Articles

Εκπαιδευτική Ρομποτική στα Σχολεία

Η εκπαιδευτική ρομποτική έχει αρχίσει να μπαίνει ενεργά στο εκπαιδευτικό προσκήνιο από το 2021 σε όλες τις εκπαιδευτικές βαθμίδες. Ειδικότερα, μέσα από το μάθημα Εργαστήριο Δεξιοτήτων, όπου για το σχολικό έτος 2021-22 εφαρμόστηκε η ενότητα STEM, με εφαρμογή στην Εκπαιδευτική Ρομποτική. Τον Φεβρουάριο, το Υπουργείο Παιδείας ανακοίνωσε ότι θα διανεμηθούν περισσότερα από 177.000 σετ ρομποτικής στα σχολεία της χώρας σε νηπιαγωγεία, δημοτικά και γυμνάσια, προκειμένου να ευθυγραμμιστεί η εκπαιδευση με τις απαιτήσεις της  τεχνολογικής εποχής. Τα σετ αυτά περιέχουν επεξεργαστή (μυαλό), αισθητήρες (αισθήσεις) ως εισόδους της κατασκευής, κινητήρες ως εξόδους και δομικά στοιχεία για την ολοκλήρωση της κατασκευής. Έτσι, τα παιδιά από 4 έως 15 ετών, έρχονται σε επαφή με την ρομποτική σε απλουστευμένη μορφή, κατασκευάζουν τα δικά τους απλά ρομπότ από lego και τα προγραμματίζουν με εντολές που ετοιμάζουν με την βοήθεια των εκπαιδευτικών ή εξωτερικών συνεργατών που καλούνται να συμβάλλουν στην διαδικασία. Πέρα από τα σχολεία, πολλά φροντιστήρια και κέντρα δημιουργικής απασχόλησης παιδιών, σε συνεργασία με κάποιον εξωτερικό παράγοντα πχ εργαστήρια τεχνολογίας της πόλης, κατάφεραν να κεντρίσουν το ενδιαφέρον αρκετών παιδιών διαφόρων ηλικιών, ώστε να διαμορφώσουν ομάδες και να συμμετέχουν σε διαγωνισμούς. 

Το γεγονός ότι το πρότζεκτ της εκπαιδευτικής ρομποτικής μπορεί να συνδυαστεί με ποικίλα θέματα και άρα με πολλά διαφορετικά μαθήματα, επιτρέπει την πιο ομαλή εισαγωγή του στην εκπαιδευτική διαδικασία. Παράλληλα, δίνεται η ευκαιρία στους μαθητές να αναγνωρίσουν ότι η δημιουργία ενός αυτοματισμού, αποτελεί ένα εργαλείο με εφαρμογή σε ο,τι διαλέξουν να ασχοληθούν, συν το ότι μαθαίνουν να λύνουν προβλήματα -ή βλέπουν πως τα έχουν λύσει άλλοι συνομήλικοί τους- μέσα από μια διαδικασία που για αυτούς είναι πιο  κοντά στο παιχνίδι και τη διασκέδαση παρά στο μάθημα. 

Μετά την αύξηση του ενδιαφέροντος στον συγκεκριμένο τομέα, ξεκίνησαν και πολλοί διαγωνισμοί σε τοπικό και πανελλαδικό επίπεδο, στους οποίους επιλέγεται μια θεματική και ένα προκαθορισμένο πρόβλημα του πραγματικού κόσμου, που αφορά καίρια ζητήματα της κοινωνίας μας (λ.χ. την αξιοποίηση του νερού, τις μεταφορές, την ανακύκλωση). Η κάθε ομάδα καλείται να επιλύει αυτό το ζήτημα προτείνοντας τεχνολογικές λύσεις για την αντιμετώπισή τους, με το ρομπότ που θα φτιάξει. Σε αυτή τη διαδικασία δεν υπάρχει απολύτως κανένας περιορισμός και έτσι όλες οι προτάσεις που κάνουν οι ομάδες είναι διαφορετικές μεταξύ τους. Στο πλαίσιο του διαγωνισμού, οι μαθητές βλέπουν στην πράξη σενάρια λύσεων που λειτούργησαν και πέτυχαν τις αποστολές τους και σενάρια που κόλλησαν σε κάποιο στάδιο, κάνοντας την μάθηση πιο διαδραστική και βιωματική.

Οι γνωστοί παγκόσμιοι διαγωνισμοί που γίνονται σε πανελλήνιο επίπεδο είναι το First Lego League και η World Robotics Olympiad, που ως FLL Greece και WRO Hellas πραγματοποιούνται τα τελευταία χρόνια. Αντίστοιχα πολλοί δήμοι διεξήγαγαν αρχικά τοπικά τουρνουά, με σκοπό να ενισχύσουν την πρωτοβουλία του Υπουργείου Παιδείας, όπως το Φεστιβάλ Ρομποτικής που οργάνωσε και υλοποίησε η ΔΔΕ Τρικάλων. Οι διαγωνισμοί αυτοί, έχουν ως στόχο να κεντρίσουν ακόμα παραπάνω την περιέργεια των μαθητών, ώστε να τους ενεργοποιήσουν να ασχοληθούν ενεργά με το πρότζεκτ τους και να μάθουν στην πράξη τι είναι οι αισθητήρες και πως λειτουργούν και με ποιο τρόπο να σκέφτονται ώστε να προγραμματίσουν την κατασκευή τους να κάνει αυτό ακριβώς που θέλουν.

Η ρομποτική καλεί τα παιδιά να σκεφτούν πιο δημιουργικά, να αντιμετωπίσουν προβλήματα ενώ παράλληλα εξασκούν το ομαδικό πνεύμα και να βρουν κοινό ρυθμό, καθώς κάποια από αυτά καλούνται να υποστηρίξουν το μικρό τους πρότζεκτ και σε επίπεδο υγιούς ανταγωνισμού στα πλαίσια ενός διαγωνισμού. Αυτό αποτελεί μια πρόκληση που πλέον επιβάλλεται, καθώς η νέα αυτή γενιά μεγαλώνει μπροστά σε έναν υπολογιστή και με παιχνίδια που η μηχανική πολυπλοκότητά τους αυξάνεται εκθετικά, για παράδειγμα τα απλά αυτοκινητάκια έχουν αντικατασταθεί από τηλεκατευθυνόμενα. Η ανάπτυξη του τομέα της ρομποτικής και των αυτοματισμών, δίνει μια κατευθυντήρια γραμμή για τη νέα βάση σε γνώσεις που θα είναι απαραίτητη για την επαγγελματική εξέλιξη στο μέλλον και το να εισάγεται ένα παιδί από το σχολείο σε αυτό τον τρόπο σκέψης από νωρίς, θα ωφελήσει προσαρμογή του στην καθημερινότητα, όπως φαίνεται να τείνει να διαμορφωθεί. 

Πηγές

https://www.minedu.gov.gr/news/51434-18-02-22-30-ekatommyria-evro-gia-eksoplismo-rompotikis-sta-sxoleia-mas

https://stem.edu.gr/

https://www.infokids.gr/rompotiki-sta-sxoleia-aytes-einai-oi-o/

https://firstlegoleague.gr/

https://wrohellas.gr/

https://www.protothema.gr/technology/article/632521/ekpaideutiki-robotiki-sta-sholeia-/

https://www.ethnos.gr/greece/article/39749/ellhnesmathhtesxexorisansediagonismoekpaideytikhsrompotikhsthslego

https://www.trikalavoice.gr

Dr Robot

“Στις μέρες μας, κάποιοι χειρουργοί έχουν πλέον περισσότερα από δύο χέρια, που μάλιστα είναι φτιαγμένα από μέταλλο και πλαστικό”
Καλαντζής Αναστάσιος, Χειρουργός

Η ιατρική, και ιδιαίτερα η χειρουργική ιατρική, είναι μια από τις πιο σημαντικές για την ανθρώπινη επιβίωση επιστήμες, αλλά ταυτόχρονα η ευθύνη που φέρουν αυτοί που την ασκούν είναι βαριά. Το να είναι ικανοί να πάρουν αποφάσεις υπό πίεση, που μάλιστα θα επηρεάσουν την ζωή ενός ανθρώπου, συν το να περιοριστεί στο ελάχιστο το ανθρώπινο σφάλμα σε λεπτές διαδικασίες, ώστε να μειωθούν οι περιπτώσεις ιατρικής και νοσηλευτικής αμέλειας, αποτελεί άθλο για τους χειρουργούς. Η εισαγωγή των ρομποτικών εφαρμογών στην ιατρική, έγινε για να λύσει ακριβώς αυτό το πρόβλημα. Ένα ρομπότ μπορεί να κάνει κινήσεις πολύ μεγαλύτερης ακρίβειας, να συλλέξει και να αποθηκεύσει – δηλαδή να θυμάται – πολύ περισσότερες πληροφορίες για την κατάσταση του ασθενούς και με βάση αυτά να πάρει υπολογισμένες αποφάσεις.

