Tyto robotika je soubor technik pro konstrukci a výrobu automatických strojů nebo robotů .
Doplňuje ATILF : „to provedení, díky automatickým řídícím systémem na bázi mikroprocesoru, přesný úkol, pro který byl navržen v průmyslové, vědecké, vojenské či domácím poli“.
Z této definice vyplývají dva výklady: první by bylo vidět robota jako stroj, který má senzory, logický systém a akční členy. Je to hmotné. Druhý naznačuje, že robot může být také virtuální (viz Počítačový robot ).
Aktuální robotika najde aplikace v různých oblastech (nevyčerpávající seznam):
Slovo robotické je odvozeno od robota . Podle Oxfordského anglického slovníku slovo robotic poprvé použil v tisku americký ruský spisovatel Isaac Asimov ve svém sci-fi příběhu Lhář! , publikoval vKvěten 1941v ohromující sci-fi . V některých Asimovových dalších dílech tvrdí, že první použití slova robotika bylo v jeho povídce Runaround (Astounding Science Fiction, březen 1942 ). Původní publikace Liar! je o pět měsíců dříve než Runaround , takže první je považován za původ slova.
Asimov zpočátku nevěděl, že toto slovo popularizoval. Předpokládal, že tento pojem již existuje, analogicky s výrazem „mechanický“ (například „pozitronický“ s výrazem „elektronika“) a dalšími podobnými výrazy označujícími odvětví aplikované vědy.
Najdeme v příbězích mytologii ze starořeckých odkazy na humanoidní umělé a mechanické průvodci ze strany boha Hephaestus . V I st století, Hero Alexandrie vynalezl první automatizovaný, jestliže jeden věří přinejmenším zařízení se popisuje ve své smlouvě pneumatik ( Πνευματικά ). Dlužíme mu například projekt stroje, který pomocí kontrakce nebo zředění vzduchu otevírá dveře chrámu nebo provozuje hodiny, aby „vzbudil úžas a údiv“.
Další předobraz robota, tentokrát v židovské mytologii, golem : umělá bytost, obecně humanoid, vyrobená z hlíny, neschopná řeči a zbavená svobodné vůle, ale navržená k obraně svého stvořitele.
Mnohem později přijde stroje Leonardo da Vinci se XVI th století a v XVIII -tého století a ti Jacques de Vaucanson , který postavil svůj první robot v roce 1730 na hrách a v roce 1750, zdokonaluje stavech podle jejich automatizaci hydraulicky.
Historie robotiky je součástí širší, na rozvoji a šíření ze strojů , který začíná v XVIII -tého století s průmyslovou revolucí . Začíná to tedy automatem . Zásadní rozdíl mezi ovladačem a robotem, který se stane XX. Stoletím, spočívá v tom, že první se řídí přísně předem stanoveným programem, ať už mechanicky nebo elektricky, zatímco druhý má senzory a zařízení elektronické , takže jeho akce vyplývají z jeho kontaktů s jeho prostředím, které ho - na rozdíl od automatu - činí autonomním , „inteligentním“ do té míry, že o umělé inteligenci budeme hovořit později .
Robot začíná na začátku XX th století. Elektrický pes navržený Johnem Hammondem a Benjaminem Miessnerem v roce 1915 , stroje inženýra Benta Russella (1913), psychologa Johna Stephensa (1929) a elektrochemika Thomase Rosse (1935), kybernetické želvy Williama Graye Waltera (1950), elektronický liška od Alberta Ducrocqa (1953) nebo homeostat W. Rosse Ashbyho (1952). Tito roboti jsou obecně víceméně úspěšnými zjednodušenými replikami existujících zvířat. Jedná se však o první úspěchy umělé reprodukce podmíněného reflexu , nazývaného také Pavlovův reflex , který tvoří základ adaptivního chování, které je základem živého chování.
Vzhled robotů určených pro válku sahá až do druhé světové války, s Goliathem , důlem s drátovým naváděním, který lze ovládat na dálku.
Robotizace průmyslu začíná v 60. letech, v automobilovém sektoru, poté se rozšíří, dokud nebudeme vědět dnes.
V pozdní 20 th století, přepravní robot (lidé) se objevila u metra Lille , což je první metro na světě používat technologii automatického světla vozidla (VAL) , nebo linka 14 Paris metro , jediný řádek v Pařížská metropolitní síť bude plně automaticky provozována od okamžiku jejího uvedení do provozu (15. října 1998).
Domácí roboty určené pro širokou veřejnost se objevily později, na začátku 21. století , například s vysavači nebo autonomními sekačkami.
Vždy na začátku XXI th ale vojensky této doby vyvíjet automatických věží na válečné lodě, plující zařízení bez řidiče (viz UAV ), je napájený exoskeleton nebo „muly“ ( BigDog je příklad).
Robot je systém dodávaný s energií, která se vyvíjí ve statickém nebo dynamickém prostředí, je tvořen mikrokontrolérem a jedním nebo více senzory a akčními členy .
Konstrukce robota je založena na jeho specifikacích . Zahrnuje analýzu chování požadovaného pro robota a jeho teoretickou syntézu, zejména s využitím řídicích teorií , jakož i softwarovou a hardwarovou implementaci robota.
Struktura robota je řízena tak, aby vykonával jeden nebo soubor úkolů. Tato kontrola zahrnuje tři odlišné fáze, které se opakují ve smyčce: vnímání, zpracování a akce. Robot pracuje nepřetržitým prováděním počítačového programu složeného z algoritmů . Tento program je napsán v programovacím jazyce , jehož povahu zvolí výrobce.
Fáze vnímání je zajištěna pomocí senzorů nebo pomocí externího informačního systému ( GPS ), který umožňuje geografické určování polohy . Senzory poskytují informace o prostředí nebo vnitřních součástech (např. Poloha motoru nebo válce, stav LED atd.). Tato informace se používá k výpočtu správného pořadí odeslání akčním členům.
