Robot

För andra betydelser, se Robot (olika betydelser).

Robot som är tillverkad av Toyota

Robot är en virtuell eller mekanisk intelligent agent. I praktiken är det ofta en elektromekanisk maskin som styrs av elektronisk eller digital programmering. Den är då kapabel att utföra självständiga uppgifter. Ett annat vanligt kännetecken för robotar är att de genom sin uppenbarelse eller sitt rörelsemönster ofta förmedlar en känsla av att de har ett uppsåt eller en egen vilja . De kan då upplevas som en autonom maskin med mänskliga egenskaper.

Robotens historia

Den första kända robotritningen som finns bevarad är en robotriddare ritad av Leonardo da Vinci. Den är visserligen primitiv med dagens mått mätt, men var väl före sin tid under senare delen av 1400-talet. Det var för att ersätta människor i tunga och farliga arbeten som de första industrirobotarna utvecklades. Under den första tiden var det främst den amerikanska bilindustin som använde robotar. Den första kommersiella roboten började användas 1961 på Ford Motor Company där den betjänade en pressgjutningsmaskin.

Etymologi

Scen ur Karel Čapeks pjäs R.U.R. (Rossums universalrobotar), från 1920 med tre "robotar".

Ordet "robot" i sin ungefärliga nutida betydelse användes första gången av tjeckiska författaren Karel Čapek i hans pjäs Rossums universalrobotar (R.U.R.) som publicerades 1920. I pjäsen förekommer robotliknande slavarbetare som kallas robots. Egentligen är de inte robotar utifrån dagens terminologi då de inte är människoliknande maskiner, utan snarare maskinliknande människor vilka idag kallas för androider. Det var inte heller Karel Čapek som myntade begreppet "Robot". I ett brev som han skrev till Oxford English Dictionary berättar han att det egentligen var hans bror, målaren och författaren Josef Čapek, som myntade begreppet. I en artikel i den tjeckiska tidskriften Lidové noviny från 1933 berättar han att han ursprungligen hade tänkt att kalla figurerna för laboři ("arbetare", från latinets labor). Men av någon anledning gillade han inte detta ord och sökte därför råd av sin bror som föreslog "roboti".

Ordet robota betyder på tjeckiska och på många andra slaviska språk ordagrant "jobb", "arbete", "dagsverke", "livegenskap", bildligt "slit" eller "tungt, monotont och påtvingat arbete". Traditionellt syftade robota på de två eller tre dagar per vecka då bönderna i dåtidens feodalsamhälle tvingades lämna arbetet vid den egna gården för att arbeta på adelsmännens marker utan ersättning. Ursprunget till ordet kommer av fornkyrkoslaviskans rabota som betyder "träldom" eller "slaveri",samt "arbete" på samtida bulgariska och ryska som i sin tur härstammar från Indoeuropeiskans rot *orbh-. I och med att livegenskap förbjöds i Böhmen år 1848 så försvann trälarna och vid tiden då Čapek skrev R.U.R. så hade termen robota breddats till att omfatta olika typer av arbete. Den gamla betydelsen av träldom fanns dock fortfarande kvar.

Affisch för filmen Aelita från 1924 där man kan se två av de robotliknande marsianerna flankera huvudrollsinnehavarna.

I september 1924 var det premiär för den sovjetiska science fictionfilmen Aelita av Yakow Protazanov. Filmens kostym och delar av scenografin skapades av kubofuturisten Alexandra Exter. Hon lät marsianerna i filmen ikläs en sorts kubistiska robotliknande kostymer och de framstår då som maskinliknade varelser liknande de robotar som förekommer i R.U.R. När filmen senare visades i en nedklippt version för den amerikanska marknaden hade filmen fått undertiteln "Revolts of the Robots". 1926 kom romanen Metropolis skriven av Thea van Harbou och året därpå kom filmen med samma namn regisserad av hennes man Fritz Lang. I Metropolis finns en berömd scen där professor Rotwang ger liv åt den människolika metallmaskinen Maria. Detta var enligt dagens terminologi verkligen en robot men detta begrepp finns varken i romanen eller filmen.

1928 publicerades i den amerikanska science fiction-tidskriften Amazing Stories den långa novellen Armageddon 2418 A.D, skriven av Philip Francis Nowlan. Tecknaren Dick Calkins skapade sedan serien Buck Rogers in the 25th Century som är baserad på denna novell. I första episoden, Meeting the Mongols, som kom ut 1929, presenteras en så kallad "iron man" vilket är en fjärrstyrd robotliknande apparat som heter just Robot #792. Trots att detta inte är en robot utifrån dagens terminologi (den är inte är autonom utan fjärrstyrd) så är det ett av de tidigaste kända exemplen på att ordet "robot" bytt betydelse från att vara maskinliknande människor till att vara människoliknande maskiner. I tidskriften Amazing Stories publicerades senare flera noveller om tänkande autonoma maskiner men det var först 1934 i novellen Rex, av Harl Vincent, som en sådan tänkande maskin kallades för "robot".

Robotik

Robotik är läran om robotar och vetenskapen och om mekaniska automatiserade anordningar. Inom robotiken ingår många andra vetenskaper som fysik, datavetenskap, ellära och matematik.

Robotiken har på senare år fått allt större betydelse där främst bilindustrin är den drivande kraften bakom utvecklingen, i synnerhet den japanska bilindustrin.

Industrirobot

En industrirobot är en automatiskt styrd programmerbar universell manipulator. Den är programmerbar i minst tre axlar. Den kan vara antingen fast monterad eller mobil och används i automatiserad industriell produktion.