Κατά βάση τα ρομπότ στον τομέα της ιατρικής, χρησιμοποιούνται στην χειρουργική, καθώς πρόκειται για τον τομέα που απαιτεί την μέγιστη δυνατή ακρίβεια και τον εκμηδενισμό των ανθρώπινων σφαλμάτων. Γι’αυτό τα μηχανήματα που χειρουργούν ανθρώπους κατασκευάζονται με έμφαση στο να εξαλείψουν τις αδυναμίες ενός χειρουργού, όπως το φυσικό τρέμουλο των χεριών και η περιορισμένη ανθρώπινη όραση, που δε μπορεί για παράδειγμα να αντιληφθεί αιμοφόρα αγγεία στο μέγεθος μιας τρίχας, όμως κατά βάση δεν αυτενεργούν και δε λαμβάνουν αποφάσεις αλλά καθοδηγούνται διαρκώς από τον χειρουργό μέσω ενός συστήματος, είτε αυτό είναι κονσόλα με χειριστήριο, είτε κάποιο touchpad.

Πολύ σημαντικό πλεονέκτημα της ρομποτικής χειρουργικής αποτελεί ότι παρέχει στον χειρουργό μεγαλύτερη άνεση κατά τη διάρκεια της επέμβασης. Σε αντίθεση με την συνηθισμένη χειρουργική πρακτική, η ρομποτική χειρουργική επιτρέπει στον χειρουργό να πραγματοποιεί τις επεμβάσεις καθισμένος, που δίνει σίγουρα μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχίας στις δύσκολες και πολύωρες επεμβάσεις. Επίσης, το ότι δίνει τη δυνατότητα στον χειρουργό να προετοιμάσει την επέμβαση στον Η/Υ, χρησιμοποιώντας τις εικόνες των εσωτερικών οργάνων των ασθενών που προκύπτουν από τις εξετάσεις τους, τις οποίες τις έχει άμεσα διαθέσιμες και την ώρα της επέμβασης προστίθεται στην μεγάλη λίστα των πλεονεκτημάτων.

Ένα εξ αυτών και από τα πιο σημαντικά τεχνικά πλεονεκτημάτα της ρομποτικής χειρουργικής, είναι πως εισάγονται τρισδιάστατες απεικονίσεις της πάσχουσας περιοχής του ασθενούς ανάλογα με τη φύση της επέμβασης, από μαγνητικές τομογραφίες ή ακτινογραφίες ώστε να γίνει η μοντελοποίησή του, τα οποία κατά τη διάρκεια της επέμβασης είναι στη διάθεση του χειρουργού για να τον καθοδηγούν.

Παρόλο που οι ταχύτητες τους είναι μικρές σε σχέση με τα βιομηχανικά ρομπότ και γίνεται προεγχειριτικός προγραμματισμός και καθορισμός περιορισμών, έχουν σημειωθεί ανεπιθύμητες ενέργειες όπως τεχνικές δυσκολίες, αστοχίες λογισμικού, μηχανισμών και ηλεκτρικών κυκλωμάτων, τα οποία οδήγησαν σε επιπλοκές, όπως διακοπή της χειρουργικής διαδικασίας ή συνέχεια με άλλη μέθοδο όπως λαπαροσκοπική ή ανοιχτή. Έχουν σημειωθεί τραυματισμοί, αιμορραγίες, ακόμα και περιπτώσεις θνησιμότητας, καθιστώντας τη ρομποτική χειρουργική αμφιλεγόμενη μέθοδο σε ορισμένες περιπτώσεις, όπως αυτές όπου χρειάζεται το ρομπότ να δουλέψει μόνο του δίπλα σε αρκετά ευαίσθητους νευρώνες και κύριες αρτηρίες.

Σε μια τυπική ανοιχτή εγχείρηση υπάρχει το πρόβλημα ότι ο χειρουργός και οι βοηθοί του βρίσκονται επάνω από τον ασθενή και διανοίγουν μεγάλες τομές προκειμένου να φτάσουν στην πάσχουσα περιοχή και να επέμβουν μετακινώντας τα σπλάχνα. Δημιουργούν δηλαδή τραυματισμούς προκειμένου να θεραπεύσουν ήδη υπάρχοντες τραυματισμούς, με μεγάλη απώλεια αίματος καθιστώντας δύσκολη την ανάρρωση ασθενών με ουλές που ενδέχεται να μην επουλωθούν από τον οργανισμό. Αυτό μάλιστα αποτέλεσε το πρόβλημα που κλήθηκαν να λύσουν οι ελάχιστα επεμβατικές χειρουργικές τεχνικές με την φιλοσοφία IGS (Image Guided Surgery) και CAS (Computer Aided Surgery) όπως η λαπαροσκόπηση, όπου υπό έμμεση όραση μέσω βιντεοκάμερας και οθόνης τηλεόρασης προβάλλονται σε μεγέθυνση τα όργανα του ασθενούς χάρη στη χρήση οπτικών ινών. Η μέθοδος αυτή προσφέρει λιγότερη απώλεια αίματος, λιγότερο πόνο για τον ασθενή, ταχύτερη ανάρρωση, μικρότερη διάρκεια παραμονής στο νοσοκομείο και μικρότερες πιθανότητες μετεγχειρητικών επιπλοκών.

Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο ρομποτικό σύστημα στον τομέα της ιατρικής είναι το da Vinci.
Είναι σύστημα τηλε-χειρουργικής και στην κατηγορία του δεν υπάρχουν άλλα συστήματα που να βρίσκονται σε χρήση στην χειρουργική πρακτική. Πραγματοποιεί επεμβάσεις διαφόρων ειδικοτήτων με ελάχιστη παρέμβαση. Αποτελείται από τρία δομικά συστατικά: Το σύστημα ρομποτικών βραχιόνων στους οποίους είναι προσαρτημένα τα χειρουργικά εργαλεία και η ενδοσκοπική κάμερα, τη χειρουργική κονσόλα από όπου ο χειρουργός ελέγχει το σύστημα και τέλος τον ενδοσκοπικό πύργο.
Η κονσόλα αποτελείται από ένα σύστημα τρισδιάστατης απεικόνισης υψηλής ανάλυσης και μεγάλης μεγέθυνσης του χειρουργικού πεδίου και ειδικά χειριστήρια που χρησιμοποιεί ο χειρουργός για να δώσει εντολές στους βραχίονες για τις κινήσεις που πρέπει να κάνουν, τα οποία διαθέτουν φίλτρο για τον περιορισμό του τρέμουλου των χεριών.

Στην Ελλάδα υπάρχουν αρκετές κλινικές που χειρουργούν ρομποτικά με τη χρήση του συστήματος Da Vinci από το 2006 σε διάφορες επεμβάσεις γενικής χειρουργικής και όχι μόνο. Δυστυχώς ακόμα η συγκεκριμένη τεχνολογία καθιστά την επέμβαση αρκετά κοστοβόρα και μη προσιτή στο ευρύ κοινό.

