).

Alături de aplicațiile industriale s-au dezvoltat roboți și pentru a fi utilizați în alte sectoare, în special în cel al serviciilor. Noutățile tehnice din domeniul conducerii, acționării, senzorilor ca și al procesării informațiilor, modelare – simulare și pachetele de Software – Design, au permis o deschidere spre noi aplicații. În sectorul prestărilor de servicii, pe baza progreselor realizate în automatizare, se află premizele pentru o automatizare parțială sau totală a transporturilor, manipulării sau procesării serviciilor.

Un studiu bibliografic privind utilizare roboților în sectorul serviciilor, a înlesnit o privire de ansamblu privind numărul de roboți de servicii și aplicațiile in care sunt utilizate.

Din analiza figurii de mai jos reiese că cele mai multe aplicații se întâlnesc în domeniul construcțiilor, numai în Japonia existau în anul 1990 cca. 436 de roboți.

Studii separate prezintă stadiul actual, nivelul tehnic, respectiv tendințele de dezvoltare și de utilizare a sistemelor robotizate în domeniul prestărilor de servicii [ENG 89b], [SCH 96]. Cercetările se extind pe un singur domeniu, de exemplu medicina, sau se referă la o prezentare generală, de exemplu domenii de utilizare neindustrială. Asupra acestor aplicații doresc să atrag atenția, cu atât mai mult cu cât s-a estimat că robotica urmează să joace un rol însemnat în restructurarea civilizației mileniului trei.

Această afirmație poate fi ușor susținută cu câteva date statistice conținute în raport pe 2001 al IFR (International Federation of Robotics). Astfel, în anul 2000 s-au pus în functiune 98.700 unități de roboți, numarul total ajungând la 749.800 de unități, iar valoarea totală a pieței corespunzătoare acestui domeniu a fost estimată la 5,7 miliarde de dolari SUA.

Statisticile privind tipurile de roboți arată sugestiv creșteri importante ale numărului roboților care răspund unor aplicații neindustriale. Dacă în cursul anului 2000 numărul unităților instalate a ajuns la 112.500, la sfârșitul anului 2004 se estima că numărul acestora va ajunge la aproape 625.000.

Această dezvoltare, chiar spectaculoasă, în direcția aplicațiilor neindustriale justifică trecerea în revistă în rândurile de mai jos a principalelor subdomenii în care roboții nemanufacturieri sau roboții de serviciu își pot găsi aplicabilitate. Aceste domenii sunt construcțiile, reabilitarea bolnavilor, comerț, transport și circulația mărfurilor, administrația locală, protecția mediului înconjurător și agricultură; supraveghere, inspecție, protecția de radiații și intervenții în caz de catastrofe; hoteluri și restaurante; în medicină, gospodărie, hobby și petrecerea timpului liber.

III.3.1. Utilizari in medicina

sisteme robotizate pentru diagnoză prin ecografie;

sisteme robotizate pentru intervenții neurochirurgicale;

telemanipulatoare pentru chirurgie laporoscopică;

vehicule ghidate automat pentru transportul bolnavilor imobilizați la pat;

vehicule ghidate automat pentru transportul medica-mentelor, alimentelor, băuturilor și lenjeriei de schimb;

vehicule ghidate automat pentru activități de curățenie și dezinsecție în spitale;

sisteme robotizate pentru pregătirea prin simulare, înainte de operație, a unor intervenții chirurgicale etc.

Pentru reabilitare se pot identifica urmatoarele aplicații:

scaun cu rotile pliant, imbarcabil în autoturisme;

manipulator pentru deservirea persoanelor paralizate,

vehicul pentru conducerea nevazatorilor etc.

Cercetătorii în biotehnologie au reușit să creeze piele artificială care poate avea aceleași capacități ca pielea umană, în ceea ce privește capacitatea senzitivă și simțul tactil.

Descoperirea reprezintă un pas important atât în robotică, cât și în medicină.

Roboții care, în viitor, vor fi dotați cu piele electronică vor putea fi mai îndemânatici, iar pacientii cu membre artificiale iși vor putea recăpăta simțurile tactile.

