DE 6 SOORTEN ROBOTS EN HUN KENMERKEN - WETENSCHAP - 2025

De belangrijkste soorten robots zijn industrieel, militair, medisch, service, amusement en ruimte. Robotica is de discipline die verantwoordelijk is voor het ontwerp, de constructie, de bediening en het gebruik van robots, naast de computersystemen om ze te besturen, feedback te geven en hen in staat te stellen informatie te verwerken.

Robotica is een interdisciplinaire tak tussen techniek en wetenschap die computergebruik, mechanica, elektriciteit en andere onderwerpen in één onderwerp omvat, met als doel technologie te gebruiken om machines te ontwikkelen die mensen vervangen.

Bijvoorbeeld bij het uitvoeren van gevaarlijk werk - zoals het onschadelijk maken van bommen - waarvoor veel kracht nodig is, zoals mijnbouw; of op plaatsen waar mensen niet kunnen overleven, zoals onder bepaalde diepten van de zee of de ruimte.

Het idee van een machine die autonoom kan werken is niet nieuw, maar de ontwikkeling ervan kwam pas in de 20e eeuw tot stand en we zien ze al heel lang actief deelnemen aan met name sciencefictionfilms.

Van de medische robots in Star Wars en Star Trek tot volledig gehumaniseerde robots in kunstmatige intelligentie; de mogelijkheid dat robots eigenlijk een mogelijkheid waren, leek een illusie.

Huidige toepassingen van robots

Dankzij de technologische vooruitgang van vandaag worden verschillende soorten robots echter op verschillende gebieden gebruikt, terwijl ze voortdurend proberen hun ontwerp, onderzoek en efficiëntie te verbeteren voor gebruik in zowel huishoudelijk, commercieel, medisch, militair en natuurlijk als hulpmiddel op het gebied van wiskunde, technologie, techniek en wetenschap.

Robots kunnen in elke vorm en elk uiterlijk worden ontworpen, maar sommige zijn speciaal gemaakt om er menselijk uit te zien, wat een betere acceptatie mogelijk maakt van de mensen die ermee moeten werken.

Naarmate er elke dag meer robots in de wereld worden ontwikkeld, wordt het steeds relevanter om een ​​manier te vinden om ze te classificeren. Dit komt doordat robots verschillende specificaties hebben en niet meer kunnen doen dan het werk waarvoor ze zijn ontworpen.

Een robot die is gemaakt om machines te assembleren, kan bijvoorbeeld niet worden aangepast voor andere functies. In dit geval wordt deze robot "montage-robot" genoemd. Andere robots zijn inbegrepen als onderdeel van een complete machine, bijvoorbeeld een lasunit. En sommige zijn specifiek ontworpen voor veelgevraagde banen.

De manier om het immense aantal robots dat er is te organiseren kan gebruik maken van hun besturingssysteem, zoals stationaire robots (mechanische armen), cilindrische robots, bolvormige robots, parallelle robots, robots met wielen (één, twee of drie wielen), robots met benen, tweevoetige robots (humanoïde van vorm), zwemmende robots, vliegende robots, bolvormige en mobiele robots (zoals robotballen) en zwermen kleine robots.

Echter, meer dan door hun vorm, is een meer exacte classificatie volgens de taak waarvoor ze zijn ontworpen. Deze divisie zal in de loop van de tijd ongetwijfeld groeien, aangezien het ontwerp van robots steeds specifieker wordt.

Classificatie en soorten robots

-Industriële robots

Bron: KUKA Roboter GmbH, Bachmann

Industriële robots zijn manipulatoren die zijn ontworpen om materialen, onderdelen en gereedschappen te verplaatsen en een reeks geplande taken uit te voeren in productie- en productieomgevingen.

Dit type robots herontwerpt de industrie, aangezien ze gevaarlijke en repetitieve taken mogelijk maken met hoge prestaties en zonder fouten te maken. Daarom is het nu steeds gebruikelijker om ze in allerlei fabrieken te vinden.