Στο μέλλον, και με την εξέλιξη της ακρίβειας, της επαναληψιμότητας και των βαθμών ελευθερίας των ιατρικών ρομπότ θα επιτρέπει να εξυπηρετούνται ασθενείς ευκολότερα και οικονομικότερα. Ρομποτικά καθοδηγούμενη χειρουργική, ρομποτική διανομή και διαχείριση φαρμάκων, αποκατάσταση κίνησης, θεραπεία όπου τα ρομπότ βοηθούν τον ασθενή και βοήθεια ηλικιωμένων ή ατόμων με ειδικές ανάγκες στην καθημερινότητα τους είναι μερικές από τις ρομποτικές εφαρμογές που συνθέτουν ένα σύγχρονο ψηφιακό νοσοκομείο. Στη βιονική, οι εξωσκελετοί και τα ρομπότ που μπορούν να “φορεθούν” από ανθρώπους πρόκειται να φέρουν επανάσταση στον τρόπο θεραπείας ασθενών με μειωμένη κινητικότητα. Θα υπάρχει η δυνατότητα να περπατήσουν άνθρωποι με κινητικά προβλήματα και άλλοι ασθενείς που έχουν υποστεί εγκεφαλικά επεισόδια ή τραυματισμό στη σπονδυλική στήλη θα μπορούν να αποκατασταθούν. Τα ρομπότ αυτά θα μπορούν ακόμα να βοηθούν το προσωπικό νοσοκομείων να μετακινεί κατάκοιτους ασθενείς.

Η επόμενη γενιά ρομπότ προβλέπεται να είναι πλήρως αυτόνομη. Το 2017 για πρώτη φορά, ένα ρομπότ πραγματοποίησε οδοντιατρική επέμβαση χωρίς τη βοήθεια ανθρώπων σε έναν ασθενή στο Xi’an της Κίνας. Το ρομπότ ακολούθησε ένα σετ προγραμματισμένων εντολών για να τοποθετήσει εμφυτεύματα στο στόμα του ασθενούς και προσάρμοζε την κίνηση του παρά το γεγονός ότι ο ασθενής κουνιόταν. Παρόλο που το ιατρικό προσωπικό παρευρισκόταν στην επέμβαση που κράτησε μια ώρα, δεν χρειάστηκε να επέμβει.

Αυτό μπορεί να προκαλεί μια ανησυχία αυτή τη στιγμή σε μια μερίδα του πληθυσμού αλλά η συνεχής παρουσία του κατάλληλου προσωπικού στην αίθουσα της επέμβασης είναι σίγουρη μέχρι το ποσοστό επιτυχίας των αυτόματων ρομπο-γιατρών να είναι αρκετά υψηλό.

Τον Απρίλιο του 2016 ερευνητική ομάδα που απαρτιζόταν από επιστήμονες των Πανεπιστημίων ΜΙΤ και Rush διεξήγαγε την πιο ολοκληρωμένη μέχρι στιγμής έρευνα για την καταγραφή σφαλμάτων και δυσλειτουργιών που συμβαίνουν στις τις ρομποτικά καθοδηγούμενες επεμβάσεις για την περίοδο 2000-2014. Στην έρευνα αναφέρονται 144 θάνατοι (1.4% του συνόλου αναφορών που είναι 10624), 1391 τραυματισμοί ασθενών (13.1%) και 8061 σφάλματα του μηχανήματος (75.9%). Ο αριθμός τραυματισμών και θανάτων ανά επέμβαση έμεινε σχετικά σταθερός με την πάροδο του χρόνου και μόλις ολοκληρωθεί η επόμενη δεκαετία, το 2024 τα ποσοστά επιτυχίας θα είναι σίγουρα υψηλότερα, δεδομένης της εκθετικής προόδου στον τομέα της ρομποτικής.

Πηγές
Διπλωματική εργασία της Σούρβου Φωτεινής, “Εφαρμογή της Ρομποτικής στην επιστήμη της ιατρικής – χειρουργικής”, Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής, ΤΕΙ Κεντρικής Μακεδονίας, 2017-2018
Πλεονεκτήματα και εφαρμογές της ρομποτικής ιατρικής – Ρομποτική Ιατρική
http://ikee.lib.auth.gr/record/335796/files/GRI-2021-33126.pdf

Αναστασία Γιαμαλή

Η ιστορία των ρομπότ έως το 2005

Πλέον υπάρχουν ρομπότ που κάνουν τα πάντα, από το να σκουπίζουν,και να κόβουν μέταλλο μέχρι και να βοηθούν διαστημικά σκάφη να προσαρτηθούν σωστά στον σταθμό! Από που ξεκίνησαν όμως όλα αυτά; Κάποιος θα πίστευε ότι η ιδέα για ρομπότ επινοήθηκε όταν η τεχνογνωσία έφτασε στο σημείο που ήταν πριν 2 ή 3 δεκαετίες, όμως, υπάρχουν αναφορές στην συγκεκριμένη γενική ιδέα από πολύ παλαιότερα!

Ας ξεκινήσουμε όμως πρώτα ορίζοντας τι είναι ένα ρομπότ.Ρομπότ ουσιαστικά είναι μια μηχανή που παίρνει αποφάσεις με βάση τον προγραμματισμό της ώστε να ολοκληρώσει ένα σύνολο ενεργειών που ισοδυναμεί με μια διαδικασία. Ένα απλό παράδειγμα είναι η αριθμομηχανή -κατά κόσμον κομπιουτεράκι- που χρησιμοποιούμε για αριθμητικές πράξεις ή ακόμα και το ρολόι μας.

Σύμφωνα με το μύθο, το πρώτο ρομπότ που δημιουργήθηκε ήταν ο Τάλως από τον Θεό Ήφαιστο, ως δώρο στον βασιλιά Μίνωα της Κρήτης. Αποστολή του ήταν να πηγαίνει στα χωριά του νησιού και να φροντίζει να τηρούνται οι νόμοι. Μπορεί αυτό να είναι ιστορία κατά τη μυθολογία και όχι αληθινό δημιούγρημα αλλά δείχνει ότι η ιδέα για μια μηχανή που κάνει αυτόνομα κάποιες διαδικασίες υπήρχε από πολύ νωρίς στην ανθρώπινη ιστορία. 

Συνεχίζοντας στην αρχαία Ελλάδα, ο Αρχύτας ο Ταραντίνος (428 – 347 π.Χ.) λέγεται πως κατασκεύασε µια μη επανδρωμένη ατμωθούμενη ιπτάµενη µηχανή, που µπορούσε να διανύσει απόσταση µέχρι και 200µ.

Εκατό χρόνια αργότερα, ο Κτησίβιος ο Αλεξανδρεύς, αρχαίος Έλληνας μαθηματικός, μηχανικός και εφευρέτης, κατασκεύαζε όργανα και ρολόγια νερού με κινητές φιγούρες. Η ιδέα για το ρολόι του ήταν αρκετά απλή, μια δεξαμενή σημειωμένη σε 24 τμήματα, με τρύπα στο κάτω μέρος που θα χρειαζόταν 24 ώρες για να αδειάσει το περιεχόμενό της. 

Στις αρχές του 1ο αιώνα μ.Χ. ο Ήρωνας ο Αλεξανδρεύς κατασκεύασε και το πρώτο προγραμματιζόμενο Αυτόματο, που ήταν ένα αυτοκινούμενο τρίκυκλο. Στη θεωρία του αυτοματισμού συνεισέφερε με το κορυφαίο σύγγραμμα της αρχαίας μηχανικής, με τον ενδεικτικό τίτλο «Αυτοματοποιητική». 

Και έτσι φτάνουμε στον 12ο αιώνα μ.Χ. όποτε ο ΄Αραβας Al-Jazari κατασκεύασε το πρώτο ανθρωποειδές ροµπότ, ένα προγραµµατιζόµενο τυµπανιστή. 

Από αυτό το σημείο της ιστορίας, ξεκινά η κατασκευή ρομπότ, περισσότερο όπως τα έχουμε στο μυαλό μας σήμερα.

Ο Ιταλός Leonardo da Vinci, που έζησε τον 15ο με αρχές 16ου αιώνα µ.Χ., σχεδίασε -και ίσως κατασκεύασε- ένα ανθρωποειδές ροµπότ µε πανοπλία που μπορούσε να ανασηκώνεται και να κινεί τα χέρια και το κεφάλι του μέσω ενός εύκαμπτου λαιμού ανοιγοκλείνοντας το σαγόνι του.

Το 1709 δημιουργήθηκε το πρώτο ρομπότ σε μορφή ζώου. Ο Jacques de Vaucanson κατασκεύασε μια μηχανική πάπια που μπορούσε να χτυπήσει τα φτερά της, να φάει και να χωνέψει τα σιτηρά. Κάθε πτέρυγα περιείχε πάνω από τετρακόσια κινούμενα μέρη! 