Fáze zpracování je poskytována mikrokontrolérem , může se lišit ve složitosti. Na reaktivní úrovni může robot převést nezpracované informace ze snímače přímo do povelu akčního členu (např. Nouzové zastavení; pokud je detekována překážka, motory se zastaví). U složitějších úkolů je nutné použít algoritmy . Lze použít mimo jiné jednoduché nebo složité matematické operace, trigonometrii , podmínky (pokud… pak…) a další nástroje v závislosti na použitém jazyce.
Fáze akce se provádí pomocí akčních členů .
Nejznámějšími institucemi v robotickém výzkumu jsou: Defense Advanced Research Projects Agency ( DARPA ) ve Spojených státech ; National Robotics Initiative ( NRI ), ve Spojených státech; Národní centrum pro vědecký výzkum ( CNRS ) ve Francii ; Národní institut pro výzkum v informatice a automatizaci ( INRIA ), ve Francii; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology ( NIAIST ), Japan . K tomu je třeba přidat univerzity , soukromé laboratoře a společnosti z mnoha zemí.
Na začátku XXI th století Evropská komise posílila svou finanční prostředky (kromě podpory pro rámcové programy pro financování výzkumu a inovací, je 600 milionů € (€ milionu) bylo investováno v letech 2007 až 2012 na pomoc více než 120 projektů na " interpretace scén a situací, vnímání prostředí umělými smyslovými orgány (vidění, dotek) a fyzické chování, jako je uchopení předmětů nebo cestování ve známých prostorech . “ EU odhadovala v roce 2012, že globální poptávka podpoří trh 15,5 miliard EUR v roce 2010, z toho 3 v Evropě). Evropská komise podpořila vytvoření evropské výzkumné sítě pro robotiku .
Výzvy pro výzkumné pracovníky se nyní zaměřují na následující body (neúplný seznam):
Jsou rostoucím studijním oborem. Pochopení fyzikálních jevů při manipulaci v mikrometrickém měřítku a miniaturizace mechanismů mají pro mikroinženýrství zásadní význam. Výzkum se týká senzorů i akčních členů a chapadel . Tito miniaturní roboti mohou mít významnou roli ve zdraví.
Od konce XX -tého století, mnoho robotici se zaměřují na lidské a zvířecí pohybového . To je obtížný problém vzhledem k tomu, že pohyb chůze je nelineární a odpovídá udržování dynamické rovnováhy , která spotřebovává hodně výpočtu a / nebo energie, pokud není optimální. Tendence na začátku tohoto výzkumu Byla poté kopírovat flexibilitu, robustnost , obratnost a přizpůsobivost hmyzu .
Od roku 2015 se objevují roboti, kteří chodí s větší flexibilitou a grácií na dvou nebo čtyřech končetinách, i když jsme stále daleko od zvířecích a lidských schopností nebo například od subhumánních primátů, kteří kráčí nebo skáčou po větvích. nebo lezení po něm. Létání a plavání jsou lépe zvládnuty než chůze, běh a lezení .
Zpočátku Byli chodící roboti vybaveni softwarem založeným na „klasické teorii řízení“. Tento software a chodící systém jsou nejprve testovány virtuálně, poté v reálném světě, kde se setkávají s mnoha nepředvídanými událostmi, které dnes není možné matematicky modelovat, což znemožňuje akce chůze / lezení, což vede k pádům a častým dvojnohým robotům. Nový přístup je přijat Konvenčním matematickým modelem zvaným ANYmal (určeno pro středně velkého čtyřnohého robota, známého jako pes (obr. 1)). Poté umožnil systém rychlého sběru dat od akčních členů k lepšímu přizpůsobení pohybů končetin robota. Tato informace byla odeslána do několika systémů strojového učení, jako jsou neuronové sítě, za účelem vytvoření druhého, optimalizovanějšího modelu, který lépe a automaticky předpovídá idiosynkratické pohyby končetin robota AMYmal. takto vytvořenou síť lze vložit do prvního modelu / simulátoru a vytvořit hybridní model, který lze testovat v simulaci na standardním stolním počítači a poté na reálném robotu (testy prováděné s modelem ANYmal ukázaly, že hybridní simulátor byl rychlejší a přesnější než běžné simulátory založené na jednoduchých analytických modelech. Locomotion byl optimalizován v hybridním simulátoru, poté implantován do těla skutečného robota, aby byl testován ve skutečné velikosti ve fyzickém světě, ukazuje se, že je stejně efektivní jako v simulaci, která je první: tento pokrok by mohl označit přechod „limitu, který byl téměř nepřekonatelný u předchozích simulačních modelů reality.
Prozatím akademik a výzkum a vývoj nadále zkoumají a zlepšují kvalitu algoritmů pro strojové učení a tradiční metody řízení díky pokroku v počítačích, ale dalším krokem, inspirovaným propracovanějšími formami umělé inteligence , by mohlo být úplné opuštění analytický model ve prospěch prototypů studentů schopných vyvinout reflexy přizpůsobené jejich struktuře a hmotnosti přizpůsobené různým prostředím. Strojové učení bude provedeno přímo z dat shromážděných ve skutečném prostředí, kde bude ponořen prototyp robota (přístup zvaný „ End-to-end training “ („ end-to-end training “). Zdá se, že tento přístup přináší konec 2010s například s rukama a rukama, drony, dokonce i autonomními auty schopnými učit se přímo ze skutečného světa, spíše než modely usilující o reprezentaci tohoto světa.
Výzkum si klade za cíl lépe integrovat roboty do lidského prostředí, které je také studováno interakcemi člověk-robot .
Toto odvětví robotiky je také velmi aktivní. Vyvíjejí se nové roboty pro minimálně invazivní chirurgii a chirurgii. Využívají se nové techniky, jako jsou aktuátory AMS (slitiny tvarové paměti), mikrorobotika a haptická rozhraní . Algoritmy analýzy obrazu se vyvíjejí ve stejném duchu.
