1

Narodziny robotyki

Od zarania cywilizacji, ludzie fascynowali się ideą budowy

złożonych i pomysłowych mechanizmów, które

naśladowałyby wyglądem i sposobem działania istoty żywe,

a ponadto uwolniłyby ich od żmudnych obowiązków dnia

codziennego. Mnogość przykładów dążeń konstruktorskich

odnaleźć można analizując historię automatów, czyli

mechanizmów oraz maszyn mogących funkcjonować

praktycznie bez ingerencji człowieka. Pomimo tego, że

ówcześni nie znali wyrafinowanych nowoczesnych

technologii, to dzieje stworzonych przez nich konstrukcji

sięgają nawet bardzo odległych czasów.

Znany wielu

drewniany gołąb, to zdaje się najstarszy

przykład pomysłowości ludzkiej w obszarze automatów.

Według zapisków, jego twórca, czyli Archytas z Tarentu,

który żył w IV wieku przed naszą erą, aby napędzić

mechanizm sztucznego ptaka użył powietrza sprężonego pod

pewnym ciśnieniem. Dzięki dość lekkiej i dobrze pomyślanej

konstrukcji, mechaniczny ptak był zdolny przelecieć dystans

nawet dwustu metrów.

W kronikach istnieją także

przekazy o

orkiestrze

mechanicznej, skonstruowanej

specjalnie dla chińskiego cesarza z dynastii Han, który

żył w III wieku przed naszą erą. Nie przypadkowo,

właśnie z Chin pochodzą najwcześniejsze znane nam

książki poświęcone w całości automatom. Przykładem

może być dzieło noszące tytuł „Książka o hydraulicznych

wspaniałościach”, która pochodzi z VII wieku naszej ery.

Nie ma co do tego wątpliwości, że najznamienitsze

wynalazki dawnych mistrzów konstrukcji automatów są

nierozerwalnie związane ze sztuką zegarmistrzowską.

Bardzo wysoki stopień skomplikowania oraz

różnorodność prac dowodzą wielkiego kunsztu

ówczesnych konstruktorów. Oprócz relatywnie prostych zegarów wahadłowych,

niejednokrotnie tworzono złożone mechanizmy, które odtwarzały sceny znane z

mitologii czy religii; nierzadkie było także ilustrowanie jakichś idei filozoficznych.

Stosunkowo często tworzone były ruchome planety, które za sprawą sprytnych

mechanizmów krążyły wokół gwiazdy, a tym samym naśladowały sposób działania

naszego Układu Słonecznego. Wszystkie te modele miały służyć do propagowania

powstałego wówczas przekonania, iż otaczająca nas natura jest w gruncie rzeczy

niczym innym, jak po prostu gigantycznym zegarem, który funkcjonuje wedle ściśle

określonych reguł mechanicznych. Zapewne najbardziej nam znanym orędownikiem

tego światopoglądu był Julien La Mettrie, który żył w pierwszej połowie XVIII wieku

Mechaniczny strażak

Kaczka mechaniczna

skonstruowana przez

Jacquesa Vaucansona

2

naszej ery. Stworzył on rozprawę pod tytułem "Człowiek mechaniczny", która została

opublikowana w 1748 roku. W dziele tym zawarł on postulat, że człowiek jest tak

naprawdę niczym innym, jak złożonym mechanizmem zegarowym. Wynikać z tego

miało, jakoby podobieństwo do mechanizmu zegarowego wpływało na to, że

najbliższa człowiekowi jest natura maszyny, pozbawionej wszelkich uczuć.

Francuz Jacques de Vaucanson, żyjący w latach 1709-1782, był wynalazcą, który

wniósł wiele do historii automatów. Znany jest on współcześnie z serii zbudowanych

mechanizmów. Przykładowo, opracowana przez niego sztuczna kaczka potrafiła

nawet imitować takie podstawowe procesy fizjologiczne, jak trawienie, jedzenie i

wydalanie. Niewiarygodnym wydaje się fakt, iż pojedyncze skrzydło posiadało ponad

cztery tysiące elementów ruchomych – było to dokonanie, które wzbudza podziw

także obecnie. W wyniku prac Vaucansona powstały również takie mechanizmy, jak

flecista oraz dobosz – obydwa automaty były zaprezentowane Królewskiej Akademii

Nauk. Francuz był konstruktorem pierwszej znanej na świecie tokarki, która została

wyposażona w zautomatyzowany podajnik narzędziowy.

