Roboti

Steam Man of the Prairies, picha ya karne ya 19 ambako msanii aliwaza kuweko kwa roboti.

Katuni na masimulizi mafupi zilisambaza wazo la roboti kati ya vijana wa karne ya 20 hata kabla ya kujengwa mashine za aina hiyo.

Roboti ni mashine—hasa inayoweza kuratibiwa na kompyuta—yenye uwezo wa kutekeleza mfululizo tata wa vitendo kiotomatiki. Roboti inaweza kuongozwa na kifaa cha kudhibiti nje, au kidhibiti kinaweza kupachikwa ndani. Roboti zinaweza kutengenezwa ili kuamsha umbo la binadamu, lakini roboti nyingi ni mashine zinazotekeleza kazi, iliyoundwa kwa msisitizo wa utendakazi mkali, badala ya urembo unaoonekana.

Roboti zinaweza kuwa zinazojitegemea au zenye uhuru nusu na huanzia kwenye vifaa vya humanoid kama vile Honda's Advanced Step in Innovative Mobility (ASIMO) na TOSY's TOSY Ping Pong Playing Robot (TOPIO) hadi roboti za viwandani, roboti zinazoendesha matibabu, roboti za kusaidia wagonjwa, roboti za matibabu ya mbwa, kwa pamoja. roboti zilizopangwa, ndege zisizo na rubani za UAV kama vile General Atomics MQ-1 Predator, na hata roboti ndogo za nano. Kwa kuiga mwonekano unaofanana na maisha au mienendo ya kiotomatiki, roboti inaweza kuwasilisha hisia ya akili au mawazo yake yenyewe. Mambo ya kujitegemea yanatarajiwa kuongezeka katika siku zijazo, huku robotiki za nyumbani na gari linalojiendesha kuwa baadhi ya viendeshaji kuu.

Tawi la teknolojia linaloshughulika na muundo, ujenzi, uendeshaji na utumiaji wa roboti, pamoja na mifumo ya kompyuta kwa udhibiti wao, maoni ya hisia, na usindikaji wa habari ni robotiki. Teknolojia hizi zinahusika na mashine otomatiki zinazoweza kuchukua nafasi ya wanadamu katika mazingira hatari au michakato ya utengenezaji, au kufanana na wanadamu kwa sura, tabia, au utambuzi. Roboti nyingi za leo zimechochewa na maumbile yanayochangia uga wa roboti zinazoongozwa na bio. Roboti hizi pia zimeunda tawi jipya zaidi la robotiki: roboti laini.

Jina

Asili ya jina roboti ni lugha ya Kicheki na maana yake ni "mfanyakazi". Kwa Kicheki, kama lugha za Kislavoni nyingine, "robota" inamaanisha kazi.

Mwandishi Josef Čapek mnamo 1920 aliandika tamthilia inayosimulia hadithi za viumbe wanaotengenezwa kama wafanyakazi. Alitafuta jina kwao, mwanzoni alitumia "labori" kwa kutumia neno la Kilatini, lakini kaka alimshauri kutumia neno lenye maana hiyohiyo ya Kicheki ikawa "roboti".

Historia ya awali ya roboti

Tangu karne nyingi kuna watu waliowaza uundaji wa viumbe ambavyo vitengenezwe na binadamu na kutekeleza kazi zake. Kuna hadithi za Wayahudi wa Ulaya ya kati ambako uundaji wa kiumbe cha "Golem" unasimuliwa na kazi yake ilikuwa kumsaidia rabi wa mji wa Praha mwenye vipaji vya kutenda miujiza.

Wakati wa karne ya 19 mhandisi Zadoc P. Dederick alitengeneza mashine ya mvuke iliyoiga umbile la binadamu aliyokusudia kwa kuvuta magari mjini. Ilitengenezwa mara moja tu na haikuendelezwa lakini ilikuwa chanzo cha hadithi ya mwandishi Edward S. Ellis "The Steam Man of the Prairies" alikowaza shughuli za mashine jitu yenye umbo la kibinadamu. Hadithi hizi za awali hazikutumia bado neno "robot" bali "automaton".