Jsou do značné míry výsledkem výzkumu a experimentování: lidé trpící fyzickým postižením si nechali transplantovat mechanické protézy (nohy nebo předloktí), kontrolované jejich mozky. I když jsou výsledky působivé, zůstává tento typ operace extrémně vzácný.
Definice (Oxfordské slovníky): Kyborg je fiktivní nebo hypotetická osoba, jejíž fyzické schopnosti přesahují normální lidské limity mechanickými prvky zabudovanými do těla.
V této souvislosti se výzkum zaměřil zejména na navigaci, lokalizaci a plánování trajektorií a zároveň se snažil vyrábět roboty velké síly, přizpůsobené nepřátelským prostředím . Průzkum pod vodou a práce v hluboké vodě, například s dálkově ovládanými vozidly ROV nebo s polohumanoidním robotem „ Ocean One “, jsou oblasti, kde je robotika velmi užitečná. Je to stejné i ve vesmíru.
Cílem modulární robotiky je získat roboty složené z několika jednotek, které se samy organizují prostřednictvím dynamických hardwarových (hardwarových) ( dynamicky rekonfigurovatelných FPGA ) nebo softwarových (softwarových) rekonfigurací za účelem spolupráce v procesu. Jako buňky, které se samy sestavují do tvoří tkáně, orgány a nakonec celé tělo. Rekonfigurace jeho jednotek také umožňuje robotovi přizpůsobit se prostředí, které se může lišit podle úkolů, které mu byly přiděleny.
Budoucí vývoj se také týká robotického vidění, zejména s cílem navrhovat „inteligentní“ vozidla nebo sledovací a průzkumné roboty. Nejvýraznějším příkladem je Kinect , který mnozí robotici opakovaně používají na robotech.
Zatímco autopiloti jsou v letadle již dlouho instalováni, čelí výzkum konstrukce robotických pozemních vozidel pro spotřebitele mnoha výzvám. Umístění, dokonce ani pomocí diferenciálního GPS , není vždy dostatečně přesné, a proto v některých případech používá setrvačnou jednotku . Díky pokrokům v technikách rozpoznávání objektů z obrazů v kombinaci s umělou inteligencí jsou úspěchy stále přesvědčivější. Cílem DARPA Grand Challenge je postavit do soutěže různá vozidla tohoto typu.
Důležitá vývojová cesta se týká učení robotů. Dnešní roboti obecně nevědí, jak se přizpůsobit nové situaci, protože nedostali příležitost učit se a zlepšovat své chování. Učební techniky však existují. Stejně jako dítě by se robot mohl naučit nové chování a přizpůsobit se konfiguracím, které nebyly původně plánovány. Tato linie výzkumu je v současné době v plném proudu. Mluvíme o poznání nebo dokonce o umělé inteligenci .
Norma ISO-8373 2012 definice robotů rozlišuje mimo vojenské domény , průmyslových robotů a servisních robotů. Průmyslové roboty jsou ty, které se věnují výrobě, servisní roboty pokrývají jak profesionální služby, tak soukromé použití ( domácí roboty ).
Prvním robotem použitým v průmyslu (automobilová montážní linka General Motors) je robot Unimate vyrobený společností Unimation v roce 1961.
Podle norem ISO se nerozlišuje mezi průmyslovými roboty a montážními stroji: „Kloubové roboty používané na výrobních linkách jsou průmyslové roboty“.
| Rok | Prodej průmyslových robotů |
|---|---|
| 1998 | 69 000 |
| 1999 | 79 000 |
| 2000 | 99 000 |
| 2001 | 78 000 |
| 2002 | 69 000 |
| 2003 | 81 800 |
| 2004 | 97 000 |
| 2005 | 120 000 |
| 2006 | 112 000 |
| 2007 | 114 000 |
| 2008 | 113 000 |
| 2009 | 60 000 |
| 2010 | 121 000 |
| 2011 | 166 000 |
| 2012 | 159 000 |
| 2013 | 178 000 |
| 2014 | 221 000 |
| 2015 | 254 000 |
| 2016 | 304 000 |
| 2017 | 400 000 |
| 2018 | 422 000 |
| 2019 | 381 000 |
Zdroj: IFR ( International Federation of Robotics)
Na konci roku 2019 se počet průmyslových robotů v provozu odhaduje na 2 722 077 jednotek. V roce 2013 to bylo 1 332 000 jednotek a v roce 2015 1 632 000 jednotek. Tyto údaje vycházejí z průměrné životnosti průmyslových robotů 12 let.
Servisní robotiPodle Mezinárodní federace robotiky ( IFR ) lze servisní robotiku rozdělit do dvou kategorií:
V roce 2013 bylo prodáno přibližně 4 miliony servisních robotů pro osobní a domácí použití, což je oproti roku 2012 nárůst o 28%.
Trh s robotickými systémy se obecně odhaduje v roce 2013 na 29 miliard USD, s přihlédnutím k nákladům na software, periferní zařízení a „ systémové inženýrství “ ( anglicky „ systems engineering “).
Ve Francii činil celkový počet průmyslových robotů ve Francii 33 700 v roce 2018, což je nízký počet ve srovnání s Německem, které mělo 216 800, nebo dokonce ve srovnání s Itálií, která měla 67 000. Francie je o něco více vybavena průmyslovými roboty než Španělsko (29 500) nebo Spojené království (23 800). Tyto rozdíly mezi zeměmi částečně vysvětluje váha průmyslu v hospodářství země i průmyslová struktura zemí. Automobilový a elektronický průmysl jsou dva hlavní uživatelé robotů .
Servisní robotiOblasti nejvíce zastoupené na trhu robotiky s profesionálními nebo osobními službami ve Francii jsou:
Ve Francii se v roce 2010 odhadoval obrat servisní robotiky na přibližně 540 milionů USD.
Začínají se objevovat investiční fondy, jako například Bruno Bonnell , bývalý generální ředitel Atari a současný manažer Robopolis v Lyonu . Zahájil investiční fond ROBOLUTION CAPITAL se specializací na robotiku. Díky partnerství se společností Orkos Capital a účasti Caisse des Dépôts bude moci vložit do tohoto sektoru 300 000 až 3 miliony eur.
