Une brève histoire de la robotique
Automatisation, robotique, lignes de production entièrement autonomes, véhicules robotisés, technologies informatiques de plus en plus puissantes. Les machines-outils, les systèmes de contrôle, les systèmes de reconnaissance sont en constante amélioration, les performances des unités de calcul augmentent.
Les machines fabriquées par l'homme deviennent de plus en plus complexes et omniprésentes dans presque toutes les branches de l'activité humaine, de la fabrication à la médecine, de la gestion du trafic à l'industrie du divertissement.
Cet article porte sur l'histoire de la robotique, une discipline qui aide les gens à résoudre leurs problèmes, facilite le travail et augmente la productivité.
De nos jours, la robotique est l'une des technologies les plus avancées, qui a atteint des sommets sans précédent dans son développement grâce à l'activité intellectuelle de générations entières d'inventeurs, de concepteurs, d'ingénieurs et de techniciens.
Production d'un moteur 3 cylindres à l'usine Opel
Imitations humaines et animales
En regardant dans le passé (et finalement dans le présent), on ne peut éviter l'impression que les gens voulaient désespérément créer une créature artificielle qui effectuerait automatiquement des actions ennuyeuses, difficiles, dangereuses ou indésirables pour elle.
Le développement de la mécanisation, de l'automatisation et de la robotique se fait progressivement. Au fur et à mesure que la technologie se développait, les premières imitations d'humains ou de formes mécaniques d'animaux sont apparues. Des exemples d'imitations mécaniques d'animaux sont donnés dans la littérature avant le début de notre ère.
Le génie de la Renaissance Léonard de Vinci (1495) est associé à la création du chevalier mécanique. Des imitations mécaniques d'humains (androïdes) par les maîtres suisses Jaquet-Droz (XVIIIe siècle) sont également connues. Leur scribe automatique (calligraphe) était capable d'écrire quelques phrases avec un stylo et imitait très bien un humain.
Robot mécanique "Calligraph" de l'horloger Pierre Jacquet-Droz (1772)
Après l'ère de la mécanique, l'électrotechnique puis l'informatique ont contribué au développement des robots. 1920 a été une étape importante dans la robotique.
Les robots de Čapek en tant qu'êtres dotés d'une intelligence artificielle
En 1920, Karel Čapek a écrit une pièce "RUR" avec le sous-titre "Rossum's Universal Robots". La première de la pièce a eu lieu au début de 1921 et pour la première fois le mot "robot" y a été utilisé, qui est devenu connu dans toutes les langues du monde.Le livre RUR a été traduit dans plus de trente langues , dont l'espéranto.
L'année dernière, le mot "robot" avait 100 ans, et cette année, cela fait 100 ans que la première pièce "RUR" de Karel Čapek a été jouée.
Couverture du livre de la pièce de science-fiction "RUR" écrite par Karel Čapek en 1920.
Le mot robot est peut-être le seul mot tchèque utilisé dans le monde entier sous sa forme non corrompue.Il a acquis une telle popularité que Karel Čapek a jugé bon d'affirmer plus tard que le véritable "inventeur" du mot "robot" était son frère Josef.
Karel voulait à l'origine utiliser le mot "labor" de l'anglais "labor" pour les personnages du jeu RUR. Ainsi, aujourd'hui, nous avons le mot robot utilisé dans toutes les sciences-fiction liées au mot robot typiquement slave.
Les robots de Čapek ne sont pas des substituts mécaniques pour les humains, ce sont des êtres artificiels créés à partir de matière organique synthétique et possédant une intelligence humaine. En fait, ce sont les mêmes que les androïdes, les cyborgs et les réplicants des temps modernes.
PROJET MAISON WABOT (2002)
Définition du robot et de la robotique
Comme il est d'usage en science et technologie, il est nécessaire de définir le sens du mot robot. A l'origine un robot était compris comme une simple machine, voir par exemple l'Encyclopedia Britannica de 1947 qui donne un stabilisateur gyroscopique pour la trajectoire d'un avion ou d'un expédier comme exemple d'un robot.
En 1941, l'écrivain Isaac Asimov a utilisé pour la première fois le mot robotique et a formulé trois lois fondamentales de la robotique qui représentent les exigences de base pour le développement et l'utilisation de robots.
Les lois de la robotique d'Isaac Asimov
Un robot est le plus souvent compris comme un système intégré contrôlé par ordinateur capable d'interagir de manière autonome et ciblée avec un environnement réel conformément aux instructions humaines.
Cette définition est complétée par d'autres conditions qui déterminent la définition d'un robot, par exemple, la capacité de percevoir et de reconnaître l'environnement, de communiquer avec les humains en langage artificiel ou naturel, etc.
La robotique en tant que discipline scientifique et technique est la science des robots, leur conception, leur fabrication et leur application.La robotique est étroitement liée à l'électronique, à la mécanique et aux logiciels.
Termes et définitions: Robots et appareils robotiques
Il semblerait que le but ultime de la robotique soit bien de construire une machine qui remplacera quasiment l'humain, y compris son intelligence.
En 1997, un ordinateur a vaincu le champion du monde d'échecs en titre. La même année, la compétition internationale RoboCup a été créée avec l'objectif suivant (rêve) en préambule : « D'ici le milieu du 21e siècle, onze humanoïdes entièrement autonomes vaincront le champion de football en titre selon les règles officielles de la FIFA. L'objectif semble idiot, mais, comme dans le cas de la conquête de la lune, le chemin vers cet objectif peut avoir un certain nombre de résultats "secondaires" mais significatifs.
