Divers dispositifs automatiques occupent une place si importante dans la vie humaine qu'il est presque impossible d'imaginer la civilisation moderne sans eux. Cependant, l'histoire de la robotique est très longue, les gens ont appris à créer diverses machines pendant presque toute leur histoire. Bien sûr, les machines anciennes ne peuvent être comparées aux machines modernes, elles étaient plutôt leurs ressemblances. Cependant, ils démontrent que les idées de création de machines, en particulier l'imitation artificielle de l'homme, remontent aux couches les plus anciennes de l'histoire humaine.
L'apparition du mot "robot"
Ce mot a été inventé par le célèbre écrivain tchèque Karel Capek. Il a utilisé le terme pour la première fois dans le titre de sa pièce de 1920 Rossum's Universal Robots. Cependant, il ne peut pas être considéré comme l'auteur du mot "robot", celui-ci vient uniquement du tchèque robota, signifiant uniquement "travail". Selon l'écrivain lui-même, c'est son frère Joseph qui a offert la parole, tandis que Capek lui-même n'arrivait pas à décider comment nommer ses personnages.
L'intrigue de la pièce de Čapek pour beaucoupvous semblera familier: au début, les gens exploitent leurs serviteurs mécaniques dans divers travaux pénibles, puis ils se rebellent et, à leur tour, asservissent les gens.
Au sens moderne, un "robot" est un appareil mécanique qui fonctionne selon un programme donné de lui-même, sans aide humaine.
Le concept de la robotique et ses lois
En 1941, les célèbres lois de la robotique d'Isaac Asimov ont été formulées dans l'histoire "The Liar", qui sont conçues pour réguler le comportement de ces machines.
- Un robot ne peut pas infliger de dommage à une personne ni, par son inaction, permettre que ce dommage soit infligé.
- Un robot doit obéir à un humain tant qu'il n'enfreint pas la première loi.
- Un robot peut se défendre tant qu'il ne contredit pas les deux premières lois.
Par la suite, à partir de ces lois, Asimov lui-même et d'autres auteurs ont créé une énorme couche d'œuvres consacrées à la relation entre les personnes et les machines.
Azimov a introduit le concept de "robotique". Le mot, autrefois utilisé dans une histoire fantastique, est maintenant le nom d'une branche scientifique sérieuse, engagée dans le développement et la construction de divers mécanismes, l'automatisation des processus, etc.
Machines du monde antique
L'histoire de la robotique prend ses racines dans l'Antiquité. Une sorte de robots a été inventé dans l'Égypte ancienne il y a plus de quatre mille ans, lorsque les prêtres se cachaient à l'intérieur des statues des dieux et parlaient aux gens de là. En même temps, les mains des statues bougeaient ettêtes.
Si vous laissez libre cours à votre imagination, vous pouvez trouver des références aux robots, par exemple, dans les mythes de la Grèce antique. Même Homère mentionne les serviteurs mécaniques que l'ancien dieu grec Héphaïstos s'est créés, le géant Talos, créé par lui en bronze pour protéger la Crète de l'ennemi. Platon parle du scientifique Archytas de Tarente, qui a fabriqué une colombe artificielle capable de voler.
Archimède au 3e siècle avant J.-C. aurait fabriqué un appareil qui rappelle beaucoup un planétarium moderne: une boule transparente entraînée par l'eau, qui affichait le mouvement de tous les corps célestes connus à cette époque.
Au Moyen Âge, les gens ont déjà commencé à créer de vraies machines capables de faire beaucoup de choses intéressantes. Les tentatives de création des premières machines humanoïdes appartiennent également au Moyen Âge.
Albert le Grand, un célèbre alchimiste du XIIIe siècle, a créé un androïde qui faisait office de portier, ouvrant la porte pour frapper et saluer les invités (un androïde est un robot qui copie une personne dans son apparence et son comportement). Il a également conçu un mécanisme capable de parler avec une voix humaine, la soi-disant tête parlante.
Qui a été le premier à créer un robot ?
Le projet du premier robot, sur lequel des informations fiables ont été conservées, a été créé par Léonard de Vinci. C'était un androïde qui ressemblait à un chevalier en armure. Selon les dessins de Léonard, il pouvait bouger les bras et la tête. Reste à savoir pourquoi le célèbre inventeur n'a pas doté son chevalier de la capacité de bouger ses jambes, c'est-à-dire de marcher. Peut-être considérait-il cela comme un problème techniquement difficile (quiest tout à fait vrai). Ou on supposait que le chevalier devait monter à cheval et que la mobilité des jambes ne lui était pas nécessaire.
