robotyka
Temat robotyki (także technologii robotów ) dotyczy próby zredukowania koncepcji interakcji ze światem fizycznym do zasad technologii informacyjnej i technicznie wykonalnej kinetyki . Termin „ robot ” opisuje podmiot, który łączy te dwie koncepcje w taki sposób, że realizuje interakcję ze światem fizycznym w oparciu o czujniki , siłowniki i przetwarzanie informacji. Podstawowym obszarem robotyki jest rozwój i sterowanie takimi robotami. Obejmuje podobszary informatyki(zwłaszcza sztuczna inteligencja ), elektrotechnika i inżynieria mechaniczna . Celem robotyki jest stworzenie kontrolowanej współpracy pomiędzy elektroniką robota a mechaniką robota poprzez programowanie .
Termin ten wymyślił i ukształtował pisarz science fiction Isaac Asimov , o którym po raz pierwszy wspomniał w opowiadaniu Runaround (dt. Prowler ) w marcu 1942 r. w magazynie „ Astounding ”. Zgodnie z definicją Asimova, robotyka odnosi się do badania robotów lub maszyn.
fabuła
Pierwsze próby z automatami przeprowadzono już w starożytności . Znane są m.in. automatyczne teatry i maszyny muzyczne, opracowane przez Herona z Aleksandrii . Wraz z upadkiem kultur starożytnych, wiedza naukowa z tego okresu również tymczasowo zanikła (patrz Utrata ksiąg w późnej starożytności ). Około 1205 roku Al-Jazarī , muzułmańsko-arabski inżynier i autor XII wieku, napisał swoją pracę o urządzeniach mechanicznych, Kitāb fi maʿrifat al-Hiyal al-handasīya „Księga wiedzy o pomysłowych urządzeniach mechanicznych”, znana również jako „Automata”. stał się znany w kulturze zachodniej. W tej pracy deklaruje, że napisał ją dla królestwa Ortoqidów . Stworzył wczesne automaty humanoidalne, a także taśmę o programowalnym (interpretowanym jako robot, automat do mycia rąk, automatyczne przemieszczanie pawi). Mówi się, że Leonardo da Vinci był pod wpływem klasycznych automatów Al-Dżazari. Wiadomo, że posiada zapiski i szkice z XV wieku, które można interpretować jako plany androidów . Jednak poziom wiedzy technicznej był niewystarczający do realizacji takich planów. Około 1740 roku Jacques de Vaucanson zaprojektował i zbudował automat do gry na flecie, automatyczną kaczkę i pierwsze programowalne, w pełni automatyczne krosno. W literaturze ta ostatnia zasługa jest często przypisywana Josephowi-Marie Jacquard 1805.
Pod koniec XIX wieku w wojsku podjęto wysiłki związane z robotyką (łodzie zdalnie sterowane, sterowanie torpedami). Pisarz Jules Verne napisał historię o ludzkiej maszynie . W 1920 roku pisarz Karel Čapek wprowadził termin robot dla androida. Po zakończeniu II wojny światowej w dziedzinie robotyki nastąpił szybki postęp. Kluczowe dla tego było wynalezienie tranzystora w 1947 w Bell Laboratories , układów scalonych, a następnie opracowanie potężnych i zajmujących niewiele miejsca komputerów.
Od około 1955 roku na rynek weszły pierwsze maszyny NC (urządzenia do sterowania maszynami), aw 1954 George Devol zarejestrował w USA patent na programowalny manipulator. Ta data jest uważana za godzinę narodzin rozwoju robotów przemysłowych . Devol był także współzałożycielem firmy Unimation, która w 1960 roku wprowadziła na rynek pierwszego robota przemysłowego z napędem hydraulicznym. W 1968 roku w MIT powstaje pierwszy robot mobilny.
W Niemczech technologia robotów była wykorzystywana produktywnie dopiero od wczesnych lat 70-tych.
Około 1970 roku w Instytucie Badawczym Stanforda opracowano również pierwszy autonomiczny robot mobilny Shakey (ten chwiejny) .
W 1973 Waseda University Tokyo rozpoczął prace nad humanoidalnym robotem Wabot 1 . W tym samym roku niemiecki pionier robotyki, firma KUKA, zbudował pierwszego na świecie robota przemysłowego z sześcioma elektromechanicznymi osiami, znanego jako FAMULUS . Rok później (1974) szwedzka ASEA zaprezentowała w pełni zasilanego elektrycznie robota (IRb6).
