Ғылым және техниканың қандайда бір саласының пайда болуы өте күрделі процесстердің бірі

Роботтарға ұқсас, механикалық адамдарды құрастыру идеясының пайда болуы және құрылу тарихы ежелгі заманнан келе жатыр. Мұндай адам туралы бірінші естелік – Талос атты жезді алып – б.з.д. ІІІ ғ.. Александрияда І ғ.-да тұрған. Оның кітабында адам қозғалысын дәл қайталайтын, жүзден аса автоматтарды сиппаттаған Үлкен Геронның танымал жұмыстары. Автоматика мен робототехника элементтерінің дамуына, сағаттың пайда болуы мен оның жетілгендігі маңызды әсер етті. Әртүрлі автоматтардың негізін күрделі механизмдер құраған.

Қолданбалы және жаратылыстану ғылымдары салаларындағы жетістіктердің бірі ХХ ғ. басында көпғасырлық адамзат арманы болған, яғни еңбектену процессіндегі адамды алмастырушы құралды жасау үшін қажеті техникалық және ғылыми база құрылды. 1927 жылы америкалық инженер Дж. Венсли "Televox" атты алғашқы роботты құрастырды. Бұл робот сырт келбеті бойынша адамға ұқсас және бұйрықпен элементарлы қозғалыстарды жасай алды. 1928 жылы Жапонияда «Табиғат сынаушы» атты бірінші робот құрастырылды. Бұл робот электродвигательдің көмегімен, қолы мен басының орналасуын өзгерте алды.

Робототехникамен өткен, бірінші қарапайым роботтардан қазіргі уақыттағы интеллектуальді роботтарға дейінгі жолы осы. Сонымен қатар, есептеу техникасы және электрониканың дамуына аса үлкен үлес қосты. Онымен сандық бағдарламалық басқаруы бар кибернетикалық машиналар дүниеге келді. 1951 жылы шыққан Дж. Фон Нейманның «Кибернетикалық автоматтардың жалпы және логикалық теориясы» есептеу техникасының дамуына үлкен серпіліс берді. Осыдан кейін электронды есептеу машиналарын (ЭЕМ) жасау және жобалау үлкен қарқынмен дами бастады. Қысқа уақыт ішінде ЭЕМ-нің бірнеше буынға өзгерді. ЭЕМ-нің 1-буынының негізі болып электр-вакуумдық лампалар болса, 2-буында транзисторлар, 3-буында интегралды схемалармен жасалды. 4-буынның элементарлық база болып кең ауқымды интегралды схемалар болса, ал қазіргі ЭЕМ-де микропроцессорлармен және микропроцессорлі жиындар негіз болып табылады.

Микропроцессорлар – бұл кішігірім есептеу құралдары. Оны қазіргі уақытта транспортта немесе өндірісте ғана қолданбай, күнделікті өмірдегі тұрмыстық техникаларда, ойыншықтарда және де көптеген құрылғыларда қолданады.

Жоғарыда айтып кеткендей, робототехниканың дамуына, роботтарды басқарына есептеу программалық басқарудың пайда болуы әсер етті. Егер тариха оралатын болсақ өндірісті автоматизациялау идеясы ХХ ғасырдың басында дүниеге келді. Нақтырақ айтсақ 1907 жылы автоматизациялау Форд зауытында құрылды. Бірақ, бірінші сандық программалық басқару (СПБ) 1952 жылы металдыөңдеу станогі құрылды. Тура осындай басқару принципі кейінірек роботтарға қолданылды.

Сонда да қазіргі замандық робототехника 1954 жылдан бастау алады. Себебі АҚШ-та Р.Герцтің басқаруы арқасында атомдық станцияларда қызмет көрсететін манипуляторлар жасалды. Бұл манипулятор ANL Model-1 Арогондық ұлттық лабораторияда (ANL ағылшын тілінен қысқартылған) жасалды. Алғашқы роботтар консольдық конструкцияға ие және адам қолына ұқсас жасалынады. Бірақ аптропологтардың айтуынша адам қолы 27- лік қозғалысқа ие. Роботтар болса, аз қозғалысқа ие болады, сол себепті оның басқаруында проблемалар туындайды.