Katika karne ya 20 msanii Mcheki Karel Čapek alitumia neno "robot" katika tamthilia aliyotunga mjini Praha kwa watu bandia waliotengenezwa kuwafanyia binadamu kazi.

Baadaye ni hasa Isaac Asimov mwandishi wa Science Fiction aliyepanua hadithi juu ya mashine ya "roboti" zinazoweza kutekeleza shughuli peke zao, kutafakari, kuongea na hata kupewa umbo linalofanana na binadamu.

Kutokana na fasihi hii iliyotungwa kabla ya kuwepo kwa uwezo hali halisi ya teknolojia wanasayansi na wahandisi walivutwa kupeleleza mbinu mbalimbali za kuelekea pale ambako ndoto za fasihi zimeshafika.

Roboti sahili

Mfano sahili wa mashine inayotekeleza shughuli yake bila kuguswa na mtu ni kifaa kinachozima maji katika tangi ya choo. Ni valvu ya maji inayounganishwa na mkono wa waya yenye mpira au plastiki nyepesi kwenye ncha ya nje na mpira huu unaelea juu ya maji. Wakati huohuo unashika valvu katika hali ya "kufungwa". Wakati wa kububujika maji katika tangi hutelemka na mkono wa valvu unatelemka pia. Kwa kutelemka unasogeza valvu katika hali ya "kufungua". Maji kutoka bomba yanatiririka katika tangi, maji ndani ya tangi hupanda juu na kuinisha mpira kwenye ncha ya mkono wa valvu. Wakati tangi inajaa mpira unasukumwa juu na valvu inafungwa.

Roboti za kutambuza zinazounda bodi za magari ya aina BMW huko Leipzig, Ujerumani.

Roboti ya kukata nyasi kwenye uwanja wa nyasi nyumbani; inaepukana na vizuizi na inarudi kwenye kituo ca chaji kama beteri inaelekea kwisha

Roboti za viwandani

Mashine za roboti zimekuwa muhimu sana katika uzalishaji bidhaa viwandani.

Kwa mfano sehemu kubwa ya kazi ya kutambuza motokaa kiwandani inatekelezwa na roboti zinazopokea vipande vya bodi ya gari vilivyoundwa tayari na kufika kwa mkanda wa kuchukulia. Roboti ya utambuzaji inapokea vipande, kuwiveka kandokando mahali pake, na kupiga moto ya kutambuza kwenye sehemu zilizopangwa. Kutoka roboti hii bodi iliyoundwa tayari bila binadamu kuigusa inatoka kwenda vituo vingine ambako injini, ekseli na kadhalika zinaungwa.

Roboti za viwandani mara nyingi hufungwa ama mahali pamoja (na kazi inafikishwa kwao) au juu ya mfumo wa reli inayoruhusu kiasi cha mwendo katika nafasi iliyopangwa awali. Kwa kawaida huwa na mikonoinayoweza kushika kitu kinachofanyiwa kazi au zana zinazopelekwa pale ambako kazi kama kutambuza inatekelezwa.

Ni lazima ya kwamba shughuli zinazotekelezwa na roboti zinasanifishwa kabisa. Ni sharti ya kwamba vipande vyote vina vipimo kamili na vinafikishwa mahali panapotakiwa. Mara nyingi roboti "hazioni" wanachofanya bali zimepangwa kutekeleza kazi fulani mahali kamili si milimita kadhaa upande. Kwa maendeleo ya teknolojia inawezekana pia kuunganisha vifaa vya kuangalia na kupima vifaa ndani ya roboto na hivyo zinaweza kurekebisha makosa madogo yanayojulikana.