Niemniejszy, od innych słynnych konstruktorów, udział w tworzeniu coraz to bardziej

doskonałych automatów, miał niewątpliwie Jaquet-Droz. Konstruktor ten żył w latach

1752-1791. Był wybitnym konstruktorem, który zasłynął dzięki budowanym

własnoręcznie androidom, czyli mechanicznym figurom o sylwetce przypominającej

ludzką, zdolnych do wykonywania pewnych ruchów. Stworzył on również sztuczną

dziewczynę, która potrafiła grać na organach. Był także konstruktorem młodzieńca,

który potrafił rysować. To wszystko jednak było tylko preludium do stworzenia chyba

najbardziej znanej postaci

pisarza. Ten skomplikowany automat potrafił wykonywać

takie czynności, jak umoczenie pióra w kałamarzu, następnie ruch w celu strząśnięcia

pozostałego na piórze nadmiaru atramentu, przeniesienie dłoni nad arkusz papieru i

dość staranne wykaligrafowanie słynnej na całym świecie maksymy Kartezjusza

"Cogito ergo sum". Ten, nadzwyczaj złożony, android znajduje się aktualnie w

muzeum sztuki w mieście Neuchatel w Szwajcarii.

Innym inżynierem zasługującym na uwagę jest hiszpański konstruktor oraz

wynalazca, żyjący w latach 1852-1936, imieniem Leonard Torres Quevedo.

Zbudowani przez niego mechaniczni szachiści do dziś wzbudzają niemały zachwyt.

Automat ten potrafił rozgrywać końcówki partii szachowych, w których to król

postawiony jest przeciwko królowi oraz wieży.

Istnym ukoronowaniem trwających stulecia prac nad automatami było powstanie

inteligentnych robotów. Warto nadmienić, że termin

robot został wymyślony przez

Karela Čapka, czeskiego pisarza, znanego z autorstwa utopijnej komedii z roku 1920

pod tytułem "Roboty uniwersalne Rosuma". Tytułowy bohater, mędrzec Rosum,

chcąc uwolnić ludzi od pracy fizycznej, rozpoczął masową produkcję i sprzedaż

androidów. Budowane przez Rosuma sztuczne istoty, które Karel Čapek nazwał

"robotami", cechowała niezwykła sumienność. Pomimo tego, że posiadały one bardzo

wysoką wydajność, to niestety były stosunkowo ubogie psychicznie, w efekcie czego

przyczyniały się do powstawania wielu zabawnych sytuacji. Termin "robot" został

zaczerpnięty do wielu języków, a nawet stał się pojęciem technicznym, używanym

współcześnie. Z badań nad robotami wyodrębniona została samodzielna gałąź

techniki nazwana "robotyką". Ta interdyscyplinarna dziedzina wiedzy korzysta z

osiągnięć matematyki, elektroniki, mechaniki, informatyki i wielu innych.

3

Rozwój robotyki można podzielić na trzy etapy. Roboty pierwszej generacji nie były

zdolne odbierać sygnałów z otaczającego je świata. Potrafiły wykonywać jedynie

wcześniej zaprogramowane w ich pamięci czynności. Roboty drugiej generacji były

już zdolne do odbierania bodźców z otoczenia, dzięki szeregowi czujników. Dzięki

uzyskanym informacjom, były one zdolne do zmiany swojego działania zależnie od

warunków zewnętrznych.

Obserwowany lawinowy rozwój nauki, a także dostępność nowoczesnych technologii

wytwarzania, spowodowały, iż ludzkość jest w stanie budować roboty tak zwanej

trzeciej generacji. Maszyny te cechuje bardzo rozbudowany układ kontaktów z

otoczeniem. Są one wyposażone w wizję, słuch oraz posiadają zdolność adaptacji do

zmiennych warunków otoczenia.

Jesteśmy świadkami szeregu przełomowych dokonań w obszarze budowy robotów

humanoidalnych, robotów mobilnych i stacjonarnych, maszyn oraz automatów.

Nowoczesna technologia wytwarzania, osiągnięcia w dziedzinie elektroniki, napędów

elektrycznych oraz informatyki przyczyniły się do poprawy życia ludzi dzięki

rozwojowi takich dziedzin, jak automatyka przemysłowa oraz powstaniu szeregu

maszyn i urządzeń zwiększających wydajność fabryk. Dzięki nowoczesnym maszynom

CNC, zgrzewarkom, prostowarkom, ciągarkom, tokarkom, frezarkom, liniom

galwanizerskim, regulatorom, panelom operatorskim, sterownikom programowalnym

wytwarzanie stało się niezwykle precyzyjne i efektywne.

Mechaniczny pisarz

- Jaquet-Droz

Wnętrze pisarza

Źródła:

- Ilustracje kaczki oraz strażaka zaczerpnięto z albumu ,,Informatyka'' wydawnictwa

Penta, 1992,

- Ilustracja pisarza http://www.nyu.edu/pages/linguistics/courses/v610051/,

- Ilustracja wnętrza http://www.gimpnet.com/adn/ngallery/,

- Tekst stworzono na podstawie albumu ,,Informatyka'' wydawnictwa Penta.

Wszelkie prawa do artykułu zastrzeżone. Dozwolone jest rozpowszechnianie

niniejszego artykułu bez ograniczeń, pod warunkiem zachowania w całości jego

oryginalnej treści i układu w niezmienionej formie.