Robootika alused: teooria ja põhimõisted

1. Mis on robot? Maailma esimene robot.

Robot on mehhaaniline või elektromehaaniline seade, mis suudab täita ülesandeid kas iseseisvalt või inimese abiga. Esimesed robotid olid lihtsad mehhaanilised seadmed, mis ei olnud autonoomsed.
Maailma esimene robot loeti Unimate, mis oli esimene tööstusrobot, mille töötas välja George Devol 1950ndatel ja kasutati tööstuses.

2. Robotite arendamise põlvkonnad. Nimeta ja seleta.

1. Esimene põlvkond – Mehaanilised robotid
   Lihtsad mehhaanilised seadmed, mis täidavad ainult põhilisi ülesandeid. Need ei olnud autonoomsed ega intelligentsetele süsteemidele tuginevad.
2. Teine põlvkond – Elektroonilised robotid
   Robotid, mis kasutasid elektroonilisi komponente, et täita rohkem ülesandeid, kuid ei olnud veel intelligentsed ega autonoomsed.
3. Kolmas põlvkond – Küberneetilised robotid
   Kasutavad küberneetika põhimõtteid ja suudavad analüüsida keskkonda, kohandades oma tegevust vastavalt sellele. Esimesed lihtsamad andurid ja intelligentsed süsteemid.
4. Neljas põlvkond – Intelligentsed robotid (AI)
   Robotid, mis kasutavad tehisintellekti ja masinõpet, et teha keerulisemaid otsuseid ja õppida keskkonnast.
5. Viies põlvkond – Paindlikud ja iseennast täiustavad robotid
   Robotid, mis suudavad ennast täiustada ja millel on väga kõrge autonoomia tase, kasutades täiustatud närvivõrke ja masinõpet.

Liigita järgnevad robotid põlvkondade kaupa:

• Nõudepesumasin: Teine põlvkond, kuna see on autonoomne süsteem, kuid ei ole tehisintellektil põhinev ega suuda õppida.
• Fikseeritud liikumisega robotkäsi: Teine põlvkond, kuna robot on programmeeritud täitma konkreetseid ülesandeid, kuid tal puudub autonoomia.
• Automaatselt süttiv lamp: Ei ole robot, kuna sellel puudub liikumisvõime ja intelligentsus, tegemist on lihtsalt seadmega.
• Ise keeli õppiv robot: Viies põlvkond, kuna see kasutab masinõpet ja suudab ise õppida uusi ülesandeid ja kohandada oma tegevust.

3. Miks manipulaatorid ei ole robotid?

Manipulaatorid on seadmed, mis on mõeldud ühe või mitme ülesande täitmiseks, kuid neil puudub autonoomia, sensoorne süsteem või keeruline juhtimissüsteem, mis muudaks neid robotiks. Nad on rohkem mehhanismid, mitte iseseisvad süsteemid.

4. Mis on masinate eelised võrreldes inimtööjõuga?

• 🚀 Kiirus: Masinad saavad töötada kiiremini kui inimesed.
• 🎯 Täpsus: Masinad on täpsemad ja suudavad teha ülesandeid ilma väsimuseta.
• 🔄 Korduvus: Masinad võivad teha ühtseid ja täpselt samasuguseid tegevusi pidevalt.
• 🛠️ Töötingimused: Masinad saavad töötada ohtlikes või ebamugavates keskkondades, kus inimtööjõud ei suuda või ei tohi töötada.

5. Millised kolm tingimust peavad olema täidetud, et teatud masinat või seadet saaks robotiks nimetada?

1. 🤖 🕹️ Autonoomia: Robot peab suutma täita ülesandeid ilma pideva inimsekkumiseta.
2. 🦿🚗 Liikumisvõime: Robot peab suutma liigutada oma komponente või iseennast.
3. 🧠💡 Intelligentsus või reageerimisvõime: Robot peab olema võimeline tegema otsuseid või kohandama oma tegevusi vastavalt keskkonnale.

6. Millistes Eesti tööstusettevõtetes võiksid mehhatroonikud töötada?

Mehhatroonikud saavad töötada näiteks järgmistes valdkondades:

• 🏗️🛠️ Tööstusautomaatika: Ettevõtted, mis tegelevad masinate ja tootmisliinide automatiseerimisega.
• 🤖 Robootika: Ettevõtted, mis loovad ja arendavad roboteid.
• ⚡🔧 Elektritootmine ja -insenertehnika: Ettevõtted, mis pakuvad elektrilisi lahendusi ja süsteeme.
• 🩺🦾 Meditsiinitehnika: Ettevõtted, mis arendavad meditsiinilisi seadmeid, nagu robotkirurgia seadmed.

Definitsioonid:

• Robot: Mehhaaniline või elektromehaaniline seade, mis suudab täita ülesandeid kas iseseisvalt või inimese abiga, kasutades andureid, täitureid ja kontrollsüsteeme.
• Robootika: Teadus ja tehnoloogia valdkond, mis tegeleb robotite projekteerimise, arendamise ja rakendamisega.
• Manipulaator: Mehhaaniline seade, millel on liikuvad osad ja mis täidab lihtsaid ülesandeid, kuid millel puudub intelligentsus ja autonoomia.
• Mehhatroonika: Multidistsiplinaarne valdkond, mis ühendab mehhaanika, elektroonika, infotehnoloogia ja automaatika põhimõtteid, et luua nutikaid süsteeme.
• Andur: Seade, mis mõõdab füüsikalisi suurusi (nt temperatuur, liikumine) ja muudab need elektrooniliseks signaaliks.
• Täitur: Mehhanism, mis teostab liikumise või muu toimingu vastavalt juhtsignaalidele.
• Kontroller: Aju või juhtimisseade, mis kontrollib ja juhib roboti või masina tegevusi vastavalt sisendandmetele ja programmi järgi.