W 1986 roku Honda rozpoczęła program badań i rozwoju robotów humanoidalnych . Rezultatem były humanoidalne wersje robota od P1 do P3. Honda zaprezentowała dalszy rozwój w 2004 roku w postaci humanoidalnego robota ASIMO .
W 1997 roku na Marsa wylądował pierwszy robot mobilny ( Sojourner ).
Przemysł zabawkarski również nie zamknął się na robotykę. Przykładami takich produktów są Lego Mindstorms , iPitara , Robonova czy pies-robot Aibo firmy Sony .
Robotyka i etyka
Według futurologów i filozofów coraz większa automatyzacja i cyfryzacja, w połączeniu z rosnącym gromadzeniem i coraz większą wymianą danych („ big data ”), wymaga fundamentalnych pytań o rolę ludzi w tym procesie i w tych kontekstach. Już w 1942 r. z. B. Asimov ma odpowiedni kod , „ Prawa dotyczące robotów ”.
Robotyka dzisiaj
Robotyka to dyscyplina naukowa zajmująca się rozwojem robotów. Istotną rolę odgrywa konstrukcja mechaniczna, regulacja i sterowanie elektroniczne . Modelowanie mechaniczne robota opiera się głównie na metodach układów wieloczłonowych lub dynamiki wieloczłonowej , natomiast projektowanie sterowania do robotów wywodzi się z dziedziny techniki automatyzacji .
W międzyczasie badane są techniki alternatywne do jazdy na rowerze jako środka lokomocji w środowisku człowieka, takie jak chodzenie na sześciu, czterech, dwóch, a nawet jednej nodze. O ile roboty przemysłowe zazwyczaj wykonują zadania ręczne lub przeładunkowe w przystosowanym do nich środowisku, o tyle takie roboty usługowe mają służyć ludziom i ludziom. Aby to zrobić, muszą umieć poruszać się w środowisku człowieka i odnajdywać to, co jest przedmiotem badań naukowych.
Wygląda na to, że gra, ale poparte poważnymi badaniami naukowymi, zautomatyzowane mecze piłki nożnej toczą się między zespołami podobnych robotów. Celem naukowców jest stworzenie do 2050 roku drużyny piłkarskiej składającej się z autonomicznych dwunożnych robotów, które będą mogły konkurować z mistrzami świata w piłce nożnej.
Roboty przemysłowe są najczęściej używane w środowiskach, które są zbyt niebezpieczne lub nierozsądne dla ludzi. Dziś nowoczesne roboty robią głupie linie montażowe pracują szybciej i dużo dokładniej niż ludzie i mogą je zastąpić w coraz większej liczbie dziedzin ( automatyzacja ). W dzisiejszych czasach samochody są budowane z dużym udziałem robotów i nawet nowoczesnego mikroprocesora nie dałoby się już wyprodukować bez robota. Roboty usługowe są używane od pewnego czasu, aby ułatwić ludziom codzienne życie lub zapewnić im rozrywkę, takie jak Robosapien . Istnieją roboty domowe, które potrafią odkurzać , myć podłogę lub kosić trawnik . Chociaż specjalizujesz się tylko w jednym zadaniu, możesz je wykonać w miarę autonomicznie. Roboty badawcze badają m.in. odległe planety czy obszary katastrof oraz penetrują wulkany czy rury kanalizacyjne. Pojazdy AUV są wykorzystywane w wielu różnych misjach wykrywania w sektorze morskim. Istnieją koncepcje i pierwsze prototypy kriobotów i hydrobotów, które w przyszłości będą wykorzystywane w podróżach kosmicznych. Planowane jest również wykorzystanie robotów do misji pobierania próbek i wydobywania asteroid .
W medycynie roboty są wykorzystywane do badań, operacji i rehabilitacji oraz wykonują proste zadania w codziennym życiu szpitalnym. Prototyp maleńkich nanorobotów, które mogą poruszać się w krwiobiegu, został przetestowany na jednym oku w ETH Zurich już w 2004 roku . Są kontrolowane przez zewnętrzne pola magnetyczne. PRZYJACIEL pomocy robota , który został opracowany w Instytucie Automatyki Technologii na Uniwersytecie w Bremie, przeznaczony jest do obsługi osób niepełnosprawnych i starszych w codziennych czynnościach (np przygotowanie posiłku) i włączyć je do reintegracji zawodowej.