RoboCup (2017)
Le robot humanoïde ASIMO est principalement utilisé à des fins publicitaires et pour promouvoir la robotique
Un robot humanoïde (androïde) est un robot à forme humaine. Étant donné que de nombreux robots de science-fiction semblent humains, un robot humanoïde peut être le robot par défaut pour la plupart des gens.
D'un autre côté, on ne peut pas prétendre que tous les robots qui doivent effectuer certaines tâches dans le monde réel doivent nécessairement être des robots humanoïdes, par exemple les avions ne ressemblent pas non plus à des oiseaux. Les fonctions requises pour le robot doivent déterminer son apparence optimale.
Robots industriels
L'un de ces résultats, sans lequel, notamment, il est déjà impossible d'imaginer la production de voitures, ce sont les robots industriels, dont la définition a déjà été donnée, ISO 8373 : 2012, en traduction générale : « Robot industriel : Commande automatique , reprogrammé, un manipulateur reconfigurable programmable en trois degrés de mouvement ou plus qui peut être soit installé en permanence soit déplacé pour des applications d'automatisation industrielle. «
Les premiers robots industriels, Unimate et Versatran, ont été construits et mis en service aux États-Unis entre 1960 et 1962. Il s'agissait de machines relativement lourdes avec un petit nombre d'axes contrôlés avec des entraînements hydrauliques et électrohydrauliques. Leur programmation et leur contrôle étaient basés sur la technologie analogique.
NServth réel dans l'histoire interface utilisateur robot industriel Unimate
Le premier robot industriel utilisant un microprocesseur pour le contrôle est apparu en 1974. En Europe, c'était le robot à succès Asea IRB 6.
Le robot avait un manipulateur sous la forme d'une structure de bras anthropomorphe, cinq axes contrôlables avec des entraînements électriques et une capacité de charge de 6 kg. Malgré le concept de commande relativement simple, il peut également être utilisé pour le soudage à l'arc et le traitement de surface. Ce robot a été produit de 1975 à 1992, avec un total de près de 2 000 produits.
Robots industriels ASEA (de gauche à droite : IRB 6, IRB 2000, ABB IRB 3000, armoire de commande ABB S3)
Robot ASEA IRB 6 sur un timbre-poste suédois de 1984.
Au cours des années suivantes, la mécanique des robots industriels s'est améliorée et la gamme de produits s'est élargie, en particulier la capacité de charge - des robots pour travailler avec de petites pièces aux robots d'une capacité de charge d'environ 1000 kg.
Les robots industriels ont également commencé à être équipés de vision par ordinateur et d'autres capteurs intelligents. Cependant, un changement majeur s'est produit dans la manière dont il est contrôlé et programmé, permettant l'utilisation des techniques de CAO 3D et la programmation de robots interactifs.
La dernière tendance est aux robots industriels collaboratifs (cobots) qui assurent le contact homme-robot et respectent la première loi de la robotique "un robot ne doit pas nuire à un humain".Un changement s'est également produit dans le mode de contrôle et de programmation, qui permet l'utilisation de méthodes de CAO 3D et la programmation de robots interactifs.
Selon les statistiques de la Fédération internationale de robotique, 76 000 nouveaux robots industriels ont été mis en service rien qu'en 2018.
Robot collaboratif moderne Cobot UR5. Grâce à leurs capteurs, les robots collaboratifs (cobots) peuvent interagir directement et en toute sécurité avec les humains.
En savoir plus sur les robots industriels modernes :
Classification des robots industriels
Garantir la sécurité lors de l'utilisation de robots industriels
Robots et intelligence artificielle
Mais revenons à notre objectif de remplacer les humains par des machines. Dans les années 1960, les premiers laboratoires d'intelligence artificielle voient le jour dans des universités américaines, et en 1968, au Stanford Research Institute, le premier robot mobile intelligent sur roues, Shakey, équipé d'une vision par ordinateur, capable de reconnaître l'environnement, est créé. environnement et de s'y déplacer délibérément.
Robot tremblant (1968)
En 1973, le premier humanoïde moderne Wabot-1 a été lancé au Japon à l'Université de Waseda. À l'Expo 85, Vabot a joué d'un orgue électronique et le 22 août 2003, le robot humanoïde japonais Asimo (ASIMO) a déposé des fleurs à Prague sur le buste de Karel Čapek.
Le robot Asimo v 2000 pouces Waco Fundamental Research Center a été créé au Japon par Honda Corporation et a longtemps été le robot humanoïde le plus célèbre au monde.
Robot WABOT-1 (1973)
Robot WABOT-2 (1984)
Le robot d'Asimo a apporté des chrysanthèmes au buste du créateur du mot "robot", l'écrivain tchèque Karel Čapek (2003)
De nos jours, il existe un grand nombre de robots de service tels que les robots aspirateurs, les tondeuses à gazon, les robots trayeurs et bien d'autres appareils basés sur les acquis de la robotique.
De la robotique est né le domaine interdisciplinaire de l'ingénierie - la mécatronique, car de nombreuses solutions innovantes ont d'abord été inventées et mises en œuvre dans la création de robots, puis ont commencé à être utilisées dans d'autres machines et mécanismes.
Le mot "mécatronique" a été utilisé pour la première fois par Tekuro Mori, un ingénieur de la société japonaise Yaskawa, en 1969. La mécatronique est la poursuite de l'intégration complète de la mécanique, des machines électriques, de l'électronique, des microprocesseurs et des logiciels.
Pour plus d'informations sur la mécatronique, voir ici :Qu'est-ce que la mécatronique, les éléments mécatroniques, les modules, les machines et les systèmes