Man kan dela in industrirobotar i tre grupper beroende på vad de används till:

• Materialhantering - roboten flyttar objekt
• Tillverkningsoperationer - roboten utför arbetsprocesser, till exempel svetsning
• Montering - roboten sätter samman komponenter

Autonoma robotar

Den stora expansionen inom robotiken finner vi bland de autonoma robotarna. Under första decenniet 2000 tillverkades och såldes mer än 10 miljoner sådana i världen. En stor del av dessa är dammsugarrobotar.

Definitionen av denna typ av robot skiljer sig en del från industrirobotens. Den autonama roboten har tre framträdande egenskaper:

• Känna
• Tänka
• Agera

Robotsystemets delar

• Manipulator, det man oftast kallar "roboten". De vanligaste robotarna består av en fot, underarm, överarm och handled.
• Styrsystem, som skapar signaler som sänds till manipulatorns drivdon och det i sin tur skapar rörelsen. Det sköter även kommunikationen med annan utrustning och det är även möjligt att styra flera manipulatorer med ett styrsystem.
• Program, som talar om för styrsystemet vad som ska göras.
• Arbetsdon, som monteras längst ut på manipulatorns handled. Exempel på arbetsdon är gripdon och svetspistol.
• Sensorer, som känner av händelser, ofta rörelser, som robotsystemet ska reagera på. Ett exempel är en givare som talar om att en detalj som ska svetsas befinner sig på rätt ställe.
• Övrig utrustning, till exempel transportband, matarutrustning och åkbana.

Programmering av en industrirobot

Vid programmering av robotrörelser anges robotens förflyttning till olika punkter i ett tredimensionellt koordinatsystem. Men detta beror ju helt på vad det är för robot, till exempel kan en robot ju ha helt andra funktioner än att röra sig i en 3d värld. Koordinataxlarna brukar betecknas X, Y och Z och finns sex elementära rörelser i ett sådant koordinatsystem:

• translation (rätlinjig rörelse) längs X, Y eller Z
• rotation kring X, Y eller Z

Beroende på hur robotens manipulator är konstruerad kan den utföra några eller alla dessa rörelser. Detta antal möjliga rörelser kallas frihetsgrader. En robot med sex frihetsgrader kan utföra alla rörelserna. En robot som bara kan utföra de tre rätlinjiga rörelserna har tre frihetsgrader.

För att programmera en industrirobot finns två huvudsakliga metoder:

• Onlineprogrammering, man kör/"jogar" roboten till olika positioner och sparar dessa. Dessa "spelas" sedan upp, vilket är programmet.
• Offlineprogrammering (OLP), där man använder sig av ett externt program i en vanlig dator vilken inte är kopplat till roboten för att med "skriven" kod programmera in koordinaterna och rörelsemönster. I OLP finns huvudsakligen två inriktningar på program och hur man programmerar. Den första och äldsta varianten som kräver stor programmeringskunskap är en "enkel" redigering där man skriver in kod för hand. Den andra och modernare använder sig av en 3D miljö där man moddelerar upp hela robotcellen. I den virtuella miljön kan man sedan styra/programmera roboten genom att "köra" roboten till olika positioner och lagra dessa och även genom att skriva kod. Den kod man då får fram kan sedan laddas ned till en fysisk robot.

Det senare alternativet går hand i hand med robotsimulering och konceptet går bl.a. under benämningen CAR, "computer aided robotics".

Asimovs robotlagar

Science fiction-författaren Isaac Asimov ställde 1950 upp tre lagar om robotar.

Framtida utveckling

Det pågår mycket forskning kring robottekniken och robotar kommer att användas på nya områden, även utanför industrin. Exempel på detta är:

• Robotar i hemmet - en början till detta som finns redan idag är dammsugare och gräsklippare.
• Robotar i sjukvården - till exempel att låta robotar operera i hjärnan eftersom precisionen kan göras hög. Enligt tyska Fraunhofer Institut kommer Robotar i framtiden att användas i vårdsektorn, ett pilotprojekt är "Care-O-bot", läs mer på : http://www.care-o-bot.de
• "Mobilisse" - kallas en språkstyrd servicerobot i trafiksektorn som upplyser om vägleder. Den bär även tunga laster för ressenärer.
• Telerobotar - robotar fjärrstyrda över Internet, finns idag som prototyper av olika slag. Läs mer på http://forum.sweclockers.com/showthread.php?s=&threadid=406600&perpage=30&pagenumber=1
• Robotar som hobby - allt fler bygger och programmerar robotar själv som hobby.
• Robotar inom jordbruket - kon går in i en boxliknande robot och laser känner av spenarna och en arm sätter på mjölkaparaturen. Maskinen kan även känna av kvalitén på mjölken om så önskas.
• Militära, beväpnade robotar

Sverigemästerskap för autonoma robotar

Robot-SM är en tävling och ett evenemang som är öppet för alla som är intresserade av framtidens teknik. Huvudattraktionen är kampen mellan autonoma robotar i grenarna Sumo och Femkamp.

Se även

• Robot (vapen)
• Android
• Artificiell intelligens
• Datorseende
• AIBO
• Hemautomation

Externa länkar

• Chalmers Robotförening - Sveriges största robotförening
• Aros Robotics Club - Sweden - Robotförening i Västerås
• Robot-SM - Svenska mästerskapen för autonoma robotar
• Robotnytt.se - Nyheter om robotar, obemannade farkoster och AI
• RoboShop.se - Internet-butik för i första hand hemrobotar och hobbyrobotar.
• Wikimedia Commons har media som rör Robot.
  Bilder & media