Modułowe systemy robotyczne są wykorzystywane jako fizyczne szybkie prototypowanie mobilnych robotów usługowych , zwłaszcza w badaniach i rozwoju. Podejście oparte na komponentach, otwarte interfejsy do modułów sprzętowych i programowych wielokrotnego użytku umożliwia szybkie i ekonomiczne wdrażanie prototypów robotów. Zwłaszcza w dziedzinie robotyki usługowej, złożoność wymaganych zadań wymaga nowego, dynamicznego, elastycznego i niedrogiego podejścia do rozwoju odpowiednich systemów robotów.
Pierwszy robot rozrywkowy, taki jak pies robot Aibo firmy Sony, to krok w stronę elektronicznego zwierzaka. Oprócz Aibo istnieją inne roboty z branży zabawek i rozrywki, które można zaprogramować za pomocą komputera w bardzo prostym języku, na przykład podążać za źródłem światła lub linią na podłodze lub sortować kolorowe klocki.
Innym hobby jest samodzielne budowanie robotów. Można to zrobić za pomocą przygotowanych zestawów robotów lub według własnej wyobraźni. W takim przypadku trzeba np. samodzielnie zaprojektować pojazd przypominający samochód, za pomocą odpowiednich czujników określić odległość do celu lub kolor podłoża, a następnie na podstawie tych wyników określić kurs, którym pojazd powinien przejechać. Rzeczywistym zadaniem jest powiązanie danych z czujnika z prędkością i kierunkiem pojazdu. Odbywa się to w mikrokontrolerze , który trzeba zaprogramować samodzielnie. Wymagana elektronika oferowana jest w różnych wersjach konstrukcyjnych jak C-Control lub Arduino . Znanymi, ale też bardzo dopracowanymi modelami są łaziki .
Na przykład wielu jest zafascynowanych konstrukcją „robotów bojowych”, które próbują zniszczyć się nawzajem zdalnie za pomocą broni wojennej. Ponieważ maszyny te są zdalnie sterowane i nie mają własnej inteligencji, jak dotąd nie są robotami w prawdziwym tego słowa znaczeniu.
Roboty są również popularnym tematem w science fiction . Są tam roboty podobne do ludzi, które często mają sztuczną inteligencję . Jeśli są również czystą fikcją, prawa robotów Isaaca Asimova już kształtują myślenie o robotach.
Dodatkową odmianą robota, która została już zaimplementowana w bardzo prostej formie, jest cyborg jako połączenie technologii robota z anatomią człowieka . Androidy – sztuczne istoty podobne do ludzi – mogą być robotami, ale roboty niekoniecznie muszą być androidami. Pierwszym dobrze opracowanym podejściem jest robot ASIMO firmy Honda.
Roboty dla edukacji
Roboty są również coraz większym problemem w edukacji. Są roboty do szkoły podstawowej , roboty do gimnazjum lub matury (szkoły średnie), roboty do szkół wyższych i roboty do szkolenia zawodowego . Szczególną formą robotów do edukacji są łaziki, które są opracowywane i testowane m.in. w ramach edukacji kosmicznej w instytucjach w Niemczech . Te wyspecjalizowane roboty są zwykle przeznaczone jako łazik do określonego celu lub zawodów. Na Maker Faire 2016 w Berlinie , o łazik o nazwie „EntdeckerRover” ER2 został przedstawiony, który nadaje się do edukacji i wypoczynku a także może być dostosowany do różnych obszarów edukacyjnych. Inne systemy są w większości wykonane z tworzyw sztucznych innych producentów i projektów.
W Niemczech i Austrii roboty i specjalna forma łazika w większości wspierają edukację w zakresie przedmiotów MINT , które są w wielu językach angielskim. Przedmioty STEM lub szkolenie STEM (edukacja) mogą być również nazywane w krajach mówiących. Chodzi więc również o promocję edukacji przyrodniczo- technicznej lub wiedzy technologicznej, a także tematykę informatyki i matematyki . Matematyka jest szczególnie ważna w przypadku wyrafinowanych robotów i łazików, na przykład w sektorach kosmicznym i lotniczym .
Robotyka i wojsko
Wreszcie, nawet w technologii wojskowej bezzałogowe drony lub roboty do prowadzenia wojny nie są już science fiction, ale rzeczywistością. DARPA , wojskowy ośrodek badawczy z United States Department of Defense , po raz pierwszy ogłoszone do nagród w wysokości jednego miliona dolarów w Wielkie Wyzwanie w czerwcu 2004 roku . Bezzałogowe pojazdy uczestników powinny samodzielnie dotrzeć do celu oddalonego o około 280 kilometrów przez pustynię Mojave w ciągu 10 godzin. Chociaż najbardziej udany pojazd przejechał tylko około 18 kilometrów, a następnie przewrócił się i stanął w płomieniach, pula nagród została zwiększona do dwóch milionów dolarów na kolejne zawody. Kiedy zawody powtórzono w 2005 roku, do mety dojechały już cztery pojazdy. Zwycięski pojazd osiągnął średnią prędkość prawie 30 km/h.