Roboti za huduma

Kuna roboti mbalimbali zilizobuniwa kwa shughuli sahili katika nyumba za watu. Mifano ni kivuta vumbi, mashine ya kukata nyasi, roboti ya kusafisha bwawa la kuogelea na mengine. Hizi zimepangwa kwa kutekeleza kazi moja kama kuvuta vumbi, kusafisha sakafu au kukata nyasi penye eneo tambarare na wazi bila vizuizi vingi.

Roboti nyingine zimebuniwa zinazotoa chakula cha wanyama wa nyumba kama vile mbwa au paka wakati wenyeji hawako au wako safarini.

Roboti za usalama

Roboti za usalama vimeanza kutumiwa ambavyo vinaweza kuzunguka ndani ya majengo makubwa au nje, kutambua mwendo na kulinganisha na kumbuumbu ya kompyuta kama mwendo kwenye mahali fulani na wakati fulani ni jambo la kawaida au la, kupiga picha na filamu, na kutoa taarifa kwa njia ya simu au Wifi.

Faida ya mashine ya aina hii juu ya mfumo wa kawaida unaounganisha kamera kadhaa pamoja na kigunduzi mwendo na kompyuta inategemea na mahali na mazingira. Kama kuna vizuizi kwa upeo wa kamera ni afadhali kuwa na kamera inayoweza kubadilisha mahali; roboti inaweza kubeba vigunduzi vingine mahali panapotakiwa. Vilevile kuna matumaini ya kwamba roboti inaweza kutisha wizi walioingia katika eneo au jengo ingawa modeli zilizopo hazina silaha.

Askari wa Marekani pamoja na PackBot iliyoandaliwa kugundua na kuondoa mabomu

Roboti za kijeshi

Mashine mbalimbali zimegunduliwa zinazosaidia kutekeleza shughuli za kijeshi. Kwa jumla si roboti zinazotekeleza shughuli pekee zao lakini zinaongozwa na binadamu kwa njia ya simu kutoka umbali.

Kati ya watangulizi walikuwa mabomu ya kuendeshwa yaliyotumiwa na Ujerumani wakati wa Vita Kuu ya Pili ya Dunia. Yaliitwa Goliath yakionekana kama faru ndogo na kubeba kilogramu 50 za barui. Zililengwa kwa kutumia waya.

Mashine zinazofanana na Goliath lakini zenye uwezo zaidi zimebuniwa na kutumiwa leo hii. Kati ya nusu-roboti zinazotumiwa sana ni PackBot ambayo ni gari dogo la kulengwa kwa mbali na kutemeba kwa minyororo. Inaweza kubeba vifaa mbalimbali hasa mkono wa kushikilia vitu na kamera. Matumizi yake ni hasa kutambua, kuondoa au kulipuza mabomu ya kutegwa, na kufanya upelelezi katika mazingira hatari ikitangulia wanajeshi na kuwaonyesha kwa kamera zake kuna nini katika mtaa ufuatao au nyuma ya ukuta na kadhalika. Packbot ilitumiwa pia kwa upelelezi katika mazingira hatari baada ya ajali ya nyuklia ya Fukushima; majengo ya tanuri la nyuklia hayakuweza kuingiliwa na wanadamu kwa sababu ya kiwango kikubwa cha unururifu. Hapo habari juu ya hali ya majengo zilipatikana kwa matumizi ya PackBot zenye kamera na vifaa vya kupima halijoto na unururifu.

Nusu-Roboti nyingine iliyotumiwa sana na jeshi la Marekani huko Afghanistan na Iraki ni TALON; ni nzito kuliko PackBot inaimbia haraka zaidi na inapatikana pia na silaha kama bombomu.