Αξιοσημείωτο είναι επίσης ότι το 1898 ο Σέρβος Nikola Tesla παρουσίασε το πρώτο τηλεχειριζόµενο πλοίο.

Το 1921 ο όρος “ρομπότ” χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε ένα έργο που ονομάζεται “R.U.R.” ή «του Rossum Universal Robots» του Τσέχου συγγραφέα Karel Capek Η πλοκή ήταν απλή: άνθρωπος δημιουργεί ένα ρομπότ για να τον αντικαταστήσει και μετά το ρομπότ σκοτώνει άνθρωπο.

Το 1930 η εταιρία Westinghouse Electric Corporation (Η.Π.Α.) κατασκευάζει το ανθρωποειδές ροµπότ Elektro που µπορούσε να µιλά, να περπατά, και να καπνίζει. Το ELEKTRO αποκαλύφθηκε για πρώτη φορά στην παγκόσμια έκθεση του 1939.

Ο W. Gray Walter δημιούργησε το 1948 τα πρώτα του αυτόνοµα ρομπότ τον Έλμερ και την Έλσι, γνωστά και ως ρομπότ χελώνες στο πανεπιστήµιο του Bristol. Τα ρομπότ αυτά κινούνταν µε βάση ερεθίσµατα που λάµβαναν από αισθητήρες ϕωτός και ήταν σε θέση να βρουν τον σταθμό φόρτισής τους όταν η μπαταρία τους εξαντλούνταν.

Το 1951 ο Raymond Goertz σχεδίασε τον πρώτο τηλεχειριζόμενο αρθρωτό βραχίονα που ζύγιζε 1 τόνο για την Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας ενώ το 1954 ο George Devol σχεδίασε το πρώτο πραγματικά προγραμματιζόμενο ρομπότ και το ονόμασε UNIMATE εκ του “Universal Automation” για το οποίο έκανε αίτηση για την πατέντα, η οποία και έγινε δεκτή το 1961. Τότε, το Unimate ήταν το βιομηχανικό ρομπότ που κατασκευάστηκε και χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή αυτοκινήτων της General Motors στο New Jersey. Δουλειά του ήταν να στοιβάζει ζεστά ακόμα τα σιδερένια εξαρτήματα στο σκελετό του αυτοκινήτου και να κάνει την συγκόλλησή τους. Ήταν μία εργασία πολύ επικίνδυνη για τους ανθρώπους, καθώς εισέπνεαν τοξικά αέρια, ενώ μπορεί να τραυματίζονταν αν δεν ήταν αρκετά προσεκτικοί.

Η ιστορία άλλαξε στις 4 Οκτωβρίου 1957, όταν η Σοβιετική Ένωση με επιτυχία εκτόξευσε το Sputnik I. Ο πρώτος αυτόνομος, τεχνητός δορυφόρος στον κόσμο ήταν 22,8 ίντσες σε διάμετρο και ζύγιζε μόνο 183,9 κιλά. 

Το 1963, σε νοσοκομείο της Καλιφόρνια, έγινε μια προσπάθεια να δημιουργηθούν τεχνητά μέλη για άτομα με ειδικές ανάγκες. Το πρώτο από αυτά ήταν το Rancho Arm που χάρη στις 6 αρθρώσεις του, είχε ευελιξία όμοια με αυτή του ανθρώπινου χεριού και οι κινήσεις του ελέγχονταν μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή.

Το 1964 ερευνητικά εργαστήρια τεχνητής νοημοσύνης ανοίγουν στο M.I.T., στο Στάνφορντ Ερευνητικό Ινστιτούτο (SRI), το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.Το 1965 ο Carnegie Mellon ιδρύει το Ινστιτούτο Ρομποτικής.

Το 1968 το πρώτο ελεγχόμενο μηχάνημα περπατήματος με υπολογιστή δημιουργήθηκε από τους Mcgee και Frank στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας και παράλληλα και το πρώτο χειροκίνητα ελεγχόμενο αυτόματο φορτηγό κατασκευάστηκε από τον R. Mosher που μπορούσε να αναπτύξει ταχύτητα έως και τέσσερα μίλια την ώρα. 

Το 1969 το WAP-1 του  Ichiro Kato έγινε το πρώτο πλήρους κλίμακας ανθρωπόμορφο ρομπότ στον κόσμο. Είχε ένα σύστημα ελέγχου των άκρων, της όρασης και ομιλίας. Χρησιμοποιήθηκαν ακόμα και αερόσακοι που συνδεόταν με το πλαίσιο για την τόνωση των τεχνητών μυών. Υπολογίστηκε ότι είχε τη νοητική ικανότητα ενός παιδιού 18 μηνών. Το WAP-3 σχεδιάστηκε αργότερα και μπορούσε να περπατήσει σε επίπεδες επιφάνειες καθώς και να ανεβοκατεβαίνει σκάλες ή πλαγιές και να στρίβει ενώ περπατάει.

Και λίγα χρόνια αργότερα κατασκευάστηκε στο Ερευνητικό Κέντρο του πανεπιστημίου Stanford στις ΗΠΑ, το πρώτο κινούμενο ρομπότ που μπορούσε να μετακινείται στο χώρο και να αναγνωρίζει για ποιο λόγο κάνει μία ενέργεια. Ο Shakey, όπως ονομάστηκε το 1970, μπορούσε να ανοιγοκλείνει διακόπτες και πόρτες, αναγνωρίζοντας πότε έπρεπε να γίνει και για ποιο λόγο και ελεγχόταν από έναν υπολογιστή στο μέγεθος ενός δωματίου. Επίσης χρησιμοποιήθηκε και σαν τηλεοπτική κάμερα, αλλά και σαν αισθητήρας ακτίνων lazer.

Το 1973 ο Γκουρφίνκελ και οι συνεργάτες του στο τμήμα του ελέγχου κίνησης στη Ρωσική Ακαδημία Επιστημών δημιουργούν το πρώτο όχημα με 6 πόδια. 

Επίσης, η Cincinnati Milacron κυκλοφόρησε το T3, το πρώτο εμπορικά διαθέσιμο βιομηχανικό ρομπότ ελεγχόμενο από μίνι υπολογιστή, σχεδιασμένο από τον Richard Hohn. 

Το 1975 ο Victor Schenman ανέπτυξε τον Προγραμματιζόμενο Universal Manipulation Arm (Πούμα) που χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε βιομηχανικές εργασίες.

Το 1978 ο Shigeo Hirose δημιούργησε το ρομπότ ACMVI (Oblix) που έγινε τελικά ο βραχίονας του ρομπότ MOGURA που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία. 

Το 1979 το καρότσι που φτιάχτηκε στο Στάνφορντ διέσχισε ένα δωμάτιο γεμάτο καρέκλες χωρίς ανθρώπινη βοήθεια, με μια τηλεοπτική κάμερα τοποθετημένη σε μια ράγα που έβγαζε φωτογραφίες από πολλές γωνίες και τις μετέδιδε σε υπολογιστή. Ο υπολογιστής ανέλυε την απόσταση ανάμεσα στο καρότσι και στα εμπόδια ώστε να μην υπάρξει πρόσκρουση.

Την ίδια χρονιά, ο Hiroshi Makino του Πανεπιστημίου Yamanashi σχεδίασε το Selective Compliant, έναν αρθρωτό βραχίονας ρομπότ (SCARA) για εργασίες συναρμολόγησης σε εργοστάσια.

Το 1985 δημιουργήθηκε από την General Robotics Corp. το RB5X ήταν ένα προγραμματιζόμενο ρομπότ εξοπλισμένο με αισθητήρες υπερύθρων, απομακρυσμένη μετάδοση ήχου/βίντεο, αισθητήρες προσκρουσης και μια συσκευή σύνθεσης φωνής. Είχε λογισμικό που του επέτρεπε να μάθει για το περιβάλλον του. Ακόμα, την ίδια χρονιά, τελειοποιήθηκε μια τετράποδη μηχανή περπατήματος, το Collie1, από τον H. Miura στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο με 3 βαθμούς ελευθερίας ανά πόδι.

