5 miesięcy temu

Historia robotyki

Od zegarów wodnych do sztucznej inteligencji.

elektor-1

Idea stworzenia sztucznego człowieka – maszyny, androida czy symulakra towarzyszy człowiekowi od czasu początków naszej cywilizacji. Mimo iż to XX wiek jest czasem rozwoju technologii robotyki, pierwsze próby stworzenia takiego rodzaju maszyn, realizowane były już w starożytności.

Pierwsze “roboty”

Wszystko zaczęło się od pomysłu – sztuczni ludzie, działający jak maszyny pojawili się już w „Iliadzie” Homera – „złoci słudzy” stworzeni przez Hefajstosa w jego niebiańskiej kuźni. Hefajstos był kowalem i miał zdolność do tworzenia żywych istot ze szlachetnych metali – brązu i złota.

Równocześnie około V w p.n.e. w Azji, na terenie chińskiego imperium, jeden z pierwszych mechaników w historii Yan Shi tworzy rozbudowane opisy maszyn mechanicznych, które zawarł w dziele Lie Zi. Ponoć stworzył on nawet naturalnej wielkości mechaniczną figurę człowieka zaprezentowaną chińskiemu cesarzowi.

Zanim europejscy wynalazcy zabrali się za tworzenie maszyn podobnych do ludzi, najpierw próbowali budować mniejsze mechanizmy – poruszane na parę zabawki ptaków oraz zegary wodne z mobilnymi figurkami.

Jednym z najbardziej imponujących osiągnięć mechaniki starożytności było stworzenie przez Archytasa z Tarentu (ok. 420 r. p.n.e.) modelu gołębia, który był w stanie latać.

Wynalazek zapewnił grekowi tytuł ojca mechaniki – jego gołąb może być traktowany również jako pierwszy model samolotu.

2001001-01

Latający gołąb Archytasa z Tarentu. Źródło: kotsanas.com

2001001-010

Źródło: kotsanas.com

Do końca I wieku n.e. w dziele Pneumatica Herona z Aleksandrii, opisanych zostało ponad 100 maszyn mechanicznych i automatycznych wykorzystujących m. in. pompy wodne, silniki parowe i wiatrowe oraz urządzenia uruchamiane wrzucając monety.

Od mechaniki do marzeń o sztucznym człowieku

Kolejny krok milowy w rozwoju mechaniki wykonali Arabowie – w 1206 roku Ismail al-Jazari naczelny inżynier na dworze króla Anatolii (dzisiaj tereny Turcji), spisał Księgę Wiedzy o Pomysłowych Urządzeniach Mechanicznych – Automata.

Opisanych w dziele ponad 100 urządzeń to w większości zabawki służące go różnego rodzaju trików.

Bogate ilustracje i objaśnienia, jak zbudować konkretne maszyny, są świadectwem wiedzy o mechanice w świecie arabskim okresu średniowiecza (Europa w tym czasie wypadał dość blado). Wśród opisanych maszyn znalazł się m. in. sługa podający wodę – maszyna humanoid, czy mechaniczni muzykanci – rodzaj zestawu perkusyjnego zasilanego przez wodę.

Ismail al-Jazari automat podający wodę.

Ismail al-Jazari automat podający wodę.

pompa

Ismail al-Jazari, pompa do wody.

W owładniętej religią Europie rozwój nauk zostaje wstrzymany aż do okresu renesansu. Jedyne wzmianki o rozwoju robotyki to legenda o mosiężnej głowie, stworzonej nie tyle za pomocą nauki co magii, przez Rogera Bacona (XIII wiek).

Kolejne kroki w mechanice wiążą się dopiero z osobą Leonarda da Vinci, który wśród wielu swoich pomysłów opracował również plan mechanicznego człowieka (1495).

Projekt będący efektem studiów anatomicznych i kinezjologii, był robotem – żołnierzem, który potrafił stać, siadać, podnieść przyłbicę i poruszać rękami. Cały mechanizm oparty był na systemie rolek i sznurków i jak głosił opis żołnierz ubrany był w niemiecko-włoską zbroję.

Notatnik z projektem robota został odkryty dopiero w 1950 roku (!) – zrekonstruowana maszyna okazała się być w pełni funkcjonalna.

Leonardo-Robot3

Konstrukcja mechanicznego człowieka na podstawie projektu Leonardo da Vinci z 1495 roku.

Leonardo-Robot2

Plany i szkice anatomiczne do projektu mechanicznego człowieka Leonardo da Vinci z 1495 roku.

Pierwszym, który zasłynął ze swoich robotów był XVI wieczny niemiecki wynalazca Hans Bullmann (?-1535), który produkował figurki ludzi grających na różnych instrumentach.

Niestety żadne z jego dzieł ani zapisków na temat ich konstrukcji, nie przetrwały.

Najstarszym znanym robotem w historii, który przetrwał do dziś jest natomiast figura tzw. Damy z Lutnią, Włocha Juanelo Turriano.