Robotyka i bezpieczeństwo
Ryzyko i niebezpieczeństwa
Wytyczne bezpieczeństwa dla robotów wynikają z danego obszaru zastosowania i typu robota. Roboty przemysłowe są chronione przez prawnie określone środki bezpieczeństwa, takie jak klatki, kraty, bariery świetlne lub inne bariery. Jednak przy rosnącej autonomii, obecnej lub przyszłej, bardziej złożone systemy robotów wymagają środków bezpieczeństwa dostosowanych do okoliczności. Jednak ze względu na szeroki wachlarz zastosowań robotów trudno jest ustalić uniwersalne zasady bezpieczeństwa dla wszystkich robotów. „Trzy (lub cztery) zasady robotyki” ( prawa robotów ) ustanowione przez autora science fiction Isaaca Asimova w jego powieściach mogą być rozumiane jedynie jako etyczne wytyczne dla możliwego programowania, ponieważ nieprzewidywalne sytuacje nie mogą być obliczone przez robota. Im bardziej autonomicznie robot działa w środowisku człowieka, tym większe prawdopodobieństwo, że żywe istoty lub przedmioty zostaną skrzywdzone. Pomysł, że roboty mogą zapewnić ludziom ochronę, jest również kontrowersyjny – nie tylko ze względu na niejasność terminu „ ochrona” . To, że nie da się tu zaprogramować wartości bezwzględnych, można dostrzec równolegle w dyskusji o napięciu między ochroną a paternalizmem. Problem ten poruszany jest na przykład w filmie I, Robot , gdzie robota ratuje człowieka z samochodu, który wpadł do wody na podstawie wyliczonego „prawdopodobieństwa przeżycia”, podczas gdy dziecko tonie w samochodzie. to również tonie. Osoba prawdopodobnie działałaby raczej zgodnie z zasadami etycznymi i moralnymi niż na podstawie abstrakcyjnego prawdopodobieństwa przeżycia i najpierw uratowałaby dziecko.
Do grupy robotów zaliczają się także autonomiczne systemy uzbrojenia lub rozpoznania, takie jak inteligentne bomby , bezzałogowe drony , roboty strażnicze czy wyobrażalne w przyszłości autonomiczne roboty bojowe . Jeśli tak niebezpieczne maszyny są wykorzystywane do działań wojennych, kwestia wartości etycznych w programowaniu może stać się zbyteczna i okazuje się, że wymóg uniwersalnych maksym bezpieczeństwa dla wszystkich obszarów zastosowań i typów robotów jest pozornie trudnym zadaniem do rozwiązania. Uwzględnienie wartości etycznych w korzystaniu z robotów również nie jest problemem, z którym ludzkość zmierzy się dopiero w przyszłości. Już w czasie II wojny światowej okręty zatapiały torpedy z systemem nawigacji , a budynki niszczyły pociski manewrujące V1 , które ze względu na swoją funkcję wejścia, przetwarzania i wyjścia odpowiadają definicji robota. Nawet dzisiaj ludzie są ranni lub zabijani bezpośrednio lub pośrednio przez złożone, autonomicznie działające maszyny.
W kwietniu 2008 r. seria autonomicznie działających robotów uzbrojonych o nazwie SWORDS została wycofana ze służby przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych do użycia w wojnie w Iraku, ponieważ ramię robota obracało się w kilku incydentach, chociaż nie było to zamierzone w danej sytuacji. Chociaż nikt nie został ranny w incydentach, roboty zostały sklasyfikowane jako niebezpieczne, a działania w terenie zostały przerwane.
Zagadnienia prawne robotyki
Robota to system techniczny z wbudowanego systemu komputerowego ; systemy współdziałają ze sobą. Zadaniem systemu komputerowego jest sterowanie, regulowanie lub monitorowanie systemu technicznego, w którym jest osadzony (ETS, 3 lipca 2012 r. - C-128/11 = NJW 2012, 2565).
