Ja ihminen loi robotin omaksi kuvakseen
Mikä on robotti? Määritelmää on vaikea antaa, mutta luulen, että useimmat kyllä tunnistavat robotin kun sellaisen näkevät. Miten robotit eroavat arkisesta teollisuusautomaatiosta? Kuinka paljon robotin pitää olla ihmisen näköinen ollakseen robotti? Tieteiskirjan määritelmä Ensimmäiset robotit Automatisoidut järjestelmät Robotin osat Joka kodin unelmayleiskone Robotit verolle? Teksti: ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com Japanilaisen käsityksen mukaan mikä tahansa mekaaninen laite, joka toimii tehtaassa ja suorittaa yhtä yksinkertaista tehtävää kerta toisensa perään, on robotti. Amerikassa tällaisia laitteita kutsutaan automaattisiksi järjestelmiksi. Amerikkalaisen määritelmän mukaan automatisoitu järjestelmä tai laite on mekaaninen kokonaisuuden osa, joka korvaa kokonaan tai osittain työntekijän tehden yksinkertaista tehtävää useita satoja kertoja päivässä. Tällaiset laitteet voivat olla monimutkaisiakin, mutta ne on fyysisesti ja elektronisesti suunniteltu tekemään vain yhtä erityistä tehtävää. Jos tuotteeseen tulee muutoksia tai se korvataan uudella tuotteella, on todennäköistä, että tällaiset automatisoidut järjestelmät joudutaan korvaamaan uudella automatisoidulla järjestelmällä. Robotti on tietokoneohjelman ohjaama laite ja sekin korvaa kokonaan tai osittain työntekijän, mutta vaikka se ei olekaan yhtä monipuolinen ja sopeutuva kuin ihminen, on se joustavampi ja yleiskäyttöisempi kuin automatisoitu kone. Robotti voidaan suunnitella ottamaan huomioon ympäristössä ja valmistettavassa tuotteessa tapahtuvat muutokset. Se voidaan muuttaa tekemään kokonaan uutta tuotetta yksinkertaisesti ohjelmoimalla se uudelleen. Tehdasrobottien kehittelyn alkuvaiheessa ajateltiin, että robottien ulkonäön pitäisi muistuttaa ihmistä, koska ihmisenhän ne korvaisivat ja ihmisen kaltainen olento oli tehnyt työn aikaisemmin. Robottien varsinaista kehitystyötä tekevät tajusivat pian, ettei jatkuvaa, yksitoikkoista työtä tekevän laitteen tarvitse muistuttaa ihmistä, ei ainakaan kovin naturalistisesti. Huomattiin myös, ettei kaikkia aisteja tarvitse rekonstruoida koneeseen. Tämän seurauksena useimmat teollisuusrobotit muistuttavat ihmistä sen verran, että niissä on yksi käsi, jolla on monipuoliset liikeradat ja työtehtävän mukainen kiinnittymisvälineistö. |
Robotin osat Roboteista löytyvät yleensä seuraavat neljä kokonaisuutta: runko, työväline, ohjausjärjestelmä ja aisteina toimiva palautejärjestelmä eli sensorit. Runko on yleensä tehty metallista tai muovista ja sen tarkoituksena on muodostaa kotelo ja toimia suojana. Runko voi olla kiinnitetty paikalleen tai se voi liikkua pyörien tai jalkojen avulla. Ohjausjärjestelmän avulla pyörille voidaan antaa enemmän liikkumismahdollisuuksia kuin mitä moottoriajoneuvoilla on. Robotti voi liikkua tarvittaessa yhtä helposti kaikkiin suuntiin tai pyöriä paikallaan. Nykyään sovelletaan yhä useammin hyönteisten liikkumisesta saatua tietoa robottien liikkumiseen. Jalkojen käyttö pyörien sijasta antaa mahdollisuuden liikkua epätasaisessa maastossa. Tästä on hyötyä liikkumisessa raunioissa, metsissä ja planeetoilla. Toinen osa robottia on käytettävä työväline. Toimintavarteen on mahdollista laittaa suoraan työkalu kiinni kuten esimerkiksi porakone. Esineisiin tarttuminen vaatii oikeanlaisen välineen. Pienin määrä sormia, jolla saadaan varma ote, on kolme. Alkuaikoina ongelmana oli oikean puristusvoiman määrittely. Monta esinettä rikkoutui ennenkuin löydettiin sopiva tapa puristaa. Tässä suunnittelussa helpottaa, jos tiedetään tarkkaan, minkälaisten esineiden kanssa robotti tulee kosketuksiin. Suunnittelu vaikeutuu, jos tehtävänä on selviytyä minkä tahansa vastaan tulevan kohteen kanssa. Kolmas osa on ohjausjärjestelmä. Usein tämä on jaettu kahteen osaan. Ensisijainen ohjausjärjestelmä pyörittää pääohjelmaa, analysoi eri osista tulevaa tietoa ja tekee siitä johtopäätöksiä annetun