10 APLIKACE ROBOTIKY V SOUČASNOSTI A BUDOUCNOSTI - TECHNOLOGIE - 2025

Tyto aplikace robotiky v současnosti i do budoucna jsou v lékařství, průmyslu či vzdělávání, mimo jiných oblastech. Po staletí člověk věnoval znalosti a úsilí stavbě strojů, které mu pomáhají v jeho každodenní práci nebo které mu umožňují provádět činnosti, které přesahují možnosti lidského těla.

Roboti se také používali k náboženským účelům, jako jsou například Řekové, kteří stavěli sochy, které fungovaly s hydraulickými systémy a působily na jejich chrámy.

Vynálezci 18. století vytvořili mechanické roboty jen pro zábavu, kromě všech strojů, které doprovázely průmyslovou revoluci. V polovině minulého století se na světě začaly objevovat první počítače.

Průmyslová automatizace je spojena se světovými ekonomickými událostmi, a ačkoli pokrok v nedávné době je pozoruhodný, lze si být jisti, že robotický průmysl je v současné době v plenkách.

Co je to robot?

Abychom pochopili, jaké jsou aplikace robotů a proč jsou důležité v současném i budoucím světě, je nutné vědět, na co přesně se termín robot odkazuje.

Termín „robot“ pochází z českého slova „robota“, což znamená nevolnost nebo nucený dělník.

Když však přemýšlíme o robotu, obraz, který přichází na mysl díky sci-fi, je obraz stroje s lidským vzhledem a jednající jako takový. Ve skutečnosti je původ slova „robotika“ připisován Isaacovi Asimovovi, spisovateli velkých příběhů na toto téma.

Definice průmyslového robota dnes odkazuje na soubor mechanických a elektronických komponent, se vzájemně propojenými subsystémy v softwaru, který je naprogramován tak, aby vykonával konkrétní úkol. Mohou nebo nemusí mít humanoidní vlastnosti a obecně se pohybují na kolech.

Pro Robotics Industries Association (RIA) je „průmyslový robot přeprogramovatelným multifunkčním manipulátorem určeným k pohybu materiálů, součástí, nástrojů nebo zvláštních zařízení pomocí naprogramovaných variabilních pohybů pro provádění různých úkolů.“

Robotické aplikace

1 - Medicína

Zdroj: Nimur na Wikipedii v anglickém jazyce

Roboti mají důležité aplikace v chirurgii, protože kompenzují nedostatky a omezení v přesnosti člověka, čímž zlepšují chirurgické postupy.

Od prvního dalekohledu provedeného technikem Philipe Greenem v 80. letech došlo v této oblasti k velkým pokrokům a v nadcházejících letech se počítá s cennými objevy, zejména v oblasti urologické chirurgie, v níž v současné době vyniká v robotice systém Da Vinci.

Níže vidíte různé postupy (celkem 433), které se provádějí v urologické službě Nemocnice Clínico San Carlos ve městě Madrid od roku 2001.

Zkušenost urologické služby v robotické urologické chirurgii (n = 433):

• Radikální prostatektomie (350)
• Radikální cystektomie (3)
• Radikální nefrektomie (1)
• Kamenná chirurgie (3)
• Divertikulum močového měchýře (2)
• Pyeloplastika (20)

Jeho použití v rehabilitační terapii je také zkoumáno, což zahrnuje umělé končetiny a roboty pro poskytování osobní pomoci v nemocnicích. V některých případech jsou také užitečné pro osoby se zdravotním postižením, jako jsou počítače přizpůsobené pro osoby s motorickými a řečovými obtížemi.

Dokonce v laboratořích vykonávají velké množství opakujících se úkolů, jako je umístění zkumavek do měřicích přístrojů. Jeho účinnost byla prokázána distribucí léků v lékárnách a nemocnicích.

Příkladem toho jsou roboty Yaskawa Motoman, které lze naprogramovat k provádění krevních testů.