System wbudowany zawsze składa się z tak zwanego oprogramowania wbudowanego. Bez tego wbudowanego oprogramowania robot z pewnością nie byłby użyteczny, co oczywiście dotyczy również większości (inteligentnych) maszyn, od pralek po złożone linie produkcyjne lub duże samoloty. Jeszcze przed decyzją ETS (ETS, 3 lipca 2012 r. - C-128/11 = NJW 2012, 2565) w sprawie odsprzedaży używanego oprogramowania, porozumienie TRIPS i traktat WIPO o prawie autorskim (WCT) przewidywały, że sprzęt z wbudowanym oprogramowaniem może być swobodnie notowany maj (Vander, CR 2011, 77 (78-79)). Istnieje również zgoda, że oprogramowanie wbudowane nie powinno być uważane za istotne elementy wypożyczenia i że wypożyczenie sprzętu (np. robotów) kontrolowanego przez oprogramowanie wbudowane nie ma prawa do wypożyczenia w rozumieniu art. 69 c ust. 3 UrhG. wyraźnie przeniesione, nawet jeśli niektórzy autorzy odwołują się do indywidualnych rozważań (Grützmacher w Wandtke / Bullinger, UrhR, wyd. 3 2009, § 69 c ref. 48). W rezultacie można zatem stwierdzić, że roboty można sprzedawać i wynajmować bez konieczności posiadania dodatkowych praw.
W Niemczech patenty mogą być chronione przez Ustawę Patentową (PatG), w UE Konwencja o Patentach Europejskich (EPC) chroni patenty. PatG definiuje patent w pierwszej sekcji (Sekcje 1 - 25 PatG). Zgodnie z § 1 ust. 1 ustawy o patentach patenty są udzielane na wynalazki we wszystkich dziedzinach techniki, pod warunkiem, że są nowe, posiadają poziom wynalazczy i mają zastosowanie komercyjne. Zgodnie z § 3 ust. 1 ustawy o patentach i art. Stan techniki obejmuje całą wiedzę, która została udostępniona publicznie w formie pisemnego lub ustnego opisu, wykorzystania lub w jakikolwiek inny sposób przed dniem mającym znaczenie dla pierwszeństwa rejestracji; patrz § 3 Abs.1 S.2 PatG. W przypadku robotów zgłaszający patent musi zatem wykazać, że jego robot ma nowe funkcje, które nie są najnowocześniejsze (np. zdolność robotów do działania).
To też musi być wynalazek. Wynalazki podlegające ochronie patentowej są doktrynami technicznymi dla systematycznego działania, które prowadzą do przewidywalnego przyczynowo sukcesu przy użyciu kontrolowanych sił przyrody bez udziału działań intelektualnych (BGH, 27 marca 1969 - X ZB 15/67 = BGHZ 52, 74; NJW 1969, 1713; GRUR 1969, 672). Dalszy rozwój techniczny robota jest wynalazkiem nadający się do opatentowania tylko wtedy, gdy nie wynika w oczywisty sposób ze stanu techniki dla „przeciętnego specjalisty, który zna cały stan wiedzy” (fikcja prawna, a nie realna osoba). ), por. § 4 zdanie 1 PatG, Art. 56 zdanie 1 EPC. Innymi słowy, brakuje kroku wynalazczego, jeśli można oczekiwać od tego specjalisty w tej dziedzinie, że w oparciu o stan techniki wymyśliłby to rozwiązanie tak szybko, jak to możliwe i z rozsądną ilością wysiłku, bez bycia pomysłowym. W dziedzinie robotyki można zatem opatentować tylko wynalazki, które stanowią znaczący postęp w rozwoju robotyki. Nie musi to jednak odnosić się do robota jako całości, ale może również odnosić się do poszczególnych elementów, takich jak ramię robota czy tryb działania dla lokomocji.
Ponadto, zgodnie z § 5 ust. 1 ustawy o patencie, art. 57 EPC, wynalazek musi mieć zastosowanie w dowolnym obszarze gospodarczym. Europejski Urząd Patentowy szeroko interpretuje pojęcie przemysłowego stosowania i ma w praktyce drugorzędne znaczenie. Wystarczy, że wynalazek może być wytwarzany lub w inny sposób wykorzystywany w technicznym przedsiębiorstwie handlowym. Nie ma również znaczenia, czy można „zarobić” za pomocą urządzenia lub metody, jedynym decydującym czynnikiem jest to, że przedmiotowy przedmiot może być używany poza prywatnością. Większość wynalazków w dziedzinie robotyki ma na celu komercyjny sukces, czy to na przykład: B. w tworzeniu pomocników domowych lub robotów do operacji. Taka jest natura rzeczy, ponieważ wynalezienie technologii robotów wymaga ogromnych inwestycji, które inwestorzy odzyskują z zyskiem.