Ήταν επίσης και η χρονιά που έγινε η πρώτη καταγεγραμμένη ρομποτικά υποβοηθούμενη επέμβαση, όταν ο ρομποτικός βραχίονας του συστήματος PUMA 560 χρησιμοποιήθηκε για μία πολύπλοκη νευροχειρουργική βιοψία σε μία μη-λαπαροσκοπική εγχείρηση.

Tο 1987 το πρώτο ρομπότ εξυπηρέτησης HelpMate πήγε για δουλειά στο Νοσοκομείο Danbury στο Κονέκτικατ, ενώ την επόμενη χρονιά το Aquarobot, ένα ρομπότ που περπατά για υποθαλάσσια χρήση, δημιουργήθηκε στο Εργαστήριο Ρομποτικής του Υπουργείου Μεταφορών στην Ιαπωνία. 

Η ρομποτική πέρασε τότε στην δημιουργία ρομπότ ειδικού σκοπού, αναγνωρίζοντας τους φυσικούς περιορισμούς του ανθρώπου. 

Έτσι, το 1992 κατασκευάστηκε ο DANTE I με σκοπό να μελετηθεί από πολύ κοντά ο κρατήρας ενεργού ηφαιστείου. Δημιουργήθηκε από την επιστημονική ομάδα του Πανεπιστημίου Carnegie-Mellon στις ΗΠΑ. Διαμορφωμένος σε σχήμα αράχνης, ώστε να μπορεί να σκαρφαλώνει στις δύσβατες επιφάνειες ενός κρατήρα, ο Dante ήταν εξοπλισμένος με αισθητήρες και κάμερες. Με αυτό τον τρόπο συλλέχθηκαν αέρια και μάγμα από τον κρατήρα του ηφαιστείου του βουνού Σπουρ στην Αλάσκα το 2004, το οποίο αποτέλεσε την πρώτη επιτυχημένη αποστολή του.

Το 1996 η Honda δημιούργησε το P2, το οποίο ήταν το πρώτο σημαντικό βήμα στη δημιουργία του ASIMO. Το P2 ήταν το πρώτο αυτορυθμιζόμενο, δίποδο ανθρωποειδές ρομπότ. Είχε ύψος 1.80 μέτρα και οι κινήσεις του ήταν πολύ κοντά στις ανθρώπινες!

Ένα χρόνο αργότερα, το PathFinder της NASA προσγειώθηκε στον Άρη. Το τροχοφόρο ρομποτικό ρόβερ έστειλε εικόνες και δεδομένα για τον Άρη πίσω στη Γη. Την ίδια χρονιά, το σκακιστικό πρόγραμμα Deep Blue της εταιρείας λογισμικού ΙΒΜ κέρδισε τον πρωταθλητή Gary Kasparov σε έναν αγώνα σκάκι. Αυτό αντιπροσωπεύει την πρώτη φορά που μια μηχανή κέρδισε έναν μεγάλο πρωταθλητή σκάκι. Το Deep Blue είχε την ικανότητα να επεξεργάζεται 200000000 κινήσεις το δευτερόλεπτο! Το παιχνίδι μεταδόθηκε ζωντανά μέσω Διαδικτύου  και το παρακολούθησαν πάνω από 74 εκατομμύρια άτομα.

Επίσης, η Honda δημιούργησε το P3, το δεύτερο σημαντικό βήμα στη δημιουργία του ASIMO της που ήταν το πρώτο εντελώς αυτόνομο ανθρωποειδές ρομπότ της εταιρίας.

Το 1998 η Δρ Cynthia δημιούργησε το Kismet, ένα ρομποτικό πλάσμα που αλληλεπιδρούσε συναισθηματικά με ανθρώπους και η LEGO κυκλοφόρησε τη σειρά προϊόντων ρομποτικής ανάπτυξης MINDSTORMS, που είναι ένα σύστημα για την επινόηση ρομπότ με χρήση αρθρωτού σχεδιασμού και LEGO πλαστικά τούβλα.

Την επόμενη χρονιά, η Sony κυκλοφόρησε τον πρώτο ρομποτικό σκύλο Aibo ικανό να αλληλεπιδρά με τον άνθρωπο σαν κανονικό κατοικίδιο και η Mitsubishi δημιούργησε ένα ψάρι ρομπότ. Η πρόθεση ήταν να δημιουργηθεί μια ρομποτική έκδοση ενός εξαφανισμένου είδους ψαριού.Παράλληλα, η Personal Robots κυκλοφόρησε το ρομπότ Cye που εκτελούσε μια ποικιλία οικιακών δουλειών, όπως η παράδοση αλληλογραφίας, η μεταφορά πιάτων και η ηλεκτρική σκούπα. 

Το σημαδιακό έτος 2000 η Sony παρουσίασε τα Sony Dream Robots (SDR) στο Robodex. Το SDR μπόρεσε να αναγνωρίσει 10 διαφορετικά πρόσωπα, να εκφράσει συναισθήματα μέσω του λόγου και του σώματος και να περπατήσει σε επίπεδες αλλά και ακανόνιστες επιφάνειες.

Το 2001 η MD Robotics του Καναδά κατασκεύασε το Σύστημα Απομακρυσμένου Χειριστή Διαστημικού Σταθμού (SSRMS) που συνέβαλε στη συναρμολόγηση του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. 

Το 2002 η Honda δημιούργησε το Advanced Step in Innovative Mobility (ASIMO) που προορίζεται για προσωπικός βοηθός. Αναγνωρίζει το πρόσωπο, τη φωνή του ιδιοκτήτη του και όνομα. Μπορεί να διαβάσει email και έχει τη δυνατότητα ροής βίντεο από την κάμερά του σε υπολογιστή. 

Το 2003 ως μέρος της αποστολής της να εξερευνήσουν τον Άρη, η NASA εκτόξευσε δίδυμα ρομποτικά ρόβερ στις 10 Ιουνίου και στις 7 Ιουλίου 2003 με τίτλο Spirit and Sojourner.

Το 2005 στο Πανεπιστήμιο Cornell δημιουργήθηκαν αυτοαναπαραγόμενα ρομπότ!!

Από το 2005 και έπειτα υπάρχει ακόμα μεγαλύτερη λίστα επιτευγμάτων της ρομποτικής και σαφώς αυτά που αναφέρονται και έως τότε στο παρόν άρθρο, δεν είναι δυνατόν να συμπεριλάβουν κάθε σημείο σταθμό. 

Σκοπός είναι να δοθεί μια γενική εικόνα της ιστορίας της ρομποτικής επιστήμης και της ανθρώπινης εξερεύνησης σε αυτό τον τομέα, στην πορεία της ιστορίας.

Τα τελευταία κοντά 20 χρόνια έχουν γίνει ακόμα μεγαλύτερα βήματα στον τομέα της ρομποτικής και σίγουρα στο παρόν άρθρο δεν αναφέρονται όλα όσα έγιναν ως το 2005. Είναι άξιο αναφοράς καθώς και σκοπός του, να τονίσει το πόσο νωρίς στην ιστορία του ανθρώπου έγιναν οι πρώτες αναφορές σε αυτοματισμούς και οι πρώτες προσπάθειες εφαρμογής των θεωρητικών σκέψεων γύρω από αυτούς. Επίσης, φαίνεται ότι από τη δεκαετία του 1960 και έπειτα, η πρόοδος της ρομποτικής είναι αλματώδης και ο ρυθμός ανάπτυξης αυξάνεται εκθετικά! Μέσα σε τόσο λίγες δεκαετίες, ο άνθρωπος κατάφερε να δημιουργήσει ένα μηχανικό ομοίωμά του και τεχνολογία που εξυπηρετεί κάθε του ανάγκη ακόμα και σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες μέσα σε κρατήρα ηφαιστείου, σε πολύ μεγάλες πιέσεις υποθαλάσσια αλλά και εκτός του πλανήτη!!

