Vývoj robotiky

Od svých počátků v 20. století prošla robotika velkým vývojem a významně ovlivnila mnoho odvětví lidské činnosti.

Začátky robotiky sahají do 20. století, kdy byly vyvinuty první jednoduché robotické systémy. Tyto rané roboty byly primárně určeny pro průmyslové účely a často se jednalo o pevné stroje určené pro specifické úkoly. První průmyslový robot byl uveden do provozu v roce 1961 a byl používán ve výrobě automobilů.

V průběhu let se robotika začala vyvíjet směrem k větší autonomii a flexibilitě robotů. Byly vyvinuty programovatelné roboty, které umožňovaly uživatelům programovat různé úkoly, které mohli roboti vykonávat. Dalším krokem bylo využití senzorů, které umožnily robotům vnímat a reagovat na své okolí.

Rozvoj počítačů a umělé inteligence měl také významný vliv na vývoj robotiky. Moderní roboti jsou schopni provádět sofistikované úkoly a reagovat na proměnlivé situace díky pokroku v oblasti senzoriky, zpracování obrazu a strojového učení. Využití umělé inteligence umožnilo robotům adaptovat se na nové situace, učit se z vlastních zkušeností a komunikovat s lidmi.

Pokroky v robotice

3D vidění

3D vidění umožňuje robotům vnímat a rekonstruovat třírozměrnou strukturu okolního prostředí. Senzory pro 3D vidění mohou využívat různé techniky, jako je stereo vidění, time-of-flight (TOF) kamery, nebo strukturované světlo. Tyto senzory generují hloubkovou mapu scény, která obsahuje informace o vzdálenosti a prostorovém uspořádání objektů. Díky 3D vidění mohou roboti přesněji detekovat objekty, vyhýbat se překážkám, plánovat pohyb a interagovat s prostředím.

Hmatové senzory

Hmatové senzory umožňují robotům získávat informace o fyzických vlastnostech objektů, se kterými interagují. Tyto senzory mohou zahrnovat senzory tlaku, senzory vibrací, senzory s citem teploty nebo dokonce pokročilejší taktilní senzory. Hmatová zpětná vazba umožňuje robotům vyhodnotit tvar, texturu, tvrdost, hmotnost nebo teplotu objektů. To jim umožňuje provádět jemnou manipulaci, rozlišovat a klasifikovat objekty, a také bezpečně spolupracovat s lidmi.

Zpracování obrazu

Zpracování obrazu je důležitým aspektem vnímání robotů. Roboti mohou využívat kamery a sofistikované algoritmy pro rozpoznávání obrazů, detekci objektů, sledování pohybu a rozpoznávání obličejů. Tímto způsobem mohou roboti identifikovat objekty ve scéně, sledovat jejich pohyb, rozpoznat známé vzory a komunikovat s lidmi prostřednictvím vizuálního vnímání. Zpracování obrazu je také klíčové pro navigaci robotů a vytváření map prostředí

Zvukové senzory

Zvukové senzory umožňují robotům vnímat zvukové signály a analyzovat zvukové prostředí. Roboti mohou používat mikrofony a algoritmy pro detekci zvuku, rozpoznávání řeči, lokalizaci zvukových zdrojů a analýzu akustických podnět

Snímání prostoru

Laserové senzory: Laserové senzory, známé také jako LIDAR (Light Detection and Ranging), vysílají laserové paprsky a měří jejich odrazy od objektů v okolí. Tímto způsobem získávají informace o vzdálenosti a polohách objektů ve scéně. Laserové senzory umožňují přesné snímání prostoru a tvorbu detailních 3D map.
Ultrazvukové senzory: Ultrazvukové senzory používají vysílání a příjem ultrazvukových signálů pro měření vzdálenosti od objektů. Tyto senzory jsou často využívány pro detekci překážek ve blízkém okolí robota a umožňují mu vyhýbat se kolizím.
Inerciální měřicí jednotky (IMU): IMU kombinuje gyroskopy, akcelerometry a magnetometry pro měření rychlosti, zrychlení a orientace robota. Tímto způsobem se získávají informace o pohybu robota a jeho polohovém postavení v prostoru.
GPS (Global Positioning System): GPS senzory umožňují získávat informace o geografické poloze robota pomocí signálů z družic. Tyto senzory jsou často využívány v robotice pro navigaci v exteriéru a v prostředích s dobrou viditelností na oblohu.