Některé robotické aplikace již mají mnoho využití, zatímco jiné jsou stále ve fázi projektu nebo nápadu. Komerční rozvoj těchto projektů závisí na několika faktorech:
Člověk-robot sociální interakce vyvolává zásadní otázku důvěry, zvláště pro asistenty robotů, ale také pro práci v člověka-robota týmu. Aby byla interakce životaschopná a produktivní, je nutné, aby uživatelé mohli důvěřovat robotům, se kterými přicházejí do styku. Jedním z cílů výzkumníků sociální robotiky je pokusit se zabránit nedůvěře uživatelů, ale také zabránit příliš slepé důvěře v robota.
Dvě zajímavé publikace na toto téma jsou CITC - článek EuraRFID s názvem Průmyslová, obranná a servisní robotika - Jaké příležitosti pro ekonomický rozvoj? , publikovaný v dubnu 2014, který poskytuje souhrn pokroků v robotice, trzích s vysokým potenciálem atd. stejně jako projekt iniciativy France Robots , který zahájila a poté potvrdila v červenci 2014 francouzská vláda a ministerstvo produktivního zotavení (Arnaud Montebourg) a který poskytuje investice ve výši 100 milionů EUR rozdělených mezi společnosti a svět výzkum s cílem umístit Francii do roku 2020 na pozici „světového lídra“. Článek France Robot Initiative shrnuje trh, vývoj a odvětví činnosti v robotickém průmyslu.
Od 70. let 20. století se počítače a robotika stávají stále důležitějšími v mnoha výrobních prostředích (řetězce průmyslových aktivit, ale také služeb, jako je poštovní třídění nebo lékařské analýzy). Na jedné straně se zvýšily úlohy přímo vyvolané robotikou (pro konstrukci a výrobu, když roboti nejsou postaveni jinými roboty). Ale na druhé straně roboti, kteří mají výhody ve srovnání s lidmi (neúnavní, neúčastní se stávky, jsou schopni pracovat 24 hodin denně, 7 dní v týdnu mimo období údržby), nahrazují rostoucí počet pracovních míst. lidé.
V roce 2000 někteří analytici, například Martin Ford , autor knihy Světla v tunelu: Automatizace, technologie zrychlení a Ekonomika budoucnosti, tvrdili, že roboty a jiné formy automatizace podporované IT nakonec vyvolají významnou nezaměstnanost, pokud nebude navržena ekonomika absorbovat je bez nahrazení lidí.
Zdá se, že do roku 2010 se negativní dopady na zaměstnanost spojené s robotikou týkají hlavně podřadných, opakujících se nebo náročných pracovních míst. Často se předpokládá, že robotizace by kompenzovala tyto ztráty pracovních míst jinými pracemi vysoce kvalifikovaných techniků , inženýrů a specialistů.
Související technologie (související zejména s umělou inteligencí a zpracováním informací) zároveň způsobují, že se někteří lidé obávají dalších ztrát pracovních míst, tentokrát ve funkcích považovaných za kvalifikované, v odvětvích obecně mimo oblast průmyslové výroby.
Podle neoklasické teorie robotizace zvyšuje produktivitu dotyčných průmyslových odvětví, vede k poklesu cen zboží, což zase zvyšuje poptávku po tomto zboží, a tedy i poptávku po pracovní síle v těchto průmyslových odvětvích, tuto „další práci“ lze však dosáhnout pomocí robotů.
V roce 2018 zveřejnila IFR ( International Federation of Robotics ) studii ( The Impact of Robots on Employment and Jobs go in this direction). Americká studie z roku 2017 však dospěla k závěru, že vysoce kvalifikovaná pracovní místa, která měla doprovázet robotizaci, nebyla vyrobena v dostatečném množství, aby kompenzovala ztráty pracovních míst.
Tato obava se objevuje v politickém světě a mezi některými činiteli s rozhodovací pravomocí: V roce 2016 vyjádřil Barack Obama na konci svého mandátu své znepokojení v této oblasti. V roce 2017 vysvětlil Bill Gates v rozhovoru pro Qwartz, že „právě teď, když lidský pracovník vyprodukuje v továrně například 50 000 dolarů bohatství, je tento příjem zdaněn. Pokud přijde stroj a udělá to samé, mysleli byste si, že zavedeme robota na podobné úrovni , „která by“ využila uvolnění pracovní síly, aby mohla dělat lepší práci směrem k lidem. starší lidé, kteří mají menší třídy a pomáhají dětem se speciálními potřebami, “vysvětluje tvůrce společnosti Microsoft ). Ve Francii Benoît Hamon během své volební kampaně v roce 2017 rovněž navrhl, aby mohly být roboty a stroje zdaněny na základě fiktivního virtuálního platu, aby přispěly k financování sociální ochrany a univerzálního příjmu .
Studie MIT publikovaná v říjnu 2017 dospěla k závěru, že fenomén náhrady za lidské zaměstnání je ve Spojených státech velmi reálný: Tam, kde se používají, mají roboti tendenci nahrazovat lidské zaměstnání (670 000 pracovních míst ve Spojených státech za 17 let zaniklo, což je číslo která zůstává skromná ve srovnání s miliony pracovních míst v zemi, ale určit autory pokračuje trend zrychlovat a tento pohyb by mohl být zesílen: od a prospektivní práce z Boston Consulting Group odhaduje, že v letech 2015 až 2025 se podíl robotů mohl čtyřnásobek na trhu práce; studie MIT rovněž poukazuje na již pozorovaný vedlejší účinek: pokles mezd v souvislosti s robotizací; každý nový robot uvedený na trh práce na 1000 pracovníků odpovídá průměrně 0,25 až 0,50% snížení průměrné mzdy Studie MIT byla omezena na čistě průmyslové roboty, bez ohledu na bankomaty, auta. nomy, domácí roboty, domácí 3D tiskárny , AI atd. ; její výsledky by proto mohly podcenit celkovou váhu ztracených pracovních míst.