[ Αναστασία Γιαμαλή ]

Πηγές 

https://projectrobotics.wordpress.com/

http://3ogelptolrobot.weebly.com

https://sites.google.com/site/2lykpolrobot/

https://www.robotshop.com/

Εφαρμογές Ρομποτικής σε επίπεδο σπιτιού

Η Ρομποτική Τεχνολογία γίνεται ολοένα και ευρύτερα προσβάσιμη στο μέσο κοινό με διάφορες εφαρμογές στην καθημερινή ζωή στο σπίτι. Η καθημερινότητα μας είναι ήδη γεμάτη από εφαρμογές ρομποτικής, υπό την μορφή αυτοματισμών. Εκτιμάται ότι σύντομα, ως το 2030, τα ρομπότ, με την έννοια των αυτοματισμών, θα εφαρμοστούν σε όλα τα αντικείμενα που χρησιμοποιούμε κάνοντάς τα πιο ασφαλή. Αυτό υποστηρίζεται από το γεγονός ότι, εφόσον τα ρομπότ μετράνε τα πάντα με τη χρήση κατάλληλων αισθητήρων, εξάγουν πιο ακριβή συμπεράσματα, τα οποία μπορούμε να αξιοποιήσουμε για να βελτιώσουμε τη ζωή μας. Μπορεί να μην είναι ακόμα ο κανόνας, αλλά σε μερικά χρόνια σύμφωνα με έρευνες του Stanford, η χρήση ρομπότ θα είναι αρκετά συνηθισμένη.

Υπάρχουν δύο κατηγορίες εφαρμογών της ρομποτικής στην καθημερινότητά μας, τα ρομπότ υπό τη μορφή ανδροειδούς ή μηχανήματος και η τεχνολογία ελέγχου κάποιων λειτουργιών του σπιτιού. 

Στην πρώτη κατηγορία, εντάσσονται τα ρομποτ που βοηθούν σε δουλειές του σπιτιού και εκτελούν εργασίες. Η λογική ανάπτυξης και της απήχησής τους είναι ότι οι καθημερινές αγγαρείες, δεν μπορούν να αποφευχθούν και απαιτούν αρκετό χρόνο, ο οποίος μπορεί να αξιοποιηθεί πιο παραγωγικά. Γι’ αυτό και όταν αναφερόμαστε σε «ρομπότ για το σπίτι», αυτό που σκέφτονται οι περισσότεροι είναι τα ρομποτ που βοηθούν στην καθαριότητα, μικρά ρομποτάκια που αναλαμβάνουν σκούπισμα και σφουγγάρισμα όπως η ρομποτική σκούπα. Σκανάρουν το χώρο με τις ενσωματωμένες κάμερες, εντοπίζουν τα εμπόδια και αφού δημιουργήσουν ένα ψηφιακό χάρτη του σπιτιού, καθαρίζουν. Σε μεγαλύτερη κλίμακα, η Moley Robotics, παρουσίασε μία διασυνδεδεμένη κουζίνα με δύο ρομποτικά χέρια τα οποία φτάνουν μέχρι το ψυγείο για να πιάσουν τα υλικά που χρειάζονται για τη συνταγή που θα ζητήσει ο χρήστης, ετοιμάζουν το γεύμα και καθαρίζουν το τραπέζι. 

Σε παρόμοιο μήκος κύματος κινούνται και ρομποτάκια όπως το Zendo, που μπορεί να κινείται μόνο του μέσα στο σπίτι καθώς έχει κάμερες που ανιχνεύουν τα εμπόδια. Ελέγχει τις συσκευές του σπιτιού, προσέχει τους ηλικιωμένους και εκπέμπει σήμα σε περίπτωση ατυχήματος. Μάλιστα, το touch-screen πρόσωπό του επιτρέπει να πάρει διάφορες εκφράσεις ενώ έχει και μικρόφωνο για να μπορεί να μιλάει. Το Guardian αναφέρει ότι επιπλέον μπορεί να διασκεδάζει τα παιδιά με ένα χορευτικό νούμερο. 

Υπάρχουν όμως και αυτοματισμοί μέσα στο σπίτι, που έχουν εισβάλει τόσο έντονα στην καθημερινότητά μας, σε σημείο να μην αντιλαμβανόμαστε το πόσο καινούργια τεχνολογία είναι. Για παράδειγμα, το πλυντήριο που έχει ρυθμισμένα τα προγράμματα και ο χρήστης απλά επιλέγει το αντίστοιχο νούμερο για το πρόγραμμα που επιθυμεί ή η λειτουργία ύπνου στην τηλεόραση. Σίγουρα είναι πολύ πιο μικρές λεπτομέρειες στην καθημερινότητά μας αλλά υπάρχουν εδώ και λίγα μόλις χρόνια!

Ένα μεγάλο πρότζεκτ, είναι το ρομποτικό διαμέρισμα που δημιουργήθηκε το 2015 στο Σαν Φρανσισκο. Ένα μικρό διαμέρισμα, περιοριζει πολύ τον ένοικο ως προς τη διαρρύθμιση. Αυτό το πρόβλημα έλυσε η εταιρία που σχεδίασε το συγκεκριμένο διαμέρισμα, όπου τα έπιπλα μεταφέρονται από μόνα τους σύμφωνα με την επιλογή του χρήστη, ώστε να στήσουν κάθε φορά το δωμάτιο που ζητάει. Βγαίνει το κρεβάτι που είχε αναδιπλωθεί, ή αντίθετα μετακινείται πιο πίσω η βιβλιοθήκη ώστε να κάνει χώρο για ένα μεγαλύτερο σαλόνι. Ο έλεγχος αυτής της σειράς «έξυπνων επίπλων» γίνεται μέσω εφαρμογής στο κινητό και έχει επιτευχθεί με τη χρήση ρομποτικής τεχνολογίας ώστε να εξυπηρετήσει τις ανάγκες του μέσου ανθρώπου στις μεγάλες πόλεις που κατά βάση επιλέγει μικρότερα και πιο οικονομικά διαμερίσματα.

Σε συνέχεια αυτού, η πιο διαδεδομένη εφαρμογή ρομποτικής τεχνολογίας είναι η τεχνολογία που αξιοποίησε η Google και η Amazon για να δημιουργήσουν τις Google Assistant και Alexa αντίστοιχα. Τα AI που συνδέονται με πληθώρα συσκευών από το σπίτι και επιτρέπουν τον έλεγχό τους με φωνητικές εντολές ή μέσω εφαρμογής στο κινητό. Η τεχνολογία του Smart Home, κερδίζει όλο και μεγαλύτερη απήχηση, καθώς οι αυτοματισμοί επιτρέπουν άμεσο και γρήγορο έλεγχο και την προεπιλογή ρυθμίσεων που εξυπηρετεί στο χρονικό προγραμματισμό. Από τα πιο απλά, που έχουν να κάνουν με τον φωτισμό, τη θερμοκρασία του σπιτιού, το να παίξει ένα τραγούδι ή το να αυξομειώσει την ένταση της μουσικής, μέχρι το να ενεργοποιήσει την καφετιέρα ή να ρυθμίσει ξυπνητήρι. Οι αυτοματισμοί αυτοί, κάνουν τη ζωή μας πιο εύκολη καθώς μειώνουν τις ενέργειες που έχουμε να λάβουμε καθημερινά, αφήνοντας έτσι ενέργεια να αφιερωθεί σε πιο σημαντικές δουλειές. Δεν χρειάζεται για παράδειγμα να κάνεις καμία κίνηση για να βεβαιωθείς ότι έχεις ρυθμίσει το θερμοστάτη του σπιτιού στους 22 βαθμούς, απλά ρωτάς την έξυπνη βοηθό σου που είναι συνδεδεμένη με κάθε αισθητήρα στο σπίτι. Μάλιστα μπορείς να ζητήσεις να είναι ένα συγκεκριμένο δωμάτιο σε μια θερμοκρασία! 

Μεγάλη σημασία έχει αυτή η τεχνολογία στην ασφάλεια του σπιτιού, καθώς οι αισθητήρες μπορούν να εντοπίσουν κινήσεις και να στείλουν μήνυμα ότι κάποιος προσπαθεί να διαρρήξει το σπίτι. Με τέτοιους αισθητήρες κίνησης, είμαστε ως κοινωνία, εδώ και χρόνια εξοικειωμένοι, απλά ίσως δεν είχαμε ακόμα κάνει τη σύνδεση με τη ρομποτική τεχνολογία. Οι κάμερες ασφαλείας που στρέφονται εκεί που οι αισθητήρες τους ανιχνεύουν κίνηση είναι άλλο ένα παράδειγμα που καθιστά εμφανές το πόσο σημαντική βοήθεια παρέχει η εφαρμογή της ρομποτικής στην καθημερινότητά μας.