De meeste van deze robots worden gebruikt voor booglassen, materiaalbehandeling en toepassingsassemblage. Industriële robots zijn gegroepeerd op basis van hun assen, grootte van de materiaalomhulling, type constructie, snelheid en laadvermogen.

Industriële robots zijn meestal scharnierende mechanische armen die worden gebruikt voor allerlei geïndustrialiseerde toepassingen zoals booglassen, materiaalbehandeling, schilderen en andere taken. Ook zelfrijdende voertuigen kunnen in deze classificatie worden opgenomen.

Dit type robot heeft een controller om hem te kunnen programmeren en bedienen, naast de robot die de bewegingen en acties uitvoert waarmee hij is geprogrammeerd.

-Militaire robots

Bron: foto US Marine Corps door Lance Cpl. ML Meier.

Het zijn autonome of op afstand bestuurbare robots die zijn ontworpen voor militaire toepassingen zoals transport en opsporing, of redding en aanval. In deze classificatie kunnen we verschillende soorten drones vinden, met name spionage en data- en beeldverzameling.

Met de nieuwe vorderingen wordt geschat dat het in de toekomst robots zullen zijn die in oorlogen vechten door middel van automatische wapensystemen. Het belangrijkste systeem dat tegenwoordig wordt gebruikt, is het IAI Pioneer-vliegtuig en de onbemande RQ-1 Predator, die kan worden bewapend met op afstand bediende, op de grond gerichte luchtraketten.

Momenteel zijn er militaire robots, zoals droneschepen, die tot de Amerikaanse marine behoren en die samen kunnen werken om een ​​kustlijn te beschermen tegen andere binnenvallende voertuigen.

De "robobars" werken in zwermen en kunnen gezamenlijk beslissen wie van hen het binnenvallende schip zal volgen. Ze kunnen vier verschillende gedragingen uitvoeren zonder directe menselijke controle: patrouilleren, classificeren, volgen en volgen.

In de toekomst is het de bedoeling dat deze "robobars" de bemande schepen van de marine zullen verdedigen als de frontlinie tijdens hun patrouilles op zee.

Er wordt zelfs gesuggereerd dat dit systeem kan worden ingevoerd op schepen die al in gebruik zijn, waardoor de kosten voor het starten van de bouw van drones vanaf het begin worden verlaagd.

Hoewel militaire robots zijn geprogrammeerd om een ​​verscheidenheid aan functies uit te voeren, waaronder de mogelijkheid om een ​​doelwit als "neutraal" of "vijandig" te categoriseren, is menselijk toezicht de sleutel tot het opnieuw classificeren van een item als het oordeel van de robot over het doelwit niet voldoende wordt geacht. "bedreiging".

Militaire robots zijn een oplossing die de legers van de wereld in staat stelt hun verdedigings- en patrouillewerkzaamheden te blijven uitvoeren, maar steeds meer vermijden dat het leven van hun soldaten in gevaar komt.

- Entertainmentrobots

Bron: RefDr

Dit soort robots behoren tot de meest geavanceerde, met een krachtig ontwerp, maar ook met gevoeligheid en gratie om met mensen om te gaan. We kunnen robots vinden die als speelgoed worden gebruikt tot robots die helpen bij het leren van kennis.

In dit gebied kunnen we de robots vinden die in films worden gebruikt om bijvoorbeeld dinosaurussen of andere soorten fantastische wezens voor te stellen. Ook robothuisdieren en dieren die in de sport worden gebruikt.

-Robots in de medische industrie

Bron: Nimur op de Engelstalige Wikipedia

Deze robots worden onder meer gebruikt in de geneeskunde en medische instellingen zoals ziekenhuizen, revalidatiecentra, klinieken, tandheelkundige of oogheelkundige centra.