Prin intermediul matriței de nano-fire realizată din germaniu și silicon, pe care au folosit-o oamenii de știința, roboții pot “simți” fragilitatea obiectelor.

Despre aceast lucru, cercetătorii susțin că este o realizare de mari proporții care poate revoluționa ingineria chimica și chiar medicina.

III.3.2. Utilizari in gospodarie

În gospodărie, pentru hobby și petrecerea timpului liber se pot identifica urmatoarele aplicații:

robot de supraveghere a copiilor pentru diverse intervale de vârstă;

robot de gestionare și supraveghere generală a locuinței;

robot mobil pentru tunderea automată a gazonului;

instalație robotizată pentru curățarea bărcilor de agrement și sport etc.

În ciuda aspectului său, scopul robotului Archie nu este acela de a îngrozi oamenii ci de a îi ajuta în treburile gospodărești.

Apărut în 2009, Robotul Archie este rezultatul muncii a multor cercetători de la Vienna University of Technology în colaborare cu University of Manitoba.

Creat ca un robot humanoid, Archie a fost proiectat pentru a asista în treburile de rutină cum ar fi curățenia, gătitul și poate fi un partener de joc. Înainte ca Archie sa fie oferit publicului, cercetători își doresc să-i îmbunătățească aspectul exterior. 

Deși proiectat cu un an înaintea lui Archie, noul robot pentru gospodărie se dovesește a fi mai performant. Acesta a fost creat în Japonia și este capabil să clătească vasele în chiuvetă înainte de a le alinia în mașina de spălat vase și de a apăsa butonul de start. Mașinăria a fost dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea din Tokyo împreuna cu compania de electronice Panasonic.

Echipat cu 18 senzori delicați, robotul asistent în bucatarie (KAR) este capabil să mânuiască porțelan delicat și tacâmuri fără să spargă sau să scape vreun obiect. Acesta este prevăzut cu un dispozitiv asemănător unei palme, care face mânuirea lucrurilor delicate mult mai ușoară.

III.3.3. Alte utilizari

În construcții:

sistem robotizat pentru stropirea betonului in constructia tunelurilor;

vehicul ghidat automat pentru asfaltarea soselelor;

robot mobil pentru cofraje glisante;

excavatoare autonome;

sistem robotizat pentru compactarea si nivelarea suprafetelor turnate din beton;

sistem robotizat pentru inspectarea fatadelor cladirilor;

sistem robotizat pentru montarea/demontarea schelelor metalice etc.

În administrația locală:

vehicul autonom pentru curățarea zăpezii de pe autostrăzi;

vehicul autonom pentru menținerea curățeniei pe străzi;

sistem robotizat pentru inspectia și întreținerea automată a canalelor etc.

Pentru protejarea mediului înconjurător:

sistem robotizat de sortare a gunoiului în vederea reciclării;

sistem automat de inspectare, curățare și recondiționare a cosurilor de fum înalte;

platforme autonome mobile pentru decontaminarea persoanelor, clădirilor, străzilor;

vehicul ghidat automat pentru decontaminarea solului etc.

În agricultură:

sistem robotizat de plantare a răsadurilor;

sistem robotizat de culegere a fructelor;

sistem robotizat de culegere a florilor;

sistem robotizat de tundere a oilor etc.

În comerț, transporturi, circulație:

vehicule ghidate automat pentru intreținerea curățeniei pe suprafețe mari (peroane de gări, autogări și aerogări);

sistem robotizat de curățire automată a fuselajului și aripilor avioanelor;

sistem automatizat de alimentare cu combustibil a autovehiculelor etc.

Top of Form

Aspectele prezentate vin să sprijine intențiile de a demara activități în domeniul roboticii, unele din acestea putând deveni chiar activiăți de succes, care pot constitui adevărate provocări pentru specialiștii în robotică sau în domeniile apropiate.

În România, la nivel universitar se remarca Universitatea Babes-Bolyai prin Concurs de roboși inteligenți.

