[Робототехника ғажабы] Құлтемірлердің бізді құрдымға кетіруге де уақыттары жоқ

«Пән ғажабы неде» жобаның барлық мақалалары
«Робототехника ғажабы» циклдың басқа мақалалары
Алуантүрлі робототехника
Футуристік болашақтың бастамасы: роботтар қалай жасалынады
Бастан-аяқ робототехника олимпиадалары туралы
Есерсоқ қолдар (robotics edition!)
Робототехника жарымжан жандардың мәселесін қалай шешеді?

Жиырмасыншы ғасыр — ғылым мен технология әлеміндегі өзгеріс лебi сезiле бастаған кез. Қарқынды даму белгілі инженерлік туындылардың себепшісі болып қана қоймай, өнер қайраткерлеріне де тың идея сыйлады. Ағымдағы кезең мен болашаққа футуристтiк көзқараспен қарау құлтемiрлердiң өзгеше жиынтық бейнесiн қалыптастырды: адамдікіндей бет-келбет, асқан ақыл мен сана, сезу қабілетіне ие адамтектес машиналар. Келешектегі робототехниканы Айзек Азимов, Рэй Брэдбери сынды әйгілі фантаст-жазушылар жорамалдаған еді, алайда, оның дәл қазіргі деңгейі тіпті білуге құмартқан жандарға жұмбақ болды. Олар роботтар адаммен бір деңгейде болып қана қоймай, шаң қаптырып кететіндігін болжай алды ма? Постиндустриялдық кезеңнен өтіп, робототехник ретінде алдыға қадам басатынымызды аңғара алды ма?

Робототехника адамзат өмiрiнiң көптеген саласының: медицинадан бастап, логистика, инженерия, астрономия мен палеонтология, күнделікті тұрмыс-тіршілігіміздің де бір бөлшегі болып үлгерді.

Өнеркәсіптегі роботехника

ХХ ғасырдың соңынан бастап құлтемiрлердi пайдалану жөнiнен технология және индустрия саласы көш бастап тұр. Мұнда роботтардың басты мiндетi жұмыстың жасалу жылдамдығын арттыру, өндiру үдерiсiнiң автоматтандыру, сонымен қатар, керемет дәлдiктi қажет ететiн тапсырмалардың орындалуы болып табылады.

Өнеркәсіпте қолданылатын роботтарды өндіру бойынша ең ірі компаниялардың бірі жоғары дәлдiктегi \(6\)-өстiк манипулятор, қаптаушы, сұрыптаушы роботтар өңдiрісімен айналысатын американдық Adept компаниясы, сондай-ақ, өндіру спектрі металлөңдеу, құрастыру және басқару үдерiстерiнде кеңiнен қолданылатын робототехнологиялық кешендер мен роботтардан тұратын KUKA атты неміс компаниясы. Бұл алпауыттардан бөлек, робототехникалық жүйе нарығының елеулі үлесін құрастыру мен бояу сынды жоғарғы дәлдiктi талап ететiн индустриалды үрдiстерге арнап роботталған манипуляторларды жасап шығарушы жапондық FANUC компаниясы алып тұр.

Робототехника сөзсiз көпқырлы ғылым. Роботтардың бірі адамдарға құрылғыларды жасау мен жөндеуде септігін тигізсе, ендi бiрi адамдардың «кемшiл жерлерiн түзеумен» айналысады.

Медицина саласындағы робототехника

Денсаулық сақтау саласындағы робототехника қазіргі күннің өзінде қолданысқа еніп жатқан, даму перспективасы бар бағыттарының бірі. \(1992\) жылдың өзінде Стэнфорд университетiнiң нейрохирургия және радиациялық онкология профессоры Джон Адлер мен Питер және Рассел Шонбергтер бірлесіп, адамның кез келген мүшесiндегi қатерлi және катерсіз iсiктердi жоюға арналған CyberKnife (қазақша — «КиберПышақ») роботтарын ойлап тапты.

Қазіргі таңда аталмыш радиохирургиялық жүйелерді АҚШ-тағы Accuray компаниясы өндіреді. Ал, CyberKnife iсiктердi емдеуден бөлек өзге де дерт түрлерiн анықтау мақсатында әлемнiң әр бұрышында: Израиль, Түркия, Швейцария, Ресей, Германия, Оңтүстiк Корея т. с. с бiршама мемлекеттерде кеңінен қолданылады.