ohjelman mukaisesti. Toissijainen ohjausjärjestelmä on sovelluskohtainen. Neljännen osan tarkoituksena on toimia palautteenantajana eli eräänlaisina aisteina. Robottien on liikkuessaan vältettävä törmäyksiä, jotka aiheuttaisivat harmia sille itselleen ja muille. Tuntoaistia tarvitaan antamaan tietoa oikeasta esineestä ja sen asennosta. Robottikädessä voi kumikuoren alla olla mikrokytkimiä, jotka välittävät tietoa. Erilaisilla fysikaalisilla ominaisuuksilla voidaan erottaa haluttu esine, tähän voidaan käyttää vaikkapa sähkönjohtokykyä, lämpötilaeroja tai pinnan rakennetta. Robotille voidaan antaa kuulokyky, jolloin se erottaa oikeat äänet ja toimii niiden mukaan. Konenäköä on myös kehitetty, jolloin robotti tunnistaa värejä, muotoja ja nyttemmin jopa kasvoja. Joka kodin unelmayleiskone Kotien automatisoinnista on unelmoitu jo kauan. Tällä hetkellä jokaisen ulottuvilla on paljon laitteita, jotka toimivuudeltaan ovat lähellä robotteja. Varsinainen kotirobotti, joka ainakin siivoaisi, laittaisi ruokaa ja mikseipä hieman viihdyttäisikin, on vielä puuttunut, vaikka prototyyppejä siitä on näkynyt viisikymmentäluvulta asti. Japanilainen Honda toi syksyllä 2000 julkisuuteen ASIMO-robotin. Nimi tulee sanasta Advanced Step in Innovative Motion. ASIMO sai ihmismäisen ulkokuoren herättääkseen sympatiaa. Hondan tutkimuksissa robotin ihanteelliseksi pituudeksi saatiin 120 cm:stä keskikokoisen aikuisen kokoon. Tällöin robotin on helppoa suorittaa perustehtäviä, kuten avata ovia ja käyttää valokatkaisimia. Ihmisen ulkomittoihin mahtuminen auttaa kotitalousrobottia selviytymään kotiympäristössä. ASIMO osaa myös kiivetä portaita ylös ja alas, mikä tähän asti on ollut roboteille vaikeaa. Mikäli ASIMOn kaltaiset palvelurobotit aikovat menestyä kaupallisesti, niiden tulee täyttää robotiikan isänä tunnetun Joseph Engelbergerin teesit. Niiden teknisen osaamisen on oltava huippuunsa vietyä eli niiden pitää olla todella hyviä siinä, mitä ne tekevät. Niiden aistijärjestelmän on oltava kehittynyt (yksi tai useampi viidestä aistista kuten näkö, tunto, ym.). Niiden tulee myös toimia johdonmukaisesti ja ennustettavasti. Roboteilla tulee olla etukäteistietoa ympäristöstään ja velvollisuuksistaan eli ne pitää olla ohjelmoitu asiantuntijan tasolle. Lisäksi robottien hinta-laatu-suhteen on oltava hyvä eli hinnan pitää olla järkevä suoritettaviin tehtäviin verrattuna. Tällä hetkellä ASIMOa vuokrataan yrityksille esimerkiksi opastehtäviin. Näyttävimmin se on toiminut avatessaan New Yorkin pörssin helmikuun 14. tänä vuonna. Robotit verolle? Kun kerran robotit syrjäyttävät ihmiset, niin eikö robotit pitäisi laittaa verolle, niin kuin ihmistyötäkin on verotettu? Äkkipäätään tämä tuntuisi luontevalta, mutta käytännössä tulee ongelmia. Miksi juuri robotteja pitäisi verottaa, kun niiden osuus teollisuuden automaatiostakin on pieni? Kuinka robotit yleensäkään erotetaan muusta automaatiosta? Entä pitäisikö kodin automaatiolaitteet, pesukoneet, ohjelmoitavat porakoneet saattaa verolle? Miten silloin kun samoja laitteita käytetään ravintoloissa ja pesuloissa? Eniten Suomessa lienee jouduttu työttömiksi moottorisahan ja traktorin ansiosta. Miksi älykästä teknologiaa pitäisi verottaa? On totta, että robotit aiheuttavat työttömyyttä, mutta ne luovat myös työpaikkoja: robotteja täytyy huoltaa, niitä pitää myydä, valvoa, ohjelmoida, suunnitella ja kaiken lisäksi valmistaa. Robotit tekevät työtä yötä päivää uupumatta myös olosuhteissa, jotka ihmiselle ovat mahdottomat. Sen seurauksena ne voivat laskea tuotteiden hintoja. Tämän seurauksena ne maat, jotka käyttävät robotteja teollisuudessaan, saavat taloudellista etua maailmanmarkkinoilla. Teksti ©Reino Laukkanen, www.studiolumi.com |
| Lukijoiden mielestä UAI(Uudenmaan Alueen
Insinööri) 3/2002 mielenkiintoisin artikkeli oli: Ja ihminen
loi robotin omaksi kuvakseen. Tästä nettiversiosta puuttuvat
kuvat tekijänoikeudellisista syistä. TAKAISIN ALKUUN |