Εξελικτικά, όλο και περισσότερο αυτή η λογική του αυτοματισμού και του “απομακρυσμένου ελέγχου” συσκευών εντάσσεται στην νοοτροπία μας. Εμπιστευόμαστε περισσότερο την μηχανή να φτιάξει μόνη της αυτό που ζητάμε καθώς, μειώνοντας τον ανθρώπινο παράγοντα, μειώνονται και τα λάθη. Η ένσταση είναι ότι αν μπορούμε να φτιάξουμε ένα ρομπότ να κάνει κάθε δουλειά για εμάς, που σταματάμε; Πως σταματάμε; Ποια είναι τα όρια; Αυτές είναι ερωτήσεις που οι εκάστοτε μηχανικοί τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικής θα κληθούν να ρυθμίσουν και να αποφασίσουν, όπως ως τώρα καλούνται να τα ελέγχουν ως προς την ακτινοβολία που εκπέμπουν αθροιστικά και ως προς την τιμή διάθεσής τους στην αγορά, ώστε να είναι διαθέσιμα για το κοινό στο οποίο στοχεύει αυτή η τεχνολογία.

Πηγές

Robotic Furniture Revolutionize Tiny Apartments Ori (refinery29.com)

What is Alexa and what can Amazon Echo do? (pocket-lint.com)

10 ρομπότ κάνουν διασκεδαστικές τις δουλειές του σπιτιού (pencilonthemoon.gr)

Τα 5 ρομπότ που κάνουν δουλειές στο σπίτι – CNN.gr

Artificial Intelligence in Home Robots – Current and Future Use-Cases | Emerj Artificial Intelligence Research

Αναστασία Γιαμαλή

ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ: ΤΟ Ο2 ΤΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ

Μέρα με τη μέρα όλο και περισσότερες διαδικασίες αυτοματοποιούνται, με στόχο τη διευκόλυνση των πολιτών και τη διασφάλιση μιας πιο εύρυθμης λειτουργίας, ανεπηρέαστης από τον ανθρώπινο παράγοντα. Όπως είναι φυσικό, μία τέτοια εξέλιξη δε θα μπορούσε να μην κάνει την εμφάνισή της σε ένα από τα πιο δύσκολα και απαιτητικά για τον άνθρωπο περιβάλλοντα, τις βιομηχανίες. Η αρχή έγινε στη Μεγάλη Βρετανία, με τη βιομηχανική επανάσταση, το 1760, και την εισαγωγή των πρώτων κλωστοϋφαντουργικών μηχανών, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί το κέρδος και η απόδοση καθώς και να ελαχιστοποιηθεί ο απαιτούμενος χρόνος. Με την πάροδο του χρόνου και παρά τις αρχικές ενστάσεις από τη μεγαλύτερη μερίδα της εργατικής τάξης, αναγνωρίστηκε ότι αυτή ήταν μια κάθε άλλο παρά προσωρινή αλλαγή. Αποτελούσε τη νέα πραγματικότητα. Πολλοί μηχανικοί αλλά και ερευνητές από τον επιστημονικό κόσμο, εργάστηκαν και προσανατολίστηκαν στο να εξελίξουν τις υπάρχουσες μηχανές αλλά και να δημιουργήσουν νέες πρωτοπόρες, εντάσσοντας σε αυτές και την τεχνητή νοημοσύνη. Έτσι γεννήθηκε η βιομηχανική ρομποτική.

Παρά το γεγονός ότι οι βιομηχανίες όλων των κρατών έχουν εντάξει δυναμικά τη ρομποτική στην παραγωγική διαδικασία, κάποιες κρατούν τα ηνία των ισχυρών κρατών. Ενδεικτικά οι κορυφαίες χώρες που καταλαμβάνουν και τις πρώτες θέσεις στο βάθρο είναι οι Νότια Κορέα, Ιαπωνία και στην τρίτη θέση η Γερμανία, σύμφωνα με μελέτες του 2019 από το International Federation of Robotics. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα βιομηχανικά ρομπότ, δεν ανταποκρίνονται απαραίτητα στις ανθρωπόμορφες φιγούρες που έχουμε στο μυαλό μας. Η πλειονότητα αυτών, είναι μεγάλες πλατφόρμες είτε κινούμενες στο χώρο είτε στερεωμένες σε κάποιες επιφάνειες, με κοινό χαρακτηριστικό τους τους βραχίονες που εκτελούν διάφορες εργασίες. Επιπλέον, η εισαγωγή της τεχνητής νοημοσύνης στο λογισμικό τους κατατάσσει τα ρομπότ σε κατηγορίες βάσει της πολυπλοκότητας των εργασιών που θα εκτελέσουν. Παράλληλα, σε ορισμένες περιπτώσεις, απαιτείται ο χειρισμός τους από κάποιον υπεύθυνο, ενώ σε άλλες αυτό δεν κρίνεται απαραίτητο.

Όλη αυτή η ραγδαία ανάπτυξη όμως προβληματίζει ιδιαίτερα τόσο τους πολίτες όσο και τους επιστήμονες. Τίθενται τα ερωτήματα: Προς ποια κατεύθυνση βαδίζουμε; Θα κατακλύσουν εντελώς τη ζωή μας; Εγκυμονούν κίνδυνοι από την τόσο διευρυμένη χρήση τους; Ευθύνονται για τα υψηλά ποσοστά ανεργίας; Και άλλα πολλά αντίστοιχα. Με άλλα λόγια τίθενται ηθικά διλήμματα που δύσκολα μπορεί κανείς να απαντήσει. Σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να αμφισβητηθεί η βελτιστοποίηση που έχει επέλθει στην καθημερινότητα πολλών συμπολιτών μας. Η χρήση των ρομπότ έχει απαλλάξει πολλούς εργαζομένους, τόσο από πολλές βαριές και σκληρές δουλειές όσο και από επικίνδυνες. Ταυτόχρονα, όλο και περισσότεροι νέοι άνθρωποι προσανατολίζουν τις σπουδές τους προς αυτήν την κατεύθυνση συνδράμοντας στην πρόοδο της επιστήμης. Συνεπώς, αυτή η εξέλιξη μπορεί να έχει τόσο θετική όσο και αρνητική ανάγνωση.

Συνοψίζοντας, η εξέλιξη της ρομποτικής και η ένταξή της στη βιομηχανική και παραγωγική διαδικασία, δεν πρέπει να μας τρομάζει. Το βλέμμα κάθε σύγχρονης κοινωνίας οφείλει να είναι στραμμένο στην πρόοδο. Παρομοιάζοντας την κοινωνία με ένα δέντρο λοιπόν, θα μπορούσαμε να πούμε ότι τα κλαδιά που μεγαλώνουν και δυναμώνουν κάθε μέρα είναι η εξέλιξη, οι ρίζες είναι η ηθική και το κοινό συμφέρον, αλλά ο κορμός, που τα συνδέει, είναι όλοι οι πολίτες, όλοι εμείς!

https://emea.gr/epilogi-syntakton/611950/se-poia-chora-kyriarchoyn-ta-viomichanika-rompot-

Ρομποτική και Διάστημα

Εδώ και αρκετές δεκαετίες, η επιστήμη της ρομποτικής έχει υπάρξει βασικός πυλώνας της εξερεύνησης και μελέτης του διαστήματος. Οι εφαρμογές της σε αυτόν τον τομέα είναι ποικίλες και πολύ σημαντικές καθώς έχει συμβάλλει έμπρακτα στην έρευνα άγνωστων περιοχών του ηλιακού μας, και όχι μόνο, συστήματος. Αρχικά, με τη λέξη ρομπότ αναφερόμαστε σε μια μηχανική συσκευή που σκοπό έχει, είτε την διευκόλυνση, είτε την αντικατάσταση του ανθρώπου σε διάφορες εργασίες. Οι κινήσεις της εν λόγω συσκευής συνήθως ελέγχονται από έναν ειδικά προγραμματισμένο ηλεκτρονικό υπολογιστή. Η ιδιαιτερότητα των ρομπότ, έναντι των άλλων μηχανών, βρίσκεται στο ότι επεξεργάζονται επιτόπου τις πληροφορίες που συλλέγουν, γεγονός που βοηθάει στην υλοποίηση πολυπλοκότερων εργασιών.