Stworzona w połowie XVI wieku figura przetrwała do dnia dzisiejszego. Obecnie można ja oglądać w Kunstkammer of Kunsthistorisches muzeum w Wiedniu. Licząca 44 cm wysokości figurka niestety już nie działa.

figure_3_max

Juanelo Turriano, Dama z lutnią. Źródło: www.blackbird.vcu.edu

Przez kolejne dwa stulecia wynalazcy będą tworzyć głównie grające zabawki, mówiące lalki lub poruszające się figurki zwierząt. Najgłośniejszą z nich stanie się mechaniczna kaczka wynaleziona w 1739 roku przez Francuza .

Rozgłos przyniosła jej pozorna zdolność do trawienia – urządzenie połykało jedzenie, a po jakimś czasie wydalało „przetrawione” pozostałości. Oczywiście odchody mechanicznej kaczki były zawczasu umieszczone we jej wnętrzu. Zdolności trawienne były mistyfikacją, jednak jak stwierdził Wolter „gdyby nie mechaniczna kaczka nie byłoby niczego, co przypominałoby nam o potędze Francji”.

Urządzenie podziwiać możemy dziś już tylko na zdjęciach – kaczka została zarchiwizowana w Muzeum Mechaniki w Grenoble. Oryginał został spalony podczas pożaru muzeum w 1879 roku.

Jacques de Vaucanson's mechanical duck, which picked up grain, digested and expelled it. --- Image by © Bettmann/Corbis

Jacques de Vaucanson, mechaniczna kaczka. Zdjęci © Bettmann/Corbis

duck-replica

Jacques de Vaucanson, rekonstrukcja mechanicznej kaczki.

XVIII wiek to kolejne humanoidalne i stosunkowo proste urządzenia.

W 1760 roku Niemiecki wynalazca Friedrich von Knauss tworzy androida, który jest w stanie utrzymać pióro i pisać do 107 słów.

writing-machine-1

Na stronie muzeum możecie zobaczyć jak maszyna działała (link).

writing-machine

 

W 1772 Pierre Jacquet-Droz rozpoczyna tworzenie realistycznych androidów wzorowanych na dziełach pisarzy, artystów i muzyków.

W 1773 Pierre i Henry Louis Jaquet-Droz wynajdują pierwszy automat, który mógł pisać. Wkrótce potem budują kolejne urządzenie, który rysuje portret króla Ludwika XV. 

Na poniższym filmie pokazano rekonstrukcje najbardziej znanych automatów zaprojektowanych przez duet twórców.

boy-1

W stronę współczesnych robotów

W 1889 roku „mówiącą lalkę” można kupić w laboratorium wynalazków Edisona.

Kolejny przełom to jednak dzieło Nikola Tesli – opracowanie technologii zdalnego sterowania.

W 1898 roku naukowiec dokonuje pokazu z użyciem zdalnie sterowanej mini łodzi.

zdalne-sterowanie-tesla

Wkrótce potem po raz pierwszy zostaje użyte pojęcie „robota”.

Zaproponował je czeski pisarz science- fiction Karel Capek w swojej sztuce R.U.R., (Rossum’s Universal Robots) napisanej w 1921 roku. Roboty to już nie tylko mechaniczne lalki w kształcie człowieka, to „inteligentne maszyny stworzone by służyć człowiekowi – swojemu stwórcy”.

Roboty od ludzi odróżnia brak emocji. Widać jednak, że pomysł na stworzenia robota wynikał głównie z chęci stworzenia robotnika.

W 1937 roku światu zostaje przedstawiony Elektro – robot humanoid zbudowany przez amerykańską firmę Westinghouse Electric Corporation.

Robot ważący 120 kg potrafił chodzić na komendę, palić papierosy (niezwykle przydatna funkcjonalność), poruszać głową, rękami oraz … nadmuchiwać balony.

elektor-1

elektor

W 1939 roku prezentowany był na Światowych Targach w Nowym Jorku, w kolejnym roku dodano mu towarzysza – psa Sparko, który potrafił szczekać, biegać i „prosić”.

Elektro1A sparko
Powojenny rozwój technologii przyspieszył rozwój robotyki – całkowicie autonomiczne roboty pojawiły się dopiero w drugiej połowie wieku.

Dzięki elektronice w 1961 roku zbudowany został Unimate – pierwszy obsługiwany cyfrowo i programowalny robot.

unimate

Mechaniczne urządzenia wyposażone w elektronikę znalazły zastosowanie głównie w przemyśle. Roboty przemysłowe i handlowe są dziś wykorzystywane do wykonywania taniej i dokładniej pracy, którą kiedyś wykonać musieli ludzie. Są szeroko wykorzystywane w masowej produkcji dóbr konsumpcyjnych jak również eksploracji kosmosu, chirurgii, czy zbrojeniach.

Naukowcy patrząc w przyszłość zastanawiają się nad kolejnym krokiem w rozwoju technologii – stworzeniem sztucznej inteligencji.

Jak sądzicie w jakim stopniu uda się zrealizować to marzenie?

Źródło