On ne sait pas avec certitude si Léonard de Vinci a pu construire son "terminator", mais il a conçu un robot lion qui, lorsque le roi est apparu, lui a déchiré la poitrine avec ses griffes, montrant les armoiries de la France caché dedans.
En outre, Léonard avait également des idées sur l'interaction des mécanismes avec les organes humains, c'est-à-dire qu'au tournant des XVe et XVIe siècles déjà, il anticipait le développement moderne des prothèses contrôlées directement par le système nerveux humain.
Musiciens mécaniques et moteurs de marche
Au cours du XVIe siècle, de nombreux appareils ont été créés en Europe, utilisant principalement des mécanismes de remontage (horlogerie). Par exemple, en Allemagne, une mouche artificielle et un aigle ont été fabriqués qui pouvaient voler, et en Italie, une femme robot qui jouait du luth.
Au XVIIe siècle, les Européens développèrent et améliorèrent les premières "calculatrices" mécaniques. Au début, ils ne savent qu'additionner et soustraire, mais à la fin du siècle, ils sont déjà capables de division et de multiplication.
Ce moment peut être considéré comme un tournant dans l'histoire de la robotique, car deux branches de la connaissance commencent à se développer en parallèle, qui à l'avenir seront utilisées pour créer des robots modernes:
- développement de machines qui imitent et remplacent une personne et ses actions;
- création de dispositifs destinés à stocker et traiter des informations.
En parallèle, mécaniquedispositifs humanoïdes capables de jouer d'un instrument de musique, d'écrire et de dessiner.
Le début du 19ème siècle a été marqué par le début de "l'amitié" des gens avec l'électricité. Il commence à se répandre rapidement et à pénétrer dans de nombreuses sphères de l'activité humaine. Dans le même temps, divers ordinateurs mécaniques et machines d'analyse ont été améliorés, le téléphone et le télégraphe ont été inventés.
Des histoires sont connues sur diverses machines humanoïdes prétendument inventées et utilisées aux États-Unis au cours du 19e siècle:
- en 1865, le designer Johnny Brainard a créé le soi-disant homme à vapeur, qui était attelé à un chariot au lieu d'un cheval. C'était, en fait, une locomotive qui ressemblait à une personne (seulement beaucoup plus grande). Il devait être constamment "noyé", et il était contrôlé, comme un cheval, par des rênes. On prétendait qu'il pouvait "marcher" à des vitesses allant jusqu'à 50 km/h.
- Au bout d'un moment, Frank Reid teste déjà un "homme électrique", mais on sait peu de choses sur cette invention.
- En 1893, Archie Campion a présenté un modèle de soldat artificiel à vapeur appelé le Boilerplate, qui aurait été utilisé à plusieurs reprises dans la pratique, c'est-à-dire dans les batailles.
Toutes ces informations sont intéressantes, mais soulèvent quelques doutes, car, malgré des caractéristiques apparemment exceptionnelles, ces produits n'ont jamais été produits en série, contrairement aux locomotives à vapeur, aux bateaux à vapeur, etc. Très probablement, ils n'existaient que sous forme de prototypes et n'ont jamais trouvé leur application,étant, en fait, des jouets pour adultes.
Le XXe siècle est l'apogée de la robotique
Au XXe siècle, l'histoire de la robotique entre dans sa phase finale, qui a conduit à la création de ces robots que l'humanité connaît désormais.
Des percées sont faites dans le domaine de l'électronique, des diodes et des triodes apparaissent. Les premiers ordinateurs à tube sont d'abord développés en théorie, puis mis en œuvre.
Dans le même temps, le premier robot humanoïde électronique est créé, contrôlé à distance, capable de se déplacer et de parler. Vient ensuite un chien électronique qui réagit à la lumière et peut aboyer.
À la fin du premier tiers du XXe siècle, les androïdes radiocommandés apprennent à parler au téléphone, à marcher, voire à donner des conférences dans une exposition, à fumer des cigarettes, etc. À ce moment-là, beaucoup pensaient déjà qu'il ne restait plus grand-chose - et que les robots remplaceraient les gens. Cependant, plus tard, il devient clair qu'il ne sera pas possible d'utiliser les androïdes de cette époque pour tout type de travail en raison du développement insuffisant des technologies à cette époque.
Mais ces découvertes n'arrêtent pas les inventeurs - les androïdes ont continué à apparaître et sont toujours en cours de développement.