2 - Průmysl

Zdroj: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Aplikace v oblasti tzv. Třetí generace jsou rozmanité: od přesunutí části z jedné pozice do druhé nebo nakládacích a vykládacích strojů až po určité operace zpracování, při nichž robot provádí práce na dílech pomocí nástroje.

Některé příklady operací, které v současné době provádějí roboti, zejména v automobilovém průmyslu, mohou být: bodové a obloukové svařování; vrtání, zapichování a jiné obráběcí aplikace; broušení, leštění kartáčem a další; nýtované; řezání vodním paprskem a laserem a stříkací barvy.

Jaderný průmysl používá roboty k manipulaci s radioaktivním materiálem pomocí technologie zvané Telequerica, která se skládá ze vzdáleného manipulátoru nebo teleoperátoru ovládaného lidskou bytostí. Tento vývoj byl stimulován potřebou jednat vzdáleně při katastrofách, ke kterým došlo v jaderných elektrárnách.

3 - Vojenské aplikace

V této oblasti se neustále pracuje na vývoji prototypů, které provádějí vojenské nebo průzkumné úkoly, které zabraňují ohrožení lidských životů.

Jako příklad lze uvést, že Boston Dynamics staví bezhlavého humanoidního robota zvaného Atlas, jehož funkcí bude procházet nerovný terén procházením nebo otáčením po jeho boku, kdykoli je to nutné kvůli určitému riziku nebo protože to vyžaduje terén.

Dalšími příklady jsou Cougar 20-H, dálkově ovládaný robot, který dokáže detekovat lidské dýchání a prohledávat betonové zdi pomocí sady ultrafrekvenčních rádiových senzorů.

Phoenix40-A je vrtulník se šesti lopatkami, který dokáže během letu detekovat pohyb a dech uvnitř pozemní směsi, přičemž je dálkově ovládán pomocí joysticku nebo notebooku.

4 - Zemědělství

Australský výzkumný ústav investoval velké množství peněz a času do vývoje stroje, který stříhá ovce. V současné době pracuje na dalším projektu, který spočívá ve výrobě automatizovaného systému pro dílnu.

Také ve Francii se v současné době provádějí experimentální aplikace, které zahrnují roboty při setí a prořezávání vinic, stejně jako při sklizni jablek.

5- Vzdělávání

Ačkoli je oblast vzdělávání velmi tradiční, pokud jde o používání technologie, již existují případy robotů, které se používají různými způsoby. Například v programovacím jazyce se používá Karelův robot a ve výuce matematiky se želví robot ve spojení s jazykem LOGO.

Roboti se také používají ve třídách vzdělávacích laboratoří, ačkoli tyto modely dosud nemají velkou spolehlivost ve svém mechanickém systému a většina z nich nemá software.

Existují také nové formy učení a komunikace v souvislosti s digitální gramotností a pozornost musí být věnována školení občanů, kteří jsou také důležitými uživateli. Očekává se také, že doučování v síti bude upřednostňovat distanční vzdělávání.

Hypertextuální psaní má výhody a nevýhody, které je třeba pečlivě analyzovat, aby byly plně pochopeny.

Knihy, které čelí hrozbě vyhynutí vyhlášené mnoha autory, si zachovávají výhodu, že jsou snadno přenosné a že je lze číst kdekoli bez nutnosti připojení, elektřiny nebo jiných nástrojů.

6. Průzkum vesmíru

Vnější vesmír je pro člověka velmi nepřátelský, ale stupeň automatizace nutný k nahrazení člověka roboty nebyl dosud dosažen.

Do kosmických raketoplánů však již byl zahrnut určitý typ robotické aplikace, přičemž jejich první zkušeností s raketoplánem Columbia v roce 1982 byly teleoperátory.

7- Podvodní vozidla

Jeho použití je běžné při inspekcích a údržbě potrubí, které přepravují ropu, plyn nebo ropu v oceánských rostlinách. Používá se také k údržbě pokládky komunikačních kabelů ak provádění geologických a geofyzikálních průzkumů na mořském dně.