V Evropě se studie McKinseyova institutu zabývala 46 zeměmi, které představují 80% světového trhu práce, a dospěla k závěru, že přibližně 50% činností generujících příjmy ve světové ekonomice by již bylo možné dosáhnout pomocí stávajících technologií (tj. Ekvivalent 1,2 miliard pracovních míst a 14,6 bilionů amerických dolarů ve mzdě). Nejvíce průmyslově vyspělé země jsou nejvíce postiženy. Francie, která deindustrializuje ve prospěch terciárního sektoru a služeb, by patřila k nejméně postiženým zemím s „pouze“ 43,1% pracovních míst, které lze nahradit robotem nebo strojem, zatímco v Japonsku by 55,7% pracovních míst mohlo být stále nahrazeny roboty). Velká Británie a Norsko jsou prý být nejméně rizikové země, protože jsou nejméně industrializované. Samotné financování se však stále více řídí algoritmy a automatizovanými procesy. V 5 hlavních evropských ekonomikách ( Francie , Německo , Itálie , Španělsko a Velká Británie ) mohlo být 60 milionů zaměstnanců (a 1,9 bilionu dolarů) nahrazeno roboty. To by mohlo mít pozitivní dopad na HDP, ale katastrofické pro zaměstnanost a problematické pro ekonomiku, protože roboti nekupují. Mezi navrhovanými řešeními je zdanění práce prováděné roboty, případně spojené se zkrácením pracovní doby, ve prospěch zavedení základního univerzálního příjmu (myšlenka obhajovaná zejména Elonem Muskem, který si je jistý „tím“ bude stále méně úloh, které robot nebude schopen lépe zvládnout “ .
Roboti jako Lego Mindstorms , AISoy1 nebo v poslední době Thymio se stali populárním vzdělávacím nástrojem na některých středních a středních školách i v mnoha letních táborech pro mladé lidi. Mohou u studentů vyvolat zájem o programování, umělou inteligenci a robotiku. Na Fakultě průmyslového inženýrství na Technion byl vzdělávací laboratoř prokázala v roce 1994 D r Jacob Rubinovitz .
Univerzity nabízejí bakalářské, magisterské a doktorské tituly v oboru robotiky. Odborné školy nabízejí robotický výcvik zaměřený na kariéru v robotice
Ve Švýcarsku se na EPFL provádějí robotické studie v sekci mikrotechnologií . Na magisterské úrovni je jednou ze čtyř možných orientací v mikrotechnologii „Robotika a autonomní systémy“ s kurzy jako „základní robotika“, „aplikované strojové učení“, „mobilní roboti“ a také praktická práce.
Ve Francii ENSTA-Bretagne nabízí studentům inženýrství specializaci v autonomní robotice s mořským a podvodním barvením.
Na úrovni Hautes-Écoles je v posledním ročníku bakalářského studia na HEIG-VD nabízen kurz robotiky .
Ve Spojených státech zahrnuje několik národních programů letních táborů robotiku jako součást základního vzdělávacího programu, včetně Akademie digitálních médií, RoboTech a Cybercamps. Mládežní letní robotické programy navíc často nabízejí slavná muzea, jako je Americké přírodní muzeum a Technologické muzeum inovací v kalifornském Silicon Valley.
Ve Francii byla robotická činnost prováděna sdružením Planète Sciences , které organizuje prázdninové výlety v robotice od 90. let . Pravidla mezinárodní soutěže o francouzský robotický pohár jsou testována během 15-18 let staré prázdninové cesty s názvem FuRoBaLex (rakety, roboti a experimentální balóny).
Mnoho škol po celé zemi začalo do svých školních osnov přidávat robotické programy. Dva hlavní programy pro mimoškolní robotiku jsou Botball a FIRST Robotics Competition .
Mnoho francouzských mimoškolních zařízení, jako jsou zábavní centra, mládežnická a kulturní centra atd. , nabízejí workshopy pro výuku robotiky. Město Paříž nabízí ve svých střediscích aktivit celoročně robotické dílny.
Kyberprostor , že digitální veřejná prostranství (ESH) a některé sci-kulturní centra nabízejí také praxi vzdělávací robotice.
Od roku 2000 se ve Francii vyvíjejí laboratoře Hacklabs a Fab , tato místa vedou ke spolupráci na amatérských robotických projektech.
Každý rok se po celém světě koná mnoho robotických soutěží. V zásadě se jedná o týmy (jednoho nebo více lidí), kde mají pilotní nebo autonomní roboti specifické úkoly.
Ve Francii existuje několik soutěží, které se vyznačují přístupy (kolaborativními nebo konkurenčními) a věkem účastníků. Nejznámější jsou francouzský robotický pohár (autonomní robot, úroveň strojírenské školy) a robotické trofeje (robot s drátovým naváděním , úroveň střední školy). Tyto dvě události byly zveřejněny prostřednictvím televizní show E = M6 , která vytvořila robotický pohár E = M6, který se nyní stal francouzským robotickým pohárem. Robotické trofeje se budou konat v únoru po celé Francii, francouzský robotický pohár se bude konat po čtyři květnové dny (od 13. do 16. května pro ročník 2015) ve městě La Ferté-Bernard ( Sarthe ).
Mezinárodní nadšení pro tyto dvě francouzské soutěže pak vedlo k založení Eurobot a Eurobot Junior na evropské úrovni .