Dans les années 1940-1950, l'amélioration de l'électronique, des ordinateurs et de la programmation informatique se poursuit, le concept "d'intelligence artificielle" apparaît, après quoi il y a un saut significatif dans le développement de la robotique, les robots commencent à "devenir intelligents " rapidement.
Enfin, à partir du début des années 60, le rêve de l'humanité commence à se réaliser - les machines commencent à remplacer les gens par des véhicules lourds, dangereux etemplois sans intérêt. Les premiers manipulateurs robotiques de type moderne apparaissent. D'abord, ils n'effectuent que les opérations les moins pratiques pour un humain, puis des chaînes de montage automatiques sont créées.
Au fil du temps, l'engouement des gens pour les robots commence. De nombreux cercles et écoles de robotique sont ouverts pour les enfants, divers jouets éducatifs et constructeurs sont produits. L'industrie du divertissement ne reste pas non plus à l'écart - en 1986, la première partie du film "Terminator" est sortie, qui a fait sensation dans le monde entier.
Robotique domestique
L'histoire de la robotique en Russie, ainsi qu'en Europe, a plus d'un siècle. Depuis un certain temps déjà, les scientifiques russes suivent leurs homologues européens dans la conception de divers automates: dans le dernier tiers du XVIIIe siècle, une machine informatique appelée machine Jacobson a été créée en Russie et, en 1790, Ivan Petrovich Kulibin a créé sa fameuse horloge « œuf ». Plusieurs figures humaines y ont été construites, qui ont effectué certaines actions, l'horloge a également joué un hymne et d'autres mélodies.
Ce sont des scientifiques russes qui ont fait plusieurs découvertes importantes dans l'histoire de la robotique. Semyon Nikolayevich Korsakov a posé les bases de l'informatique en 1832. Il a développé plusieurs machines capables d'effectuer des calculs intelligents en utilisant des cartes perforées pour les programmer.
Boris Semenovich Jacobi en 1838 a inventé et testé le premier moteur électrique, dont la conception fondamentale reste pertinente à ce jour. Jacobi,l'ayant installé sur un bateau, il se promena le long de la Neva avec son aide.
L'académicien P. L. ChebyshevEn 1878, il a présenté le premier prototype d'un véhicule à pied - une voiture à pied.
M. A. Bonch-Bruevich a inventé le déclencheur en 1918, grâce auquel la création des premiers ordinateurs est devenue possible, et V. K. Zworykin un peu plus tard fait la démonstration d'un tube électronique qui a donné naissance à la télévision.
Le premier ordinateur apparaît en URSS en 1948, et déjà en 1950 le MESM (petite machine à calculer électronique) est sorti, à l'époque le plus rapide d'Europe.
Officiellement, l'histoire de la robotique en Russie remonte à 1971. Ensuite, le département de robotique spéciale et de mécatronique a été créé à l'école technique supérieure Bauman de Moscou, dirigée par l'académicien E. P. Popov. Il est devenu le fondateur de l'école nationale d'ingénieurs en robotique.
La science nationale a suffisamment concurrencé la science étrangère. En 1974, un ordinateur soviétique est devenu le champion du monde d'un tournoi d'échecs entre machines. Et le supercalculateur Elbrus-3, créé en 1994, était deux fois plus rapide que l'ordinateur américain le plus puissant de l'époque. Cependant, il n'a pas été mis en production de masse, peut-être en raison de la situation difficile dans le pays à cette époque.
Castronautes automatiques russes
Officiellement, le début de la robotique en Russie remonte à 1971. C'est alors qu'elle fut officiellement reconnue comme science en URSS. Bien qu'à cette époque, les fusils d'assaut de fabrication russe sillonnaient déjà les étendues de l'espace avec force et force.
En 1957, le premiersatellite terrestre artificiel. En 1966, la station Luna-9 a transmis un signal radio vers la Terre depuis la surface de la Lune, et l'appareil Venera-3, ayant réussi à atteindre la planète, y a installé un fanion de l'URSS.
En seulement quatre ans, deux autres stations lunaires ont été lancées et toutes deux ont accompli leur mission avec succès. Lunokhod-1, livré par Luna-17, a fonctionné trois fois plus longtemps que prévu et a fourni aux scientifiques soviétiques de nombreuses informations précieuses.
En 1973, une autre station de la même série a livré un autre rover lunaire sur la Lune, qui s'est également parfaitement acquitté de sa tâche.