Je známo, že byly použity při mimořádných příležitostech, například při obnově černé skříně letadel v případě leteckých katastrof a při objevování Titanicu, čtyři kilometry pod povrchem, kde zůstaly od svého potopení v roce 1912.

8. Věda a strojírenství

Pokud jde o vědu a techniku, předpokládá se, že simulační programy způsobí, že v příštím čase budou modely v měřítku zbytečné. Statistické zpracování množství informací se bude zvyšovat, což přispěje k plánování a rozhodování.

V současné době se ve výzkumných laboratořích vyvíjejí tzv. Roboty čtvrté generace.

Je také možné zmínit, pokud jde o vědu, studium fungování neuronových sítí v lidském mozku, aby bylo možné implantovat techniky umělé inteligence do počítačů a jejich následné použití v robotice.

9 - Rozsah podnikání

V budoucnu bude podnikové řízení plně automatizováno, čímž se eliminuje manuální práce, kterou dnes zaměstnanci provádějí, jako jsou veškerá data nebo zadávání dokumentů pomocí optických čteček.

10- Nové trendy

Existují určití roboti, kteří jsou díky svým vlastnostem podobní těm, které známe z filmů sci-fi, ale jsou skutečné a mají velmi specifické aplikace.

Mechanické exoskeletony jsou struktury, které napodobují pohyb lidských končetin čtením svalových signálů. Mají skvělé uplatnění v oblasti medicíny a jsou také užitečné pro hasiče, v záchranných situacích, při stavbě a při vojenských akcích.

Je třeba rozlišovat mezi androidy a humanoidy. První se podobá lidské bytosti ve své struktuře a chování a druhá pouze ve své struktuře. Jak je tomu například u figuríny.

ASIMO android od společnosti Honda rozpoznává tváře směřující nahoru a dolů po schodech a dokáže chytit malé objekty a ve své nejnovější verzi také běží. Předpokládá se, že může být použit v oblasti medicíny.

Dalším robotem s velmi zvláštními vlastnostmi je NEXI od společnosti MIT, která je definována jako první robot schopný zobrazovat lidské emoce.

Roboti pro domácí použití jsou ti, kteří pomáhají s domácími pracemi. Vyvinutá společností iRobot, zatím existuje jedna, která mopy a druhá, která zametá.

A konečně, nemůžeme opomenout ani ty, které se týkají osobního nebo dokonce sexuálního použití, které jsou již součástí technologického dědictví, které nám přinese budoucnost.

Reference

1. Autorino, R., Džihád H. Kaouk, Jens-uwe Stolzenburg, Inderbir S. Gill, Alex Mottrie, Ash Tewari, Jeffrey A. Cadeddu. Urologický Evropan. 2012. V tisku: dx.doi.org.
2. Cortes, P., Jaramillo, D., Leitao, C., Millar, C. Industrial Robotics. Obnoveno v: 2.udec.cl.
3. Dueñas Rodriguez, F. Robotics. Obnoveno v: monografias.com.
4. Fareed, K., Zaytoun OM, Autorino, R., et al. Robotické singulární portové suprapubické transvesické enukleace prostaty (R-STEP): počáteční zkušenost. BJU Int. V tisku: dx.doi.org.
5. Galante, I. a Moreno, J. Současnost a budoucnost robotické chirurgie: nejnovější aplikace, nové linie vývoje. Obnoveno v: revistaeidon.es.
6. Hail Jara, E. (2011). Různé aplikace robotiky. Obnoveno na adrese: es.scribd.com.
7. Muñoz, N. Roboti, současnost a budoucnost: Historie, původ, aplikace… Obnoveno v: todosobrerobots.wordpress.com.
8. Vazquez, O. (2011). Vojenské roboty, které nám usnadňují život. Obnoveno na: qdiario.com.