Zde je tabulka (nikoli vyčerpávající), která shrnuje nejvýznamnější robotické soutěže.
| Soutěž | Cíle | Roboti | Umístění |
|---|---|---|---|
| RoboGames (ROBOlympics) | „Sportovní“ soutěž srovnatelná s olympijskými hrami | Řízené a / nebo autonomní | Kalifornie, USA |
| RoboCup | Podporovat výzkum a vzdělávání v oblasti umělé inteligence | Autonomní | Celý svět |
| Francouzský pohár v robotice | Zábavná soutěž pro skupinu amatérů zapálených do robotiky | Autonomní | La Ferté-Bernard nebo La Roche-Sur-Yon, Francie |
| Nejlepší robotika | Propagovat vědu a robotiku mezi studenty středních a středních škol | Pilotovaný | USA |
| PRVNÍ: - Soutěž v robotice pro studenty středních škol - Tech Challenge pro studenty středních škol - LEGO League pro děti ve věku 9 až 14 let |
Propagovat vědu a robotiku mezi studenty středních a středních škol | Řízené a / nebo autonomní | - USA a Kanada
- USA - Celý svět |
| Darpa Grand Challenge | Podporovat vývoj autonomních vozidel ve skutečném prostředí | Autonomní | USA |
| Eurobot | Amatérská robotická soutěž pro studenty nebo nezávislé kluby | Řízené a / nebo autonomní | Evropa |
| FIRA - Federace mezinárodní asociace robotů a fotbalů | Fotbalová soutěž mezi roboty | Autonomní | Celý svět |
Sociální studia, statistické nebo scientometrické průzkumy sociálních struktur v oblasti robotiky velmi chybí. Bylo by velmi zajímavé mít údaje o tomto tématu, protože robotika je relativně mladá věda, lidé pracující v ní nemusí nutně všichni dokončit studium v tomto oboru, nebo cesta, kterou neměli. Je více stejná jako ona teď může být, a proto se vývoj robotiky (výzkum a vývoj) může lišit, protože například člověk s automatizačním výcvikem nebude uvažovat stejně jako někdo, kdo studoval elektroniku.
Existuje několik průzkumů různých odborníků o přijímání asistenčních robotů (doma) staršími osobami. Existují také studie o názorech pracovníků na průmyslové roboty, které se stále častěji vyskytují na montážních linkách. Menší počet průzkumů souvisí s názorem světové populace robotů v domácnosti (robotické vysavače, čističe oken, ale také humanoidi atd.).
Jeden z těchto průzkumů provedla v roce 2012 společnost TNS Opinion & Social na žádost Generálního ředitelství pro informační společnost a média (INSFO) v každé zemi Evropské unie, na základě vnímání čtyř úkolů širokou veřejností být přiřazen k robotu. Odpovědi byly kvantifikovány skóre od 0 (odmítnutí) do 10 (plebiscit). Existuje relativní přijetí průmyslových robotů a odmítnutí robotů pro domácí mazlíčky pro děti a starší lidi:
Je však třeba vzít v úvahu, že pouze 12% respondentů má nebo mělo zkušenosti s robotem v práci nebo doma.
Také podle tohoto průzkumu jsou hlavní názory veřejnosti vůči robotům takové, že jsou užitečné a dobré, protože mohou provádět úkoly, které jsou pro člověka obtížné nebo nebezpečné (příklady: průmyslová robotika ), nebo proto, že „jsou schopni nám pomoci (příklad: lékařská robotika ). Na druhou stranu si lidé dávají pozor na roboty, kteří jim kradou pracovní stanice nebo vyžadují komplexní údržbu.
Dotazovaným byly ukázány dva obrázky, jeden představující montážní stroj ( práce na montážní lince ) a druhý asistenční robot ve tvaru humanoidu. Na otázku, zda obrázek odpovídá jejich představě robotů, je 81% „Ano“ a 17% „Ne“ pro montážní stroj (2% neví) oproti 66% „Ano“ a 32 % „Ne“ pro humanoidního robota (2% neví). Což ukazuje, že lidé mají spíše obraz robotů jako samostatný stroj používaný při práci, než jako stroj ve tvaru člověka, který může pomáhat v domácnosti.
Ve srovnání s aplikacemi robotů se evropští občané domnívají, že by se měli přednostně používat v oblastech, které jsou pro člověka příliš obtížné nebo nebezpečné, jako je průzkum vesmíru, výrobní řetězce, vojenská a národní bezpečnost, a při pátracích a záchranných úkolech. Na druhou stranu velká část respondentů odpověděla, že roboty by měly být zakázány v určitých oblastech, které zahrnují interakce s lidmi, jako je péče o děti nebo péče o seniory / zdravotně postižené.
Pokud jde o robotiku pro pomoc starším lidem, byla v roce 2005 v Itálii provedena dotazníková studie, která zahrnovala 120 lidí ze 3 věkových skupin: mladí dospělí (18-25 let), dospělí (40-50 let) a starší lidé (65- 75 let). Tato studie ukazuje, že pokud jde o pomoc starším lidem, dotázaní lidé se více zajímají o aspekty, jako je harmonická integrace robotů v domě (nesmí strašit zvířata nebo být překážkou jejich pohybu, zejména pro lidi se ztrátou motorické dovednosti), což se promítá do touhy po malém robotu, aby se mohl pohybovat po celém domě. Existují variace v přání týkající se tvaru, barvy a materiálu robota, od tvaru kovového válce až po zobrazení co nejblíže člověku. Existuje určitá nedůvěra k situacím, které vyžadují, aby robot učinil rozhodnutí, které by dříve nebylo naprogramováno (například v nové situaci), nebo nad ztrátou kontroly nad svým prostředím. Kromě toho si dotázaní starší lidé představují sociální interakce s roboty, podobné těm mezi lidmi. Například být schopen s nimi mluvit a že respektují zásady zdvořilosti. Nebo v případě, že robot pořídí snímek možného zranění starší osoby, aby jej poslal k lékaři, aby byla zaručena zásada úcty k klišé a soukromí.
Druhý průzkum veřejného mínění provedli stejní lidé, tentokrát však pouze u starších osob. Výsledky jsou podobné, ukazují, že starší lidé jsou apriori zcela otevřeni novým technologiím, ale jejich adaptabilita s věkem klesá a stále více odolává změnám v jejich prostředí.