Peste 50 de studenți ai Facultății de Matematică și Informatică din cadrul Universității "Babes-Bolyai" din Cluj-Napoca au expus, la ultima ediție, 18 modele de roboți inteligenți, cel mai bun proiect, Cerberus, fiind declarat câștigător.

Proiectul Cerberus constă într-o turela capabilă să detecteze obiectele în mișcare, să le urmărească și să le neutralizeze folosind o arma. Robotul poate fi utilizat în industria militară, media sau pază și protecție.

Cele 18 modele de roboți inteligenți sunt Robot Zugrav, Motostivuitor Autonom Inteligent, Grădinar, Supraveghere și coordonare prin touch screen, Desenare portrete-robotul foloseste fotografii pentru a desena portrete, Robot curățenie, BarmanBot-robot care mixează cocktailuri, RoboFarming-robot care sapă, seamana și acoperă cu pământ, Shoes Sorter-robot care sortează pantofii, 2D printer – robot care desenează pe o hârtie imaginile pe care i le transmite un calculator, Robot constructor, Culegator fructe, Robot pentru udat flori, Robot care taie copaci, Magazioner DVD-robot care aduce pe suport fizic software-ul dorit de o persoana, Robot care urca scări, Supraveghere antifurt, Cerberus.

Capitolul IV

Viitorul mai aproape

Proiectii 3D si Holograme

Directorii nu vor putea să își proiecteze prea curând imaginea tridimensională, chiar dacă cercetătorii au descoperit o modalitate de transmitere a imaginilor 3D în timp real.

Nasser Peyghambarian, de la University of Arizona, a declarat că noua tehnologie holografică poate proiecta o imagine completa, de 360 de grade, care se updateaza la fiecare două secunde. Noua tehnologie ar putea avea numeroase aplicații, inclusiv pentru realizarea filmelor. "Aceasta tehnologie ar putea avea numeroase aplicații, de exemplu la construirea de avioane sau mașini. Specialiștii ar putea să privească holograma și să creeze, în timp real, un sistem sau pot privi modelul și pot face modificări", a explicat Peyghambarian, citat de Reuters.

Tehnologia este cunoscută sub denumirea de "teleprezență tridimensională" și încearcă să reproducă obiectele din lumea înconjuratoare.

"Daca te uiți la un obiect 3D, vei observa că este asemănător cu ceea ce vezi în jurul tău", a declarat Peyghambarian, care crede că tehnologia ar putea fi folosită și în timpul operațiilor chirurgicale.

Pentru a crea holograma, camerele surprind imagini color din mai multe unghiuri și le trimit prin intermediul unei linii Ethernet. În laborator, imaginile au fost proiectate pe un panou transparent de plastic și sunt împrospatate la câteva secunde. 

Tehnologia teleprezenței tridimensionale diferă de actuala tehnologie 3D din mai multe privințe. Prin tehnologia 3D, o perspectivă este proiectată unui ochi, iar altă perspectivă celuilalt ochi, în timp ce pentru a vedea o hologramă nu este nevoie de ochelari speciali, iar numarul de perspective este dat de numarul de camere folosite. Astfel, la o conferință, dacă o persoana stă în fața proiectiei, va putea vedea fața persoanei, dacă stă în lateral, va vedea partea laterală și tot așa.

"Această tehnologie oferă noi oportunități pentru transferul imaginilor în timp real", este de parere ți Lynn Preston, directorul National Science Foundation's Engineering Research Centers.

Totuși, echipa trebuie să rezolve câteva probleme, inclusiv îmbunătățirea ecranului și reducerea consumului de curent, lucrări ce ar putea dura circa doi ani. 

Roboti cu personalitate

Geminoid Dk este cel mai realist robot din lume pentru că este replica exactă a unui din profesorii Universitatii Aalborg, profesorul Henrik Scharfe.

Robotul a fost creat de profesorul Hiroshi Ishiguro, al universitatii Osaka alaturi de colegii săi din Japonia de la Institutul de Cercetări Avansate în Telecomunicații. 

 Geminoid este primul din seria bazată pe personalității din afara Japoniei. Conform inventatorilor, intentia este de a face un pas inainte în domeniul științei și al psihologiei pentru a da răspunsuri întrebărilor fundamentale.