La robotique à notre époque
Les robots modernes ont pénétré de nombreux domaines de la vie humaine. Leur diversité est incroyable: il ne s'agit que de jouets pour enfants et d'usines automatisées entières, de complexes chirurgicaux, d'animaux de compagnie artificiels, de véhicules sans pilote militaires et civils. Leur développement et leur amélioration constants sont assurés par de nombreuses organisations dans le monde. En Russie, la position de leader en robotique scientifique est occupée par l'Institut central de recherche en robotique et en cybernétique technique (Institut central de recherche en robotique et en cybernétique technique) de Saint-Pétersbourg, fondé en 1961 en tant que bureau d'études à l'Institut polytechnique. Dans ce plus grand centre, des systèmes électroniques ont été développés pour le vaisseau spatial Bourane, les stations de la série Luna et la station spatiale internationale.
La spécialité "Mécatronique et Robotique" et autres apparentées sont présentes dans de nombreux domaines techniquesuniversités dans le monde. Les spécialistes ayant une telle formation sont très demandés sur le marché du travail, car l'automatisation pénètre de plus en plus profondément dans de nombreux domaines de l'activité humaine. Pour ceux qui aiment le sujet pendant leur temps libre, de nombreux livres sur la robotique ont été publiés, tant en Russie que dans d'autres pays.
Malgré le fait que la technologie actuelle ait atteint des sommets sans précédent et que les robots soient activement utilisés par les gens, leurs représentants humanoïdes - les androïdes - sont toujours "sans travail". Ils sont améliorés, des modèles de plus en plus complexes sont développés, mais dans l'application pratique, ils perdent toujours désespérément face à leurs "collègues" à roues, à chenilles et même fixes et restent, dans l'ensemble, des jouets. Le fait est que la marche humaine est un processus très complexe, qui n'est pas si facile à imiter pour une machine.
D'ailleurs, d'un point de vue pratique, il n'y a pas de besoin urgent de robots humanoïdes. Dans l'industrie, les manipulateurs fixes combinés dans des lignes de production automatiques fonctionnent avec succès. Lorsqu'un mouvement est nécessaire, qu'il s'agisse de charger un entrepôt, de déminer des bombes, d'inspecter des bâtiments détruits, un véhicule à roues et à chenilles est beaucoup plus facile et plus efficace que des imitations de jambes humaines.
Néanmoins, les gens ne refusent pas de travailler sur les androïdes, des concours sont régulièrement organisés dans le monde entier, où des représentants de diverses écoles de robotique démontrent leurs compétences dans la maîtrise de leurs produits. Des tournois sont constamment organisés directement entre machines, par exemple aux échecsou le football.
Classification des robots
Il existe plusieurs méthodes de classification. De par la nature du travail effectué, les machines sont divisées en machines industrielles, de construction, agricoles, de transport, domestiques, militaires, de sécurité, médicales et de recherche.
Selon le type de contrôle, ils sont divisés en opérateur contrôlé, semi-autonome et entièrement autonome.
Les voitures du premier type sont simplement des voitures télécommandées (l'exemple le plus simple est une voiture ou un hélicoptère radiocommandé pour enfants). Les semi-autonomes peuvent effectuer certaines des opérations par eux-mêmes, mais une intervention humaine est toujours nécessaire aux points clés. Des robots entièrement autonomes effectuent toute la gamme d'opérations de manière indépendante (par exemple, les manipulateurs de chaînes de montage automatiques).
Selon le niveau de mobilité, on distingue les classes de robots suivantes: fixes et mobiles. Stationnaire - ce sont les mêmes manipulateurs que tout le monde a l'habitude de voir, par exemple dans les usines automobiles. Les mobiles sont ensuite divisés en marche, à roues ou à chenilles.
Batteurs de production moderne
Diverses productions industrielles sont l'industrie dans laquelle la majeure partie des dispositifs automatiques modernes trouve une application pratique.
L'histoire de la robotique industrielle commence en 1725, lorsque le ruban perforé est inventé en France, utilisé pour programmer des métiers à tisser.
Le début de l'automatisation de la production a eu lieu au XIXe siècle, lorsqueLa France a lancé la production en série de métiers à tisser automatiques sur cartes perforées.
En 1913, Henry Ford a installé la première chaîne de montage pour l'assemblage de voitures dans son usine. L'assemblage d'une voiture a pris environ une heure et demie. Bien sûr, cette ligne n'était pas encore entièrement automatisée, comme elle l'est maintenant, mais c'était une sortie vers un niveau de production qualitativement nouveau.
Officiellement, l'utilisation de robots dans la production commence en 1961, lorsque le premier manipulateur officiellement fabriqué a été installé à l'usine General Motors du New Jersey. Cette machine fonctionnait sur des entraînements hydrauliques et était programmée via un tambour magnétique.
