Historia robotyki

Robotyka to interdyscyplinarna dziedzina wiedzy, która łączy w sobie elementy automatyki, elektroniki, informatyki, mechaniki oraz cybernetyki. Zajmuje się również badaniami nad sztuczną inteligencją, bywa również z nią utożsamiana. Termin robot został po raz pierwszy wykorzystany przez czeskiego pisarza Karel Capeka w 1020 roku, który w swojej sztuce Rossum’s Universal Robots określił za jego pomocą sztuczną istotę, jaka była zbudowana na podobieństwo człowieka aby zastąpić go w pracy. Źródłem tego słowa jest czeskie słowo robota oznaczające pracę pańszczyźnianą. W tym artykule przyjrzymy się temu, jak powstała ta dziedzina wiedzy.

Zanim powstała robotyka

Gdyby wziąć pod uwagę charakterystykę robotyki to jej podwalin można doszukać się już w starożytności. Już w 350 roku przed naszą erą Archytas z Tarentu zbudował mechanicznego ptaka, określanego Gołębiem, który był napędzany parą. Co ciekawe przekazy historyczne podają, że urządzenie to było w stanie wznieść się w powietrze. Pierwszy prymitywny mechanizm przypominający wyglądem człowieka powstał w 1206 roku. Było to czterech zautomatyzowanych muzyków, postawionych w mechanicznej łodzi, pływającej po wodzie. Był to arabski wynalazek Al-Jazariego, którego celem było zapewnienie rozrywki gościom przyjęć królewskich. Przy temacie wczesnej robotyki nie sposób nie wspomnieć o Leonardo DaVincim. Zbudował on mechaniczne urządzenie, przypominające z wyglądu rycerza w zbroi. Mechanizmy schowane w jego wnętrzu sprawiały wrażenie, jakoby mechaniczny rycerz miał się poruszać. Wydawało się, że w środku siedzi żywa osoba. Podobne urządzenia konstruowano głównie w celach rozrywkowych do wykonywania prostych czynności takich jak zamykanie i otwieranie drzwi czy witanie gości.

Co ciekawe urządzenia te funkcjonowały dzięki sprytnemu wykorzystaniu wody, siły ciężkości oraz energii zmagazynowanej w sprężynach. Przed wynalazkiem elektryczności powstało jeszcze wiele innowacyjnych konstrukcji opartych na fizyce. Przykładem są „androidy” zbudowane przez Hansa Bullmana. Jego konstrukcje symulowały prawdziwych ludzi, miały np. zdolność gry na instrumentach muzycznych. Podobną konstrukcję opracował Gianello Torriano, który zbudował figurkę umiejącą grać na lutni. Zachowała się ona do dzisiaj i stanowi eksponat w jednym z wiedeńskich muzeów. Rewolucja przemysłowa sprowadziła wykorzystanie prądu w procesach produkcyjnych, w 1821 roku Micahel Faraday zbudował pierwsze 2 silniki elektryczne. Nikola Tesla jeszcze w XIX wieku, bo w 1898 roku zaprezentował pierwsze urządzenie sterowane drogą bezprzewodową – robo-łódź, zasilaną poprzez wewnętrzne baterie i kontrolowaną sygnałem radiowym.

Robotyka - wczesny rozwój

Podwaliny pod współcześnie rozumianą robotykę dała prymitywna automatyka. Już w 1913 roku Henry Ford zademonstrował pierwszą na świecie linię montażową przeznaczoną do produkcji automatycznej. Druga wojna światowa to czas rozwoju istotnych z punktu widzenia robotyki technologii – sztucznych układów czucia oraz kontroli autonomicznej. Urządzeniem reprezentującym te nowinki był radar, zdolny do śledzenia obiektów przeciwnika. Armia USA przygotowała zrobotyzowany system służący do detekcji min, który był umieszczany z przodu czołgów. Był zdolny do zatrzymania pojazdu po wykryciu miny, chroniąc go przed wybuchem. Rok po zakończeniu wojny powstaje ENIAC, pierwszy na świecie, całkowicie elektroniczny komputer cyfrowy.

W latach pięćdziesiątych pojawiają się pierwsze maszyny sterowane numerycznie oraz mobilne roboty przemysłowe, takie jak wózek elektryczny bez kierowcy. 29 marca 1954 w Wielkiej Brytanii zostaje złożony pierwszy patent dotyczący robotyki. W 1970 roku w Chicago zorganizowano pierwsze sympozjum dotyczące robotyki, a w tym samym roku w kosmos zostaje wystrzelony pojazd Łunochod 1, sterowany z Ziemi sowiecki pojazd bezzałogowy, przeznaczony do badań księżyca. Tempo rozwoju dziedziny stało się tak szybkie, że ciężko byłoby nawet wymienić każdy istotny wynalazek na ścieżce do współczesnego jej kształtu. Dziś proste, programowalne sterowniki można zdobyć w niewielkiej cenie, a popularne wśród dzieci są zestawy LEGO MINDSTORMS, które umożliwiają zbudowanie i zaprogramowanie własnego robota.

Ciekawostka

Jeszcze końcem XXw. naukowcy wierzyli, że nie da się zbudować humanoidalnego robota, ponieważ zbyt ciężko będzie doprowadzić do tego, aby potrafił samodzielnie utrzymać równowagę podczas chodzenia.