Senioři jsou vůči robotům ostražitější než jiné věkové skupiny. Dávají přednost asistenčním robotům, kteří vykonávají předem stanovené úkoly (nízký stupeň autonomie, předprogramovaní, neschopní se vyvíjet nebo se volně pohybovat po domě), jsou vyrobeni z plastu a pohybují se pomalu, spíše zábavně a podobají se zvířeti a komunikují ústně spíše než vážný autonomní robot s lidským vzhledem. Tyto vlastnosti pomáhají snižovat obavy starších lidí vůči domácím asistenčním robotům (Roy et al. , Towards Personal Service Robots for the Senior (en), 2000).
Publikace z roku 2007 v PsychNology Journal (svazek 5 č. 3) potvrzuje, že starší lidé jsou pohodlnější a jsou schopni rozvíjet psychologické připoutání za přítomnosti robota, který nemá humanoidní tvář. Můžeme si přečíst o robotovi, který není humanoid, „což umožňuje vyhnout se etické otázce stírání hranice mezi životem a artefaktem“ . Zdraví starší lidé pozitivně hodnotí začlenění robota do svého každodenního života než lidé se zdravotními problémy, kteří by proto měli největší užitek. Skutečnost, že lze jasně vidět, jaké jsou možné pohyby a akce prováděné v domácím prostředí, také pomáhá při přijetí této pomoci.
Nakonec je při navrhování „sociálního“ asistenčního robota zásadní zajistit, aby chování robota bylo uživatelem správně vnímáno a aby odpovídalo úkolu, který má být proveden (A Delaborde & L. Devillers, Impact of the social chování robota na emoce uživatele: percepční zkušenost , 2012). Mezi chováním robota a vyjádřením emocí na straně uživatele existuje korelace. Pokud se robot chová nežádoucím způsobem (může se stát, že jeho volba reakce je uživatelem vnímána jako něco nevhodného nebo „hrubého“, nebo že se má za to, že vstoupil do soukromí osoby atd.), Bude uživatel méně pravděpodobně s ním sdílí své emoce.
Článek publikovaný v Annales des Mines - Réalités industrielle (G. Dubey, 2013) analyzuje z antropologického hlediska výzvy osobní robotiky. Podle této studie se postava robota, zejména humanoida, vztahuje k osobě. Jeho přítomnost je pak vnímána jako rušivá, zejména u starších lidí, kterým robot pošle zpět obraz osoby, která potřebuje pomoc, kterou tito lidé nejsou nutně připraveni přijmout. Odmítnutí robota je pak méně způsobeno technologickou novinkou a jeho funkcemi, než obrazem úpadku a závislostí, které zasílá zpět svému uživateli.
Další projekty se týkají robotů na pomoc starším lidem, například Mobiserv („Integrované inteligentní domácí prostředí pro poskytování zdraví, výživy a dobrých životních podmínek starším dospělým“), které byly zahájeny v prosinci 2009 a skončily. Dokončeny v srpnu 2013 , v několika evropských zemích, jehož cílem bylo navrhnout, vyvinout a vyhodnotit technologii na podporu co nejdelší autonomie starších osob se zaměřením na zdraví, výživu, pohodu a bezpečnost.
V kontextu rostoucího používání robotů mají roboti někdy „poloautonomii“ ( sekačka na trávu autonomní s drony sofistikovanými, vlakem z metra bez řidiče nebo asistencí k chirurgickému zákroku , případně na dálku atd.), Pojem právní odpovědnost spojená s používáním robotů by se mohla vyvinout a představovat nové etické otázky , zejména v případě nehody , dopadů na životní prostředí nebo zdraví nebo dokonce v případě úmyslného útoku (roboti jsou již vojensky využíváni a / nebo by mohli být použity pro pozorování , vyšetřování nebo nezákonné vniknutí, za účelem provokace nebo násilného potlačení povstání nebo během různých občanských nepokojů, včetně represí, partyzánské války nebo protipartyzánů).
Otázka vztahu mezi robotikou a lidmi v jejích technicko-etických důsledcích byla předmětem několika vědeckých studií , zejména pokud jde o profesora Bertrand Tondu, mezinárodní vztahy korespondent elektrotechniky a výpočetní techniky oddělení z INSA Toulouse a ředitel výzkumu CNRS .
Jednou oblastí použití robotiky je oprava lidí pomocí nervových protéz nebo bionických končetin. Vliv na lidské tělo se týká oblasti lékařské etiky, jejíž odraz by měl být logicky nedílnou součástí definice specifikací robotů v designu. Skutečnost, že dobrovolně či nikoli zvyšují kapacity nebo mění jiné funkce, ovlivňují autonomii jedince (oprava, uchování, zvýšení) a jeho integrita znamená, že robotik bere tyto úvahy v úvahu.
Podle zprávy CERNA (komise pro etiku výzkumu v digitální vědě a technologii od Allistene) o etice výzkumu v robotice , když jsou roboty navrženy tak, aby zapadly do sociálního prostředí, již je nelze považovat za jednoduchou autonomní technickou objekty, ale jako prvky, které jsou součástí sociálně-technických systémů, které modifikují. To znamená, že robotik bere v úvahu toto začlenění robotů (včetně etických, právních, sociálních a environmentálních otázek) do procesu navrhování jejich funkčnosti, spolehlivosti a výkonu. Jedná se o zohlednění vazby mezi objektem, lidmi, s nimiž interaguje, ostatními objekty, prostředím a sociální organizací, do které je vložen.
A konečně, někteří roboti mají schopnost pořizovat osobní údaje (fotografie nebo videa lidí, hlasy, fyziologické parametry, geolokace atd.), Například hlídací, sledovací, asistenční roboty nebo dokonce drony. Jejich nasazení pak vyvolává otázky týkající se ochrany soukromí a osobních údajů. I když ve své konstrukci není možné chránit robota před nevhodným nebo nezákonným použitím dat, která shromažďuje, je výzkumný pracovník nicméně vyzván, aby zajistil, že robotický systém usnadní kontrolu používání dat.
