Autonóm mobil robotok

Tézis A robotikai fejlesztések irányát megváltoztatja, hogy a különösebb „intelligenciával” nem rendelkező hagyományos ipari robotok mellett a hétköznapi használat szintjén (háztartásokban, egészségügyben, stb.) is gyakrabban alkalmazzák a komplexebb, autonómabb, rutinmunkák helyett összetettebb feladatokat végrehajtó mobil robotokat.

A robotok definíciójánál és osztályozásánál három szempontot fogadnak el általánosan: teljes egészében ember által készített szerkezetek, mozogni tudnak, a mozgásban több szabadságfokkal rendelkeznek (mobilitás), tevékenységüket részben, vagy teljesen önállóan irányítják (autonómia). Definíció: emberi feladatokat kivitelező, élőlény (de általában nem ember) formájú fizikai ágensek. Nem hollywoodi szörnyek, nem humanoidok.

Robotgenerációk I. generáció: kizárólag vezérléssel működtethetők, a számítógép programja adja meg mozgásuk útvonalát, határozza meg az elvégzendő tevékenységeket. A környezet változásait nem érzékelik. II. generáció: környezetüket szenzorokkal vizsgálják, az így szerzett és a saját működésükről nyert információk alapján a számítógép bármikor képes módosítani a robot mozgását, például kikerüli a váratlanul útjába került akadályokat. Feladataikat magas szintű programnyelven határozzák meg. III. generáció: mesterséges intelligencia térhódítása: jól alkalmazkodnak a környezet változásaihoz, alakokat és helyzeteket ismernek fel, hanggal is vezérelhetők, amire képesek hanggal válaszolni, önálló döntéseket hoznak, bonyolult feladatokat oldanak meg, alkalom adtán maguktól módosítják a betáplált programot. Segítségükre vannak tanuló algoritmusaik; általuk hasznosítják korábbi tapasztalataikat. IV. generáció: ???

Első generációs robotok modellje Külső vezérlés Pl. útvonal, elvégzendő tevékenységek Első generációs robot Belső modell Bemenet Kimenet emberi. előre programozott parancsvégrehajtás paraméterek Fix és korlátozott

Második generációs robotok modellje Külső vezérlés magasszintű feladatmeghatározás Második generációs robot Belső modell Bemenet Kimenet környetezetből szenzoradatok külső változásokra reagáló feladatvégrehajtás saját működésről nyert információk korlátozott mértékben, de módosítható

Harmadik generációs robotok modellje Külső vezérlés változtatnak a feladatvégrehajtás módján önálló döntés magasszintű, komplex feladatmeghatározás Harmadik generációs robot Belső cél, terv Belső modell Bemenet Kimenet környezeti, alak- és helyzetinformációk (hang is) külső-belső változásokra reagáló feladatvégrehajtás saját tevékenység hatásáról nyert információk új információk beintegrálása jelentős mértékben változtatható tanuló algoritmusok

Mobilitás és autonómia Három környezettípus: levegő/világűr víz szárazföld Autonómia feltételei: környezetről való információszerzés, emberi beavatkozás nélküli folyamatos munkavégzés, emberi segítség nélküli helyváltoztatás A pontról B pontra, emberekre, tárgyakra, saját magára veszélyes szituációk elkerülése, saját maga megjavítása külső beavatkozás nélkül.

A várható fejlődés

Intelligencia Racionális ágensek Információkezelés és intelligens cselekvés Szituációs aktivitás, architektúrák

További trendek Vezeték nélküli technológiák és mobil robotika összekombinálódása folytatódik. Kooperativitás: mobil robotok csoportosan, multi-ágens rendszerekként, rajintelligenciaszerűen is képesek feladatokat megoldani. Egyre fontosabb szerephez jutnak a környezettel való hatékony interakcióhoz nélkülözhetetlen szenzorok és aktuátorok.

Alkalmazások Szolgáltatások (kórházak, porszívók, fűnyírók, stb.) Otthoni asszisztensek, szórakoztató robotok („ápolók”, társpótlók, stb.) Veszélyes terepen dolgozó robotok (kutató és mentőrobotok, stb.)

Szükséges technológiai előfeltételek mikroprocesszor technológia: a feladat megoldásához szükséges teljesítmény, vezeték nélküli technológia: a hálózatban történő működés jobb feltételeinek megteremtése, képfeldolgozás: a környezet érintés nélküli érzékelésének, valamint megismerésének képessége, szöveg- és beszédfelismerés: természetes nyelvek feldolgozása és az ehhez szükséges fogalmi rendszerek hatékony reprezentációja, szenzor- és aktuátortechnológia: megfelelő mozgás- és egyéb érzékelés, továbbá az emberi mozgás aprólékosságát megközelítő mozgás kidolgozása, tanuló algoritmusok, következtetőgépek: elfogadhatóan gyors tanulás és következtetés megvalósítása, energiaellátás: hatékonyság biztosítása.

Az IKT más területeire való hatások Nanotechnológia Környezet-intelligencia (AmI) Virtuális közegek Mesterséges intelligencia

Társadalmi-gazdasági hatások A fejlesztéseket technikai-gazdasági szempontból a termelés költségének csökkentése, minőségének növelése, a nagy pontosságot igénylő műveletek jobb kivitelezése, az emberi megbízhatósági tényezők kiküszöbölése, az emberi teljesítőképesség határain túli feladatok ellátása, társadalmi szempontból leginkább az ember (veszélyes munkakörökben való) helyettesítése, a monoton munka kiváltása ösztönzi.

A világ robotpiaca 1995-2025

Otthoni és szolgáltató robotok 1995-2025

Következtetések Ha a gyakran az emberi intelligencia különböző megnyilvánulásait tesztelő kísérletek mellett egyre több praktikus, a hétköznapokban hasznosítható fejlesztési szempont jelenik meg, és a kivitelezéshez adott a technológia, „profanizálódik” a robotokról kialakult kép: csillogó-villogó tudálékos csodagépek vagy kertben csattogó gépszörnyek helyett az információs társadalom kiteljesedéséhez hozzájáruló segítő, munkavégző szerkezeteket látunk bennük otthon és munkahelyen egyaránt.

Köszönöm a türelmet!