Enkele van de meest gebruikte medische robots zijn chirurgische robots, moderne apparatuur waarmee gecompliceerde operaties kunnen worden uitgevoerd met een minimum aan fouten en die gebieden in het lichaam kunnen binnendringen waar het zonder deze technologie onmogelijk zou zijn om te opereren.

Robots kunnen het werk van gezondheidswerkers ondersteunen en uitgebreide diensten en zorg verlenen die verder gaat dan wat menselijke werknemers kunnen doen.

Ze zijn vooral handig bij repetitieve en eentonige taken, waardoor ze de mogelijkheid bieden om mensen absoluut te vervangen door deze robots.

Voordelen in de geneeskunde

Werken met robots heeft grote voordelen op het gebied van geneeskunde. Er zijn statistieken van de Centers for Disease Control and Prevention in de Verenigde Staten die aantonen dat van de 25 patiënten er één een ziekenhuisinfectie oploopt, zoals methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) of Clostridium difficile (C. difficile), met één dodelijk ongeval op de negen getroffenen .

Met behulp van robots zoals de Xenex is aangetoond dat desinfectiesystemen efficiënter zijn. De Xenex-robot is een automatisch desinfectiemiddel voor medische instellingen, dat ultraviolette methoden gebruikt om de cellen van micro-organismen te beschadigen, waardoor een effectieve eliminatie en een echte vermindering van het aantal gevallen van infecties door dit type bacteriën wordt bereikt.

Robots op medisch gebied kunnen niet alleen worden gebruikt bij direct gezondheidswerk. Twee ziekenhuizen in België zullen een vriendelijke robot inzetten om de baan van de receptioniste te vervangen.

Dit heeft verschillende voordelen, aangezien de robots aan het eind van de dag niet uitgeput zullen zijn en patiënten altijd met dezelfde glimlach kunnen ontvangen. De robot in dit geval, Pepper, herkent meer dan 20 talen en identificeert of de patiënt een man, een vrouw of een kind is.

Vervanging van hoogopgeleide banen

Maar dit is niet alles. Als we meteen de medische wereld ingaan, kunnen robots de beste chirurgen vervangen op het gebied van precisie en efficiëntie.

Met een volledig verbeterd gezichtsveld, zonder onvrijwillige trillingen en zonder vermoeidheid in het organisme, zijn robots die bij operaties worden gebruikt een betrouwbaar en effectief alternatief.

Dit is wat het Da Vinci-chirurgiesysteem biedt, waardoor de chirurg een vergroot 3D-gezichtsveld en medische instrumenten krijgt die onder grotere hoeken kunnen worden gebogen en gedraaid dan menselijke handen.

Met het Da Vinci-systeem kunnen chirurgen een complexe operatie uitvoeren met slechts kleine incisies. Het is een procedure die 100% wordt gecontroleerd door de chirurg en die succesvolle operaties mogelijk maakt met een precisie die voorheen onmogelijk was.

Andere apps

Naast deze toepassingen hebben medische robots meerdere toepassingen. Van het verplaatsen van zware ladingen medicijnen of laboratoriumtesten door ziekenhuisfaciliteiten; zelfs om zieke mensen op te tillen die niet kunnen staan.

In Japan helpt de "robobear", een beer-vormige robot, om patiënten van hun bed naar een rolstoel te verplaatsen of om de prostaat te mobiliseren.

Zijn vriendelijke gezicht en kracht zorgen ervoor dat patiënten zich op hun gemak voelen en burn-out en uitputting van het medisch personeel voorkomen, aangezien ze patiënten soms wel 40 keer per dag moeten tillen.

In termen van medicijntoediening zijn robots ook veel preciezer. Wetenschappers van het Max Planck Institute hebben geëxperimenteerd met robots van micro-formaat, minder dan een millimeter - in de meest pure sciencefictionstijl - die in het bloed van de patiënt kunnen worden geïnjecteerd en die nauwkeuriger behandelingen en andere mechanismen van Verlichting.