Робототехника онкологиялық ауруларды емдеуден бөлек, хирургия саласында да бiршама жетiстiктерге жеттi. \(1980\) жылдан берi робототехникалық өнiм нарығындағы Intuitive Surgical атты америкалық компания, «da Vinci» (қазақша — «да Винчи») есiмдi танымал робот-хирургты жасап шығарды.

Өзге де медициналық роботтар сынды, «да Винчи»-де өзiнiң қызметiн бiлiктi мамандардың бақылауында жүргiзедi. Ол хирургтарды ұзақ мерзiмдi ота кезiндегi шаршаудан сақтап қана қоймай, жүрекке жасалатын оталарда әр әрекеттің жоғары дәлдікпен атқарылуын қамтамасыз етеді. Бүгiнгi күнде «da Vinci»- дiң \(3000\)-нан астам данасы \(2012\) жылдың өзінде дүниежүзiнде \(200\) мыңнан астам ота жасап үлгерген.

Логистикадағы робототехника

Әлемнiң iрi компаниялары өздерiнiң қызметiн оңтайландыру мақсатында робототехника дамуына көптеген қаржы құюда. Интернет-дүкен саласындағы iлгерi компаниялардың бiрегейі Амазон өз кезегiнде қоймадан тауар таситын, жүк көлiктерiне тауар жеткiзетiн мобильдi роботтарды өңдiретін Amazon Robotics-қа иелік етеді. Компания заттарды қоймада сақтау және оларды тасымалдау бойынша жаңа жүйенi құрды. Роботтар қажет тауарды белгiленген орынға еденде көрсетілген арнайы штрих-кодтар арқылы автоматты түрде жеткiзедi. Құлтемiрдiң ықтимал жылдамдығы секундына \(1,3\) метрді құрайды, ал әртүрлі датчиктердің көмегімен соқтығысуды болдырмайды. Осылайша, қоймадан тауарды жылдам жеткiзу мәселесi бойынша компанияның едәуiр ұтымды әрекет жасағанын байқаймыз. Одан бөлек, толықтай автоматты жүйеге көшу — адами фактордан туындайтын қателiктердi азайтады.

Ғарыштағы робототехника

Робототехниканың болашағы зор және ерекше даму бағыты болып саналатын сала ол- ғарышты зерттеу. Ғарыштағы, өзге ғаламшардағы және олардың серiктерiндегi төтенше жағдай адамға жер атмосферасы мен жер маңайындағы орбитадан әрi асуын қиындатып қана қоймай, ғарышкерлердiң ұшып-қонуына да өзiндiк кедергісін келтіруде. Осы себептен ғылым мен адамзатқа \(1970\) жылы робототехника көмекке келді.

Бiрiншi автоматтандырылған ғаламшар бетінде қозғалушы «Луноход-1» Ай бетiндегi өзiнiң күрделi қызметiн он ай бойы абыроймен атқарып шықты. Кейiн, \(1971\) жылы Кеңес үкiметiнiң бастауымен құрылған ӨБАМ жобасы (Өтiмдiлiктi Бағалау Аспабы — Марс, түпнұсқа ПрОП-М ) өздігінен екі жағындағы кедергілерді анықтап, оларды айналып өту туралы шешім қабылдай алатын тарихтағы алғашқы марс бетінде жүретін құрал болып танылды.

Қызыл ғаламшар жайлы ақпараттардың өте аз болу себебінен қозғалуы үшін бұл аппаратың екі жақ бүйiрiне шаңғы орнатылды. Осы құрылғының жаңа үлгілері алғаш ойлап табылғандарынан қай жағынан алсақ та асып түседі. Бүгiнгiлердiң қозғалыс жүйесi \(6\) дөңгелектi, еркiн қозғалмалы, ал құрылғы Марстың геологиялық, биологиялық, химиялық және физикалық жағдайына сараптама жасай алатын, бірнеше панорамалық камералар мен Плутоний-\(238\) ыдырауының негiзiне құрылған қуаттандыруды қамтамасыз ететін, ең соңғы ғылыми құрылғылармен жабдықталған.