Көп роботтарды өндірістік мақсатта пайдалану үшін жасалынады. Роботтардың түріне кіретін, өндірістік роботтар қолдың кейбір функцияларын орындауға арналған программа бойынша жұмыс жасайтын механикалық құрылғы. ӨР-дың жайылуы "Unimate" және "Wersatran" роботтарының пайда болуынан, яғни 1962 жылдан басталады. Бұл роботтар мынадай технологиялық процестерге қызмет көрсету үшін арналды: қысымның әсерінен балқыту, тағалау(ковка), нүктелік сварка және т.б. Алғашқы тәжірибелік үлгі ТМД аумағында П.Н. Белянина мен Б.Ш. Розинаның жетекшелігімен 1971 жылы шығарылды және УМ-1 деп аталды. Бұл гидроқозғалтқышы және 40 кг жүккөтергіші бар өндірістік робот. УМ-1 роботында аналогты-трансформаторлы позициялы программалық меңгеру системасы бар. 1970-1985 жылдар аралығында өндірістік роботоқұрылыста кейбір дамулар көрініс тапты. 1990 жылғы бұрынғы КСРО аумағындағы мамандардың бағалауы бойынша, роботтардың сұранысы 375 мыңға жетуі керек еді. Бірақ бұл жорамалдар айқын растамады. Қазіргі кезде қандайда бір қызығушылықтың жоғалуы және ӨР өндірісі бәсеңдеуі көрініс табуда. Бірақ робототехника ғылымы дамуы жалғасуда, ал ғалымдар мен құрастырғыштар одан да жаңа және жетілген роботтар жасауда.

Бір америкалық журналдың мәліметі бойынша 1990 жылы роботжасау саласы 485 млн. АҚШ дол. тапсырыс жасады және соммасы 517 млн. АҚШ дол. болатын рекордттық тапсырыс алды.

Қазіргі уақытта бүкіл әлемде 700 мыңға жуық робот жұмыс жасайды.2020 жылдың басына қарай роботтардың саны 1200 мыңға жетеді деген болжам бар. Роботтарды пайдалану аумағы әрдайым кеңуде. Өз кезегінде робототехниканың дамуы, бұл ғылымның кең ауқымды сұрақтарын өзіне қосатын басқа ғылым бағыттарын талап етті. Мысалға, робот сол немесе басқа өлшемде кейбір тірі ағзалардың функцияларын орындайды. Осы себептен робототехника күрделі механикалық жүйелердің жасаумен айналысады. Қысқаша айтқанда, механизмдер синтезі мен анализімен, жұмыс құрамында қолданатын механикалық құрылғыларымен айналысатын, роботтар механикасы (манипуляторлар) деген робототехниканың бөлімі бар.

Жасанды сезу мүшелерін құрастыруды робототехниканың – сенсорлы технология айналысады.

Роботтың «миын» құрастыру үшін информатика және жасанды интеллект саласындағы нәтижелер мен жетістіктері пайдаланады.

Өлшеу технологиясында робот үшін техникалық көру жүйесін (ТКЖ) құруға бағыт бөлінді.

Роботтың функциясын жақсы түсіну үшін, адамның аналогты функциясымен салыстыру қажет.

1.1-суретте, адамның функцияларына ұқсайтын робот функциялары цифрлармен белгіленген. Бұл функциялар келесі:

1- жасанды иіс сезімі;

2- жасанды ақыл (интеллект);

3- техникалық көріс;

4- сөйлеуді талдауыш (анализатор);

5- сөйлеу синтезаторы;

6- жасанды аяқ-қол (адымдағыш аппарат);

7- жасанды қол (кисть);