Le boom de l'automatisation industrielle a eu lieu dans les années 1970. En 1970, le premier manipulateur de type moderne a été créé aux États-Unis pour une utilisation dans l'industrie: il avait des entraînements électriques à six degrés de liberté et était contrôlé à partir d'un ordinateur. En parallèle, des développements ont été réalisés en Suisse, en Allemagne et au Japon. En 1977, le premier robot fabriqué au Japon est sorti.
Au début des années 80, General Motors a commencé à automatiser sa production, et déjà en 1984 la Russie l'a commencé aussi - AvtoVAZ acquiert une licence pour la production indépendante de robots de la société allemande KUKA Robotics. Cependant, la palme revient toujours aux Japonais - au milieu des années 90, les deux tiers du nombre total de robots dans le monde étaient concentrés au Japon, maintenant c'est environ la moitié.
Aujourd'hui, imaginez l'automobile et tout autre véhicule en lignela production sans assistants mécaniques est presque impossible. La première place est occupée par les machines à souder automatiques. La précision du soudage robotisé au laser est d'un dixième de millimètre. Un tel appareil est capable de couper simultanément du métal en plusieurs parties.
Suivi par des mécanismes qui effectuent les opérations de chargement et de déchargement, l'alimentation des ébauches dans les machines et le stockage des produits finis.
La troisième place en termes d'automatisation est la forge et la fonderie. À l'heure actuelle, presque tous ces ateliers en Europe sont robotisés, car les conditions de travail y sont très difficiles pour les gens.
Les autres opérations pour lesquelles les machines automatiques sont le plus souvent utilisées actuellement sont le cintrage de tubes, le perçage de trous, le fraisage et le meulage de surface.
Où les machines peuvent-elles remplacer les gens ?
La réponse à la question de savoir si une personne ou un robot doit faire tel ou tel travail réside dans les différences entre les personnes et les machines. À l'heure actuelle, même les machines les plus avancées fonctionnent selon certains algorithmes (quoique parfois très complexes) qui sont prédéfinis dans le programme. Ils n'ont pas de libre arbitre, de liberté de choix, de désirs, d'impulsions, rien qui détermine la composante créative d'une personne.
Un robot peut faire un travail d'une grande complexité et précision, il peut faire ce travail dans des conditions dans lesquelles une personne ne vivrait même pas une heure. Mais il ne pourra pas écrire un livre ou un scénario pour un nouveau film, créer un tableau, à moins qu'il n'ait été préalablement planté dans sa mémoire par une personne.
Donc les professionscréatif, où l'originalité est importante, la pensée non conventionnelle, bien sûr, reste avec les gens. Un robot peut être soudeur, chargeur, peintre, voire astronaute, mais il ne peut pas devenir (du moins au stade actuel de son développement) écrivain, poète ou artiste.
Faut-il avoir peur des robots ?
La principale peur de l'humanité par rapport aux machines est la peur qu'elles, devenues parfaites, cesseront un jour d'obéir et commenceront à vivre leur propre vie, transformant les gens en esclaves. Cette peur est allée de pair avec le développement de la robotique. Il trouve son expression à la fois dans la mythologie (par exemple, le mythe juif du golem se révoltant contre son créateur) et dans l'art. Les films les plus connus sont "Matrix", "Terminator", un grand nombre de livres racontant le soulèvement des machines. La pièce de Karel Capek, qui a donné vie au mot "robot", se termine également par l'asservissement de l'humanité par ses anciens serviteurs.
Cependant, au stade actuel de développement de la science, ces craintes n'ont aucun sens. Les robots n'ont pas une conscience similaire à celle d'un humain, ils ne peuvent donc avoir aucun désir, sans parler du désir de conquérir le monde.
Afin de reproduire la conscience dans une machine, une personne doit d'abord comprendre ce qu'est sa propre conscience, comment et à partir de quoi elle est formée. La réponse à cette question réside dans les profondeurs du cerveau humain, qui sont loin d'être entièrement explorées.
Pour se "révolter", les robots doivent comprendre ce qu'est la domination du monde et pourquoi ils en ont besoin.
Et jusqu'ici, n'importe lequel,même la machine la plus complexe et la plus parfaite n'est fondamentalement pas différente d'un robot culinaire ou d'un moulin à café. Par conséquent, la question de savoir qui sera finalement le principal sur Terre - un robot ou une personne, n'est pas encore urgente.