Tuto etickou otázku lze obrátit obráceně a vzít ji z pohledu stroje. Pro ilustraci tohoto konceptu není nic lepšího než použít případ BigDog , robota vyvinutého společností Boston Dynamics . V jednom z jeho prezentačních videí ho inženýři nastartovali z rovnováhy a prokázali jeho schopnost udržovat rovnováhu. Při pohledu na robota, který ztratil rovnováhu a snažil se udržet rovnováhu, bylo mnoho uživatelů internetu rozhořčeno. Mnoho lidí skutečně zažilo pocit rozpaků nad tím, co považují za bezdůvodné násilí na bezmocné bytosti.
Toto povědomí zdaleka není izolované nebo v menšině: Jižní Korea již několik let pracuje na robotickém etickém kodexu, jehož konečný výsledek, publikovaný v roce 2012, zahrnuje část o tom, že není etické udeřte robota zneužívajícím způsobem a bez platných důvodů.
Čím větší má robotický prostředník samostatnost , tím více by mohl v budoucnu narušit mezinárodní humanitární právo a zkomplikovat úkol posuzování záměru výrobce, programátora nebo uživatele robota, jehož akce by měla důsledky. Škodlivé pro člověka nebo životní prostředí . Mezinárodní válečné tribunály již mají jurisdikci nad válečnými zločiny , zločiny proti lidskosti a genocidami , ale situace je složitější, pokud jde o zpravodajství nebo nehody související s civilním nebo robotickým použitím jako nesmrtící zbraň určená například k oddělení protivníků ve snaze zachovat nebo obnovit mír .
Stávající právní rámec umožňuje analyzovat velké množství právních otázek týkajících se robotiky. V současné době (2014) je však diskutována otázka potřeby nových standardů. Někteří například prosazují myšlenku, že roboti mohou mít práva, jiní obdařují roboty konkrétní právní subjektivitou.
V této souvislosti byl v březnu 2012 zahájen projekt, jehož cílem bylo pochopit právní a etické důsledky vznikajících robotických technologií a zjistit, zda jsou stávající právní rámce ve vztahu k rychlému šíření přiměřené a dostatečné. robotiky a jakým způsobem vývoj v robotice ovlivňuje normy, hodnoty a sociální procesy, které známe. Tento projekt se jmenuje RoboLaw („Regulace rozvíjejících se robotických technologií v Evropě: Robotika čelící zákonům a etice“), uskutečnil jej E. Palmerini et al. a byla zveřejněna v květnu 2014. Jedním ze závěrů této studie je, že roboti jsou z právního hlediska často považováni za „výjimečné“. Důsledkem tohoto principu je, že adekvátnost stávajících pravidel je často zpochybňována, nejčastěji ve vztahu k autonomii nebo schopnosti učit se robotům. Měla by proto být vypracována pravidla odpovědnosti. Z ontologického hlediska lze vyvodit závěr, že robotům (zejména pokud jsou autonomní) v kontaktu s předměty spíše než s objekty by měla být přidělena právní subjektivita, se všemi důsledky, pokud jde o práva a povinnosti, které z toho vyplývají.
Robot, který se obrací proti svému výrobci, již není ovládán nebo má nečekanou samostatnost, je častým tématem sci-fi , ale zajímá se také o armádu . Například vojenští roboti, bez ohledu na to, zda jsou nebo nejsou autonomní, se řídí mezinárodním humanitárním právem („ odpovědnost za věc věcí “) a jsou předmětem práce pod záštitou OSN.
Nové morální a environmentální výzvy představují také nanotechnologie a věrohodný nebo pokračující vývoj velmi miniaturizovaných robotů, jako jsou nanoroboti , nebo dokonce v blízké budoucnosti bio-nanoroboti.
Pojetí mechanismů, automatismů a robotů je také způsobeno filozofickými proudy (mechanistické myšlení, systémové myšlení atd.), Které jsou někdy explicitní. Například mechanická filozofie starověkého Řecka vedla tehdejší filozofy k představě, vymýšlení a realizaci mnoha sofistikovaných mechanismů mechaniky dodnes používají.
Následující myšlenkové směry jsou součástí světa robotiky a jejích fantazií. Přestože na těchto předmětech byly provedeny seriózní studie , Je třeba je brát s největší opatrností a lze je v určitých případech považovat za pseudovědy nebo dokonce sekty .
V poslední době sociální a intelektuální hnutí rozvíjejí světonázory a filozofické úvahy, které by mohly ovlivnit směr technologického vývoje, jako tomu bylo ve Spojených státech před Národní iniciativou pro nanotechnologie (NNI).
Transhumanismus : Transhumanismus je mezinárodní kulturní a intelektuální hnutí prosazující použití vědy a techniky ke zlepšení fyzických a duševních charakteristik lidí. Transhumanismus považuje určité aspekty lidského stavu, jako jsou zdravotní postižení, utrpení, nemoci, stárnutí nebo smrt, za zbytečné a nežádoucí. S ohledem na tuto skutečnost se transhumanističtí myslitelé spoléhají na biotechnologie, nanotechnologie a další vznikající techniky.
Stahujte mysl : Nahrávání mysli (Mind upload v angličtině) je hypotetická technika, která by mohla pomoci přenést mozek mozku do počítače, pokud je předem naskenován. Počítač by pak mohl rekonstituovat mysl simulováním jejího fungování, aniž by byl schopen rozlišit „skutečný“ biologický mozek od simulovaného mozku.
Technologická singularita : Technologická singularita (nebo jednoduše singularita) je koncept, podle něhož bude lidská civilizace z hypotetického bodu svého technologického vývoje zažívat technologický růst vyššího řádu. Pro mnohé jde o umělou inteligenci, bez ohledu na to, jak ji vytváříte. Za tímto bodem by pokrok již nebyl dílem umělých inteligencí, které by samy neustále postupovaly. Vyvolává takové změny v lidské společnosti, že lidský jedinec před singularitou je nemůže spolehlivě zatknout ani předpovědět. Rizikem je ztráta lidské moci, politické, nad jejím osudem.