 Primul robot creat de Ishiguro a fost replica inventatorului, iar cel de-al doilea a copiat look-ul unui model japonez. În legatură cu ultimul robot, profesorul a declarat că va fi spus unor teste pentru a înțelege mai bine reacțiile atunci cand acesta interacționează cu o ființa umană.

Robotul poate fi controlat cu telecomandă și dispune de tehnologie de mișcare avansată care îi permite mimica facială.

Insectobotii

 Minghe Li, un robotician al Universității Tongji, din Shanghai, China proiectează următoarea generație de roboți cățărători, aplicând un studiu efectuat asupra insectelor.

Toate insectele secretă un fluid lipicios în timp ce merg. Acesta creează un pod lichid între picioarele lor și suprafață, formându-se un fel de adeziv puternic. Minghe Li, a proiectat un insectobot care eliberează un amestec de miere și apă prin picioare, în timp ce urca pe o suprafață. Acest fluid formează un pod lichid asemănător cu cel al insectelor.

Însă acest prototip nu a atins succesul insectelor, așa că Li a studiat mai atent insectele și a observat că acestea au picioarele striate. Li încearcă să reproducă aceste striuri folosind silicon. Conform calculelor sale, cu ajutorul striurilor se creeaza mai mult lichid, care este cu pana la 50% mai eficient ca adeziv decât în cazul unui picior fin.

Concluzii

Am încercat să redau în aceste câteva pagini evoluția tehnologiei și importamța ei în viața de zi cu zi. Civilizația se bazează așadar din ce în ce mai mult pe tehnologie încercând să ușureze sau să faciliteze desfășurarea activităților zilnice. Când ceea ce s-a inventat deja nu este suficient, oamenii îmbunătățesc sau proiecteaza mecanisme noi.

În opinia mea, un domeniu în care fără tehnologie evoluția umană ar fi avut de suferit, este medicina. Dacă în urmă cu câteva secole oamenii mureau din cauza unor diferite boli, în zilele noastre, când starea de sănătate se schimbă, înainte de a consulta un medic este ͈consultat̎, în mod inevitabil, Internetul.

Pe de altă parte, această evoluție aduce și dezavantaje. Scăderea numărului de locuri de muncă sau pierderea simțului comunicării persoanelor sunt doar cateva exemple.

Cu toate acestea, ideea de a putea ajuta oameni prin implementarea unor programe sau inventarea unor mecanisme ma pasionează, urmând așadar să îmi dezvolt cunostințele în aceste domenii în timpul facultății pe care o voi urma.

Nu îmi pot imagina un univers fără calculatoare și Internet, și nu aș putea presupune corect cum va arăta viitorul, dar sper că tehnologia nu va fi folosită în scopuri iraționale cum ar fi dezvoltarea corupției sau crearea unor arme de distrugere în masă. Pe de altă parte, influența literaturii sience-fiction mă determină să afirm că cercetătorii ar trebui să încerce să nu creeze copii fidele a oamenilor în implementările lor întrucât la un momentdat, creațiile vor putea scăpa de sub control producând schimbări majore.

Revenind în lumea reală, aș dori să închei spunând că tehnologia utilizată în exces poate dăuna grav sănătății (afecțiuni ale ochilor, tulburări psihice).

Bibliografie – Webografie

Internet – studii de caz http://telerobot.mech.uwa.edu.au/

The publication World Robotics 2000 – Statistics, Market Analysis, Forecasts, Case Studies and Profitability of Robot Investment

Statistical Division – United Nations Economic Commission for Europe (UN/ECE) Palais des Nations Geneva , Switzerland

International Federation of Robotics (IFR), Stockholm, Sweden

Tehnologie și inovare tehnologică – Prof. Victor Părăușanu / Prof.Dr.Ing. Ileana Ponoran

Starețu, I. Prezent și perspectivă în robotică, Buletinul AGIR, nr. 4/1997, p.34-40

www.itstiri.ro

www.arenait.net

www.tehnostiri.ro