Binnen hetzelfde gebied vinden we de Veebot, een robot die verantwoordelijk is voor het nauwkeuriger en effectiever afnemen van bloedmonsters om de pijn en angst te vermijden die een grote meerderheid van de patiënten voelt bij het ondergaan van deze situatie. Bij deze robot duurt het nemen van een monster minder dan een minuut en heeft het een nauwkeurigheid van 83%.

En tot slot hebben medische robots hun aandeel in schattigheid. PARO-robots zijn ontworpen door het Japanse bedrijf AIST en bestaan ​​uit diervormige ontwerpen die ziekenhuispatiënten kunnen aaien en knuffelen.

-Servicerobots

Bron: Jdietsch

Servicerobots zijn een enorme sprong voorwaarts in het verbeteren van de productiviteit bij vrijwel elke taak. Hier vinden we de mogelijkheid om allerlei soorten werk te automatiseren die efficiëntie en meer snelheid vereisen, zoals het opnemen van een bestelling in een restaurant of het nemen van roomservice in een hotel.

Hoewel robots voorheen niet werden overwogen om deze behoeften op te lossen, altijd werden gebruikt in hoog technisch werk en andere wetenschappelijke omgevingen, wordt nu de mogelijkheid overwogen om robotica open te stellen voor andere gebieden in de wereld.

De servicerobots zouden ook de bezorgkosten aanzienlijk verlagen. Hun hoge productiviteit, waardoor ze autonoom kunnen opereren, zal ook de capaciteit verbeteren van de mensen die ze programmeren, omdat er bijvoorbeeld meer taken tegelijk kunnen worden uitgevoerd, met efficiëntie en precisie.

Dit soort robots openen een nieuwe context buiten het werkgebied van industriële robots, voorheen alleen bedoeld voor gevaarlijke, saaie en moeilijke taken.

Met nieuwe vorderingen en evolutie in hun ontwikkeling, zijn robots intelligenter en in staat om complexe manipulaties uit te voeren en in verschillende omgevingen te werken, hebben ze een groter vermogen om hun omgeving waar te nemen en te begrijpen, hun programmering is veel eenvoudiger en ze zijn ontworpen om te werken met mensen veilig.

Hiermee is het al mogelijk om ze in verschillende soorten markten te introduceren, wat een kans is voor bedrijven die een grotere productiviteit mogelijk maken en met hetzelfde de mogelijkheid om creatievere taken uit te voeren in een fractie van de tijd.

- Ruimterobots

Bron: Mobile Vehicle Engineering Institute

De National Aeronautics and Space Administration, NASA, gebruikt verschillende soorten robots voor missies in de ruimte. Sommigen van hen worden gebruikt bij het verkennen van terrein en omgevingen zoals Mars of de maan.

Deze robots worden analogen genoemd en worden getest in gebieden die vergelijkbaar zijn met de gebieden die ze zullen verkennen, zoals woestijnen. Enkele voorbeelden zijn ROVER en Mars Curiosity Rover, die zo groot is als een kleine auto.

Binnen deze categorie vinden we ook de robots die in ruimtestations worden gebruikt om het werk van astronauten te ondersteunen, zoals onder andere mechanische armen.

Zijn er meer classificaties? Natuurlijk. De ontwikkeling van robots bevindt zich pas in de eerste fase en projecties schatten een toename van de actieradius in de komende 5 jaar.

Wetenschappelijke ontwikkeling en technologische vooruitgang zullen de opname van robots mogelijk maken om de productiviteit en efficiëntie bij taken te verbeteren, waardoor een betere kwaliteit van leven wordt geboden op alle soorten gebieden.

Referenties

1. Robotica. Van wikipedia.org.
2. IEEE Spectrum. Van spectrum.ieee.org.
3. RobotWorx. Van robots.com.
4. Leer meer over robots. Van learnaboutrobots.com.
5. Medische futurist. Van medicalfuturist.com.