HET GEBRUIK VAN ROBOTS

Transcriptie

1 14/11/2011 DE WAERDENBORCH HET GEBRUIK VAN ROBOTS Job van Ellen Mattis van t Schip

2 Inhoudsopgave Inleiding... 3 Deelvragen... 3 Hoe ging de ontwikkeling van robots van niets tot nu? 3 Waarvoor en waarom worden robots veel gebruikt? 4 Wat zijn de verschillende verschijningsvormen van een robot? 6 Welke toepassingen zien wij voor robots in de toekomst? 6 Conclusie 6 Bronnen

3 Inleiding In dit onderzoek onderzoeken wij het onderwerp robots. Wij beantwoorden hierbij de volgende deelvragen: Hoe verliep de ontwikkeling van robots van niets tot nu? Waarvoor en waarom worden robots veel gebruikt? Wat zijn de verschillende verschijningsvormen van een robot? Welke toepassingen zien wij voor robots in de toekomst? Deelvragen Hoe ging de ontwikkeling van robots van niets tot nu? De eerste robot die goed werkte werd gebouwd in 1926 door de Westinghouse Electric Corporation. Zijn naam was Televox. Hierna hebben zij nog een paar andere simpele robots gebouwd. In 1930 bouwden zij de humanoïde Elektro, deze was alleen om ten toon te stellen. Dit gebeurde onder andere op de World s Fairs van 1939 en De eerste elektronische autonome robots met complex gedrag weren gebouwd in 1948 en 1949 door William Grey Walter van het Burden Neurological Institute in Bristol, Engeland. Hun namen waren Elmer en Elsie. Deze robots konden licht en contact met andere objecten voelen en met behulp daarvan navigeren. In 1954 werd door George Devol de eerste echte moderne robot uitgevonden, die digitaal bestuurbaar en programmeerbaar was, uiteindelijk werd zijn naam Unimate. Devol verkocht de eerste Unimate aan General Motors in 1960, ook werd hij in 1961 neergezet in een installatie in Trenton, New Jersey, daar moest hij hete stukken van een giet apparaat optillen en opstapelen. Devols patent op de eerste digitaal bestuurbare programmeerbare robot betekent het begin van de moderne robot industrie. Hier een voorbeeld van een robot. Op de Waseda University werd in 1970 tot 1973 de WABOT-1 (WAseda robot) gebouwd, deze robot had ledematen die hij kon gebruiken. Ook kon hij zien en communiceren met mensen. Hij had kunstmatige ogen, oren en een mond. WABOT-1 kon lopen en dingen vastpakken en verplaatsen d.m.v. sensoren. WABOT-1 had ongeveer het mentale niveau van een anderhalf jarig kind. Het WABOT-2 project van de Waseda University duurde van 1980 tot Deze robot werd gebouwd om piano te spelen. Omdat pianospelen een moeilijke en artistieke taak is, werd WABOT-2 een specialist in één handeling, in tegenstelling tot WABOT-2 die meerdere dingen kon doen. WABOT-2 kan praten met een mens, muziekstukken lezen en liedjes van een gemiddelde moeilijkheid spelen. De WABOT-2 kan ook een zingende persoon begeleiden op piano door naar hem te luisteren. 3

4 Waarvoor en waarom worden robots veel gebruikt? Over het algemeen doen robots smerige, gevaarlijke, saaie, zeer precieze taken of taken op onbereikbare plekken. Dit doen zij in: De industrie Robots worden veel gebruikt in fabrieken, ze doen taken die eentonig of heel precies zijn. In bijvoorbeeld de auto-industrie zijn volledig geautomatiseerde productielijnen. Een taak veel door robots wordt uitgevoerd is bijvoorbeeld het inpakken van afgewerkte producten. Robots kunnen heel goedkoop, snel en nauwkeurig printplaten maken die nodig zijn in bijvoorbeeld mobiele telefoons en computers. Als al deze chips met de hand zouden moeten worden gesoldeerd, zouden de kosten de pan uitrijzen en zouden er veel meer fouten worden gemaakt. Ook werken er robots in de nucleaire industrie in ruimtes waar het stralingsniveau voor mensen te hoog ligt om niet ziek te kunnen worden. Dit zijn meestal manipulatoren. Manipulatoren zijn robots die gemaakt zijn om de menselijke hand te vervangen. De revalidatie In de revalidatie dient de robot simpele, alledaagse handelingen uit te voeren om iemand met een beperking te ondersteunen. De robot is dus een soort assistent die opdrachten van een persoon dient uit te voeren. De geneeskunde Robots worden in de geneeskunde gebruikt omdat ze zeer precies kunnen werken, om precies te zijn kunnen ze bewegingen vijf keer zo klein uitvoeren als een gewone chirurg zou kunnen. Hierdoor wordt de revalidatieperiode van een patiënt flink verkort. De robots worden wel volledig bestuurd door de chirurg dus er gebeurt niets automatisch. België krijgt kritiek vanwege het aantal robots dat in ziekenhuizen aanwezig is omdat ze zo duur zijn, $1,6 per stuk, op de VS na hebben ze met 20 robots het grootste aantal per inwoners. Een voorbeeld van een operatie waarbij de ingreep veel minder ernstig is met het gebruik van robots is een hartoperatie. Zonder robot moet eerst het borstbeen worden doorgezaagd en daarna de ribbenkast opengebroken, als er wel gebruik wordt gemaakt vaan een robot is het voldoende om drie kleine gaatjes in het borstbeen te maken waar de snijdinstrumenten met cameraatjes doorheen kunnen. Ook is de robot handig bij de opleiding voor chirurg. Er kan namelijk makkelijk een operatie gesimuleerd worden. Het leger In het leger worden robots gebruikt zodat er minder soldaten in gevaar komen. Hiernaar wordt veel onderzoek gedaan bij het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), dat een onderdeel is van het leger van de Verenigde Staten. Zij willen dat in % van hun grondtroepen wordt vervangen door robots. De wetenschappers van DARPA ontwikkelen robots voor op het land in de zee en in de lucht. Er wordt ook onderzoek gedaan naar cyborgs. Ze willen dieren implanteren met elektroden zodat deze op afstand bestuurbaar zijn. Het is immers veel makkelijker om miljoenen jaren van optimalisering door evolutie te gebruiken dan veel tijd en geld stoppen in het nabootsen van dierlijke bewegingen. 4