Ilhali hadi sasa roboti za kijeshi bado zinalengwa na binadamu kwa mbali lakini kuna majaribio mengi ya kukamilisha mifumo ya kitetezi inayoendeshwa na kompyuta tu. Hapo ni hasa swali jinsi gani kukinga vifaru dhidi ya makombora madogo; kuongeza kinga ya feleji kunaonekana vigumu kutokana na uzito mkubwa wa kinga hili. Hapa suluhisho linatafutwa kwa kupunguza kinga ya feleji na badala yake kuwa na mfumo wa kujitetea ambako rada na kompyuta zinatambua risasi kubwa na kombora zinazokaribia na kuziharibu. Maazimio haya hayawezi kufanywa na binadamu kutokana na muda mfupi mno na hapo ni kompyuta katika mtambo inayochukua hatua kulingana na programu yake.

Roboti kichezeo cha Aibos katika mashindano ya soka ya roboti

Roboti vichezeo

Roboti zinapendwa sana kama kichezeo cha watoto na watu wazima. Mifano mashuhuri mnmo mwaka 2ß14 ilikuwa roboti mbwa Aibo wa kampuni ya Sony na vichezeo vya kampuni ya LEGO vinavyoitwa "Lego-Mindstorms".

Kati ya vichezeo kuna maumbo yenye mifano ya mwanasesere ya platiki yenye ubo la roboti jinsi inavyojulikana kutokana na filamu na hadithi hadi roboti za kweli zenye nafasi ya kuhifadhi amri kwenye kompyuta ya ndani.

Roboti vya vichezeo havitumiwi kama vichezeo pekee lakini vinatumiwa pia katika mafundisho ya sayansi kwenye ngazi ya vyuoni na pia kwa ajili ya utafiti wa kisayansi. Vichezeo vya Lego Mindstorms vilibuniwa kama kazi ya pamoja ya kampuni ya LEGO na Massachusetts Institute of Technology.

Roboti za Aibo zimekuwa chanzo cha jumuiya kubwa ya mpira wa miguu wa roboti. Kila mwaka watengenezaji wa roboti hukutana kwa mashindano ya Robocup.

Roboti ya wavuti

Jina la roboti hutumiwa kwa programu za kompyuta zinazotekeleza shughuli nyingi kwenye wavuti wa walimwengu. Kwa kifupi cha Kiingereza zinajulikana kaam "bot". Programu hizi zinapita wavuti na kukusanya habari za tovuti kwa haraka sana zikirudiarudia kufungua kurasa nyingi iwezekanavyo, kukusanya habari kama jina la tovuti na inatunza habari juu ya nini. Kila tovuti ya kutafuta habari kwenye intaneti kama google inatumia "bot" hizi. Kama mtumiaji anaingiza neno katika dirisha la "Tafuta" na baadaye kuona maelfu ya anwani za intaneti, hii imewezekana kwa sababu bot za google (sawa na makampuni mengine) zimeshafikia tovuti zinazotajwa na kushika kumbukumbu ya kwamba jambo linalotafutwa liko kwenye tovuti ile.

Kujisomea

• Glaser, Horst Albert and Rossbach, Sabine: The Artificial Human, Frankfurt/M., Bern, New York 2011 "The Artificial Human"
• TechCast Article Series, Jason Rupinski and Richard Mix, "Public Attitudes to Androids: Robot Gender, Tasks, & Pricing" Ilihifadhiwa 13 Mei 2009 kwenye Wayback Machine.
• Cheney, Margaret [1989:123] (1981). Tesla, Man Out of Time. Dorset Press. New York. ISBN 0-88029-419-1
• Craig, J.J. (2005). Introduction to Robotics. Pearson Prentice Hall. Upper Saddle River, NJ.
• Gutkind, L. (2006). Almost Human: Making Robots Think. New York: W. W. Norton & Company, Inc.
• Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 2. Taipei: Caves Books Ltd.
• Sotheby's New York. The Tin Toy Robot Collection of Matt Wyse, (1996)
• Tsai, L. W. (1999). Robot Analysis. Wiley. New York.
• DeLanda, Manuel. War in the Age of Intelligent Machines. 1991. Swerve. New York.