Ωστόσο, ως προς τη μελέτη του διαστήματος οι απαιτήσεις αυξάνονται αρκετά καθώς οι επιστήμονες έρχονται αντιμέτωποι με το σχεδιασμό ρομπότ που χρειάζεται να είναι λειτουργικά υπό αντίξοες, ή πολύ συχνά άγνωστες, συνθήκες. Η ανθεκτικότητα των ρομπότ έναντι των ανθρώπων βέβαια, καθώς και η ευκολία για απομακρυσμένο έλεγχο τους από τη Γη, έφερε τις βάσεις στη δημιουργία ολόκληρων αποστολών με σκοπό την εξερεύνηση και επιτόπια έρευνα ουράνιων σωμάτων. Πιο γνωστές και αντιπροσωπευτικές σε αυτόν τον τομέα μπορούν να θεωρηθούν εκείνες με αντικείμενο μελέτης τον πλανήτη Άρη.

Συγκεκριμένα από το 1960 έχουν σχεδιαστεί και εκτοξευθεί σχεδόν 50 αποστολές με στόχο τον «κόκκινο» πλανήτη. Η πρώτη επιτυχημένη ήταν από την Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος της Αμερικής (NASA), με το διαστημικό σκάφος Mariner 4. Το τέταρτο διαστημικό σκάφος της σειράς Mariner, αφού εκτοξεύτηκε επιτυχώς στις 28 Νοεμβρίου του 1964, έστειλε στη Γη τις πρώτες κοντινές φωτογραφίες της επιφάνειας του Άρη αλλάζοντας ριζικά την άποψη της επιστημονικής κοινότητας για τη ζωή στο διάστημα. Δεν αναμενόταν να επιβιώσει παραπάνω από την οκτάμηνη διαδρομή του προς τον Άρη, όμως κατάφερε να παραμείνει σχεδόν τρία χρόνια σε ηλιακή τροχιά, συνεχίζοντας μακροχρόνιες μελέτες για το ηλιακό αιολικό περιβάλλον. Τον Δεκέμβριο του 1967 οι επικοινωνίες με το Mariner 4 διακόπηκαν. Από τότε έχουν υλοποιηθεί και τελεσφορήσει πλήθος αποστολών προς τον συγκεκριμένο πλανήτη. Αυτή τη στιγμή, μόνο η διαστημική υπηρεσία της NASA έχει εν ενεργεία οκτώ αποστολές με αντικείμενο έρευνας τον Άρη, ενώ έχει ήδη σχεδιασμένες σε μεγάλο ποσοστό τις επόμενες δύο.

Χαρακτηριστικά μπορούμε να αναφερθούμε στην “2001 Mars Odyssey”, που ενώ εκτοξεύτηκε τον Απρίλιο του 2001 βρίσκεται ακόμα σε τροχιά γύρω από αυτόν. Πρόκειται για το μακροβιότερο διαστημικό σκάφος της NASA στον Άρη το οποίο συνετέλεσε στη χαρτογράφηση της ποσότητας και της κατανομής πολλών χημικών στοιχείων και μετάλλων που αποτελούν την επιφάνεια του. Οι μετρήσεις που πραγματοποίησε το “Odyssey” επέτρεψαν στους επιστήμονες την καταγραφή ορυκτών και χημικών στοιχείων, καθώς και τον προσδιορισμό περιοχών με υπόγειο παγωμένο νερό. Επίσης, εικόνες που μετρούν τη θερμοκρασία της επιφάνειας έδωσαν εκπληκτική προοπτική ως προς την τοπογραφία του πλανήτη. Το “Odyssey” Orbiter (όχημα σε τροχιά) αποτέλεσε ένα σημαντικό μέσο επικοινωνίας για αποστολές που ακολούθησαν όπως τα Mars Exploration Rovers “Spirit” και “Opportunity”, καθώς και των Lander “Mars Phoenix” και Rover “Curiosity”. Έτσι, εικόνες και άλλες μετρήσεις από την αποστολή “2001 Mars Odyssey” βοηθούν στον εντοπισμό πιθανών τόπων προσγείωσης για Rovers και Landers.

Αυτή τη στιγμή η αποστολή με τίτλο “Mars 2020 Perseverance Rover”, που εκτοξεύτηκε τον Ιούλιο του 2020, βρίσκεται επιτυχώς προσεδαφισμένη στον πλανήτη Άρη από τον Φεβρουάριο του 2021. Η εν λόγω αποστολή αποτελεί την μεγαλύτερη και πιο σημαντική εξέλιξη στον τομέα της αστροβιολογίας μέχρι σήμερα και υπάγεται στο μακροπρόθεσμο πρόγραμμα της NASA για μια προσπάθεια ρομποτικής εξερεύνησης του πλανήτη Άρη. Το Rover “Perseverance” σχεδιάστηκε λεπτομερώς από το NASA Mars Science Laboratory ώστε να διαθέτει το πιο εξελιγμένο εργαστήριο αστροβιολογίας που έχει ποτέ σταλεί σε άλλο ουράνιο σώμα. Βασικός του στόχος είναι η συλλογή αρειανών δειγμάτων από τα πετρώματα του, που θα επιστραφούν στη Γη με κάποια μελλοντική αποστολή.

Πιο αναλυτικά, διαθέτει συνολικά 19 κάμερες και 2 μικρόφωνα τόσο για την καταγραφή πληροφοριών όσο και για την βέλτιστη πλοήγηση του στην επιφάνεια του Άρη. Επίσης, ένας ρομποτικός βραχίονας με ενσωματωμένο τρυπάνι εξάγει τους πυρήνες των πετρωμάτων, τους οποίους στη συνέχεια αποθηκεύει σε ένα ειδικά διαμορφωμένο χώρο στο κύριο «σώμα» του rover. Η μεγάλη ιδιαιτερότητα αυτής της αποστολής έναντι του προκάτοχου της Rover “Curiosity”, που ήδη πραγματοποιεί έρευνες στο πλανήτη από το 2012, είναι η προσθήκη του Mars Helicopter “Ingenuity”. Το “Ingenuity” είναι ένα μικρό, ομοαξονικό ελικόπτερο, τύπου drone, το οποίο επέβαινε στο κάτω μέρος του βασικού κορμού του Rover κατά τη διαδρομή του προς τον πλανήτη Άρη. Κύριος στόχος της συσκευής είναι οι πειραματικές απόπειρες πτήσης σε άλλο ουράνιο σώμα. Τα αποτελέσματα αυτών των δοκιμών στοχεύουν στη μελλοντική δημιουργία ανιχνευτών με δυνατότητα αιώρησης, για την εύρεση σημείων ενδιαφέροντος και πιθανών διαδρομών των Rover. Στις 19 Απριλίου 2021, το ιπτάμενο ρομποτάκι υλοποίησε την πρώτη κινούμενη, ελεγχόμενη πτήση στην εξαιρετικά λεπτή ατμόσφαιρα του Άρη, γράφοντας ιστορία ως η πρώτη του είδους της σε οποιονδήποτε κόσμο πέρα από τη Γη.

Εν κατακλείδι, είναι εμφανές ότι η επιστήμη της ρομποτικής έχει συμβάλει έμπρακτα στο κομμάτι της διαστημικής έρευνας. Οι αφιλόξενες συνθήκες του διαστήματος ανέκαθεν θεωρούνταν από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την ασφαλή εξερεύνηση του από τους ανθρώπους. Παρ’ όλ’ αυτά, μέσω της ρομποτικής και των πολυάριθμων δυνατοτήτων που μας προσφέρει, η ανθρωπότητα κατάφερε να αγγίξει κάποια διαπλανητικά όρια που μέχρι πρότινος φάνταζαν αδιανόητα.

Ναταλία Χόρτη

Πηγές:

Missions | Mars Exploration Section – NASA’s Mars Exploration Program

Mars 2020 Perseverance Rover – NASA Mars

Learn About the Rover – NASA Mars

Mars Helicopter – NASA Mars