5 De ruimtevaart In de ruimtevaart wordt veel gebruik gemaakt van robots, dat is logisch aangezien het veel veiliger is een robot de ruimte in te sturen dan een astronaut. De sondes die naar planeten worden gestuurd zijn erg zelfstandig, ze kunnen beslissingen nemen en zonder begeleiding allerlei metingen en controles uitvoeren, de resultaten worden automatisch naar de aarde gestuurd. Het zou niet handig zijn als de robot elke keer moest wachten op meen commando van de aarde voordat hij weer een meting kan gaan doen. Ook de satellieten die om de aarde zweven zijn robots. Sommige satellieten kunnen in tegenstelling tot sondes wel vanaf de aarde worden aangestuurd, maar de meesten kunnen (ook) zelfstandige metingen uitvoeren. De robots in de ruimte zijn de meest geavanceerde robots die er zijn, daarnaast behoren ze dan ook tot de duurste. De reden dat de robots zo geavanceerd zijn komt dan ook door het enorm grote budget van de NASA, in 2008 was dat $17 miljard. Ter vergelijking: een geneeskundige robot kost zo n $2 miljoen, de marssonde van NASA, genaamd Spirit, kostte $400 miljoen! Het huishouden Er komen steeds meer geautomatiseerde robots om te helpen in het huishouden, denk aan automatische grasmaaiers en stofzuigers. Ook al besef je het niet, in feite is een afwasmachine, wasmachine of droger ook gewoon een gespecialiseerde huishoudrobot. 5

6 Wat zijn de verschillende verschijningsvormen van een robot? Mobiele robots Mobiele robots zijn robots die zich kunnen verplaatsen, ze kunnen taken uitvoeren als het verkennen van gebieden. Ze zijn bijvoorbeeld handig om mensen te zoeken in een ingestort gebouw. Zo heb je ook de Marsrover die werd gebruikt voor een verkenningsmissie op Mars. Immobiele robots Immobiele robots worden veel gebruikt in de industrie, ze zijn handig omdat ze dag en nacht kunnen doorwerken en nooit moe worden. Daarbij hebben ze geen loon of eten nodig. Ze kunnen steeds dezelfde taken herhalen zoals het inpakken van dozen. Autonome Robots Autonome robots hebben hersenen. Ze kunnen een programma uitvoeren en sommige autonome robots zijn in staat om te leren. Dit wordt kunstmatige intelligentie genoemd. Op afstand bestuurbare robot Deze robots worden veel gebruikt door mensen om op moeilijk bereikbare plaatsen te komen. Bijvoorbeeld als er metingen moeten worden gedaan in vulkanen of op de bodem van de oceaan. Androïden Androïden zijn robots die sterk op een mens lijken. Ze hebben twee armen en benen, een romp en een hoofd. De cyborg Een cyborg is een combinatie van een levend wezen en een machine. Behalve mensen met robotarmen of benen, kun je ook denken aan mensen met bijvoorbeeld een bril. Ook hoef je niet alleen aan mensen te denken, het Amerikaanse leger bijvoorbeeld experimenteert met dieren die doormiddel van elektroden op afstand bestuurbaar zijn. Welke toepassingen zien wij voor robots in de toekomst? Wij denk dat in de robotindustrie in de toekomst erg zal groeien. Zo zullen er veel meer robots worden geproduceerd om te gebruiken in het huishouden of het verkeer. Ze zullen dan ook van grote invloed op de maatschappij. Ook in de militaire sector zullen robots van groot belang worden. Als je bekijkt dat de Amerikanen in 2020 al 30% van hun grondtroepen volledig zijn vervangen door robots, bedenk dan eens hoe dat zal zijn in bijvoorbeeld Er zijn natuurlijk verschillende toekomstbeelden. Je kunt denken aan utopische steden waarin alles door robots wordt geregeld en geautomatiseerd is, maar misschien wordt door geldgebrek en economische crisis de hele robotindustrie wel met de grond gelijk gemaakt en zijn we een eeuw verder voordat het weer op gang begint te komen. Conclusie De robotica is een sterk groeiende tak van de industrie. Er ontstaan steeds meer toepassingen voor robots, er worden steeds nieuwe verbeteringen aangebracht en nieuwe robots worden ontwikkeld. Robots worden steeds belangrijker in de maatschappij, ze zullen integreren in ons dagelijks leven zoals bijvoorbeeld was- en droogmachines dat ook al hebben gedaan. Ook zullen robots ons helpen nieuwe ontdekkingen te doen, dingen waar we zonder deze machines nooit achter zouden zijn gekomen, kijk maar naar wat robots al hebben gedaan in de ruimtevaart en de geneeskunde. 6

7 Bronnen