NASA «Curiosity» Марс Ғылыми Зертханасын (MSL) мысалға алсақ, \(2012\) жылдың \(6\) тамызындағы сәттi қондырудан кейiн, ол \(1\) марстық жылға созылған (\(686\) жердегi тәулiк) Қызыл ғаламшардағы тiршiлiктiң бар болу мүмкiндiгi және Марстағы климатты зерттеу жұмысын сәттi жүргiздi. Әрі әлi күнге дейiн, яғни іске қосқаннан бері \(8\) жыл бойы жаңа зерттеулер жүргізіп, ғарыш ғылымына тың жаңалықтар әкелуде. Күнi кеше, \(2020\) жылдың \(30\) шiлдесiнде Еуропалық Ғарыш Агенттiгi мен НАСА бiрiге отырып, Марсқа су жаңа Марс-\(2020\) «Персеверанс» (ағыл. Perseverance, «Тұрақтылық») жобасын ұшырды. Жоспарға сәйкес, ғаламшарды астробиологиялық тұрғыдан зерттеу және Марстағы топырақ сараптамасын алу сынды негiзгi миссиялары аяқталғаннан кейiн \(2031\) жылы ол Жерге Марсты келешекте одан әрi терең зерттеуге әсер ететiн үлгілермен оралуы тиіс.

Күнделікті тұрмыстағы робототехника

Үлкен корпорацияларда, медициналық орталықтарда және ғарыштық агенттiктерде қолданылатын миллиардтаған робототехникалық жүйелерден бөлек, роботтар қолжетімді тұтынушы нарығында да кеңінен таралған. Әңгiме өзiмiз қолданатын үй жағдайындағы, нақтырақ айтқанда, шаңсорғыш-робот, шөпшапқышробот, оқытушы роботтар жайында. Шағын тұрмыстық роботтарды өндiрушiлер өте көп, бұл роботтар сәйкесінше өнеркәсiптiк құрылғылармен салыстырғанда құрылымы жағынан әлдеқайда жеңіл.

Тұрмыстық роботтардың қарапайым құралдардан айтарлықтай айырмашылығы — адамның бақылауынан тыс жұмыс жасай алу қабілеті. Бұл тұтынушының уақытын үнемдеп қана қоймай, жұмыстың жылдам әрi мiнсiз атқарылуына кепiлдiк бере алады. Автоматтандырылған досымыздың жылдам үй жинағанын қайсы бiрiмiз ұнатпайтын едік?

Білім беру саласындағы робототехника да қарабайыр емес. Оған айқын дәлел ретiнде Lego-ның сонау \(1998\) жылғы жарыққа шыққан Mindstorms құрастырғыштар сериясын атап өтсек болады. Ол балаларға инженерлік механика, электротехника және бағдарламалау бойынша негізгі білімді үйренуге көмектесетін бағдарланатын роботтар түрінде ұсынылған. Одан бөлек, дәл осы құрастырғыштың негiзiнде студенттер мен мектеп оқушыларына арналған World Robot Olympiad(WRO) олимпиадасы пайда болды.

Инженериядағы және бағдарламалаудағы дағдыларды жинақталған баспа тақталары мен бағдарламалық жасақтама Arduino-ның негізінде роботтарды құрастыру арқылы дамытуға болады. Дәл осының арқасында Lego Mindstorms-қа қатысты көптеген мүмкіндіктер ашылады сондықтан, кей робототехниканың марғасқалары қолданбалы ғылым әлемiне алғашқы қадамдарын осылар арқылы бастап, бірі жаңа қызығушылығын, енді бірі өмірлік ісін тауып жатады.

Қорытынды

Осы мақалада робототехника iлiмiнiң адам өмiрiндегi жан-жақты салаларда қолданылуының аздаған мысалы кездеседі, дегенмен, соның өзi бiзге робототехниканың қаншалықты маңызды, әрқырлы екендігін аңғартады. Ол өзiне бар уақыты мен жүрегінің бір бөлшегін сыйлаған адамзат алдындағы жабық есiктердi айқара ашып, болашаққа нық қадам басуда. Жуық арада робототехника мен адамның бір-бірімен қаншалықты жақын екендігін білетін боласыздар.

«Beyond Curriculum» қоры «Пән ғажабы неде» циклы материалдарын «Караван знаний» жобасымен серіктестікте және «Шеврон» компаниясының қолдауымен жариялауда. «Караван знаний» – жетекші қазақстандық және халықаралық сарапшылардың қатысуымен орындалған алдыңғы қатарлы білім тәжірибелерін зерттеу мен талқылау бойынша бастама.

Аударған: Мади Пазыл

Редактор: Дильназ Жемісбек