Maksymalny okres ważności patentu wynosi 20 lat od dnia złożenia wniosku zgodnie z art. 16 ustawy o patentach i art. 63 ust. 1 EPC. Zgodnie z § 16a PatG, Art. 63 ustęp 2 b) EPC Jednak zgodnie z rozporządzeniem (EWG) nr 1768/92 dodatkowe świadectwo ochronne może być wydane na wynalazki, które mogą być gospodarczo wykorzystywane jedynie po złożonym procesie zatwierdzania, który następnie wydłuża czas trwania patentu maksymalnie o pięć lat. Ze względu na długie cykle rozwojowe w robotyce należy go regularnie używać.
Zgodnie z § 1 ust. 2 i 3 ustawy patentowej oraz art. 52 ust. To samo dotyczy projektu i wyglądu robota, ponieważ wytwory estetyczne nie mogą być chronione patentem.
Niewłaściwe zachowanie robota, niezależnie od tego, czy wynika z dążenia do autonomii, czy z jakiegokolwiek innego powodu, zawsze rodzi szereg pytań dotyczących odpowiedzialności. Mogą one wynikać z jednej strony z naruszenia obowiązków wynikających z umowy zgodnie z § 280 ust. 1 niemieckiego kodeksu cywilnego (BGB), z drugiej strony prawa deliktowego zgodnie z § 823 niemieckiego kodeksu cywilnego (BGB). ) wobec osób trzecich lub z ustawy o odpowiedzialności za produkt. Jeśli robot pracuje dla innej strony umowy w ramach stosunku umownego (np. wynajem), a robot wyrządza szkodę tej stronie, z pewnością stanowi to naruszenie obowiązków. S. v. 280 BGB Sprawa, która stała się znana z mediów to użycie ROBODOC z Integrated Surgical System, które doprowadziło do licznych roszczeń odszkodowawczych (BGH, 13.06.2006 - VI ZR 323/04 = BGHZ 168, 103; NJW 2006, 2477).
Zgodnie z § 249 ust. 1 BGB dłużnik zobowiązany do wypłaty odszkodowania musi przywrócić sytuację, która istniałaby, gdyby nie zaistniała okoliczność wymagająca odszkodowania. Czyniąc to, poszkodowany powinien zrekompensować wszystkie szkody, które powstały w wyniku obowiązkowego wyniku wymiany (tzw. naprawa całkowita). Oprócz zasady całkowitego naprawienia w § 249 zdanie 1 BGB wyrażona jest kolejna zasada prawa odszkodowawczego, a mianowicie zasada produkcji lub wymiany w naturze (tzw. restytucja w naturze). W tym przypadku poszkodowany ma stworzyć sytuację gotówkową, która istniałaby bez zdarzenia powodującego szkodę.
Pytaniem, które z pewnością będzie w przyszłości nabierać coraz większego znaczenia, będzie to, kto odpowiada za decyzję podjętą przez robota opartego na sztucznej inteligencji (AI). Jest więc z pewnością uzasadnione, że każdy, kto używa robotów, musi ponosić odpowiedzialność, ponieważ odpowiada za bezpieczeństwo ruchu używanego robota i musi podjąć odpowiednie środki bezpieczeństwa. W stosunku umownym wynikają one z pewnością z ogólnego obowiązku dbałości o stosunek umowny, por. § 280 ust. 1 BGB, wobec osób trzecich oczywiście z prawa deliktowego, §§ 823 i następne BGB. Zasadniczo producent może ponosić odpowiedzialność na podstawie ustawy o odpowiedzialności za produkt (ProdHaftG). Warunkiem odpowiedzialności za produkt jest, zgodnie z § 1 ust. 1 zdanie 1 ProdHaftG, że w rzeczy, która spowodowała szkodę (tj. w robocie), wystąpiła usterka. Taki błąd mógłby ewentualnie wystąpić, gdyby producent nie uwzględnił odpowiednich środków bezpieczeństwa w programowaniu oprogramowania sterującego robota. W każdym przypadku producent nie ponosi odpowiedzialności, jeśli robot nie wykazał wady, która spowodowała szkodę w momencie wprowadzenia go do obrotu (komentarz Palandt Sprau do BGB 69 wydanie 2009 § 1 ProdHaftG Rn. 17). a jeśli błąd nie mógł zostać wykryty zgodnie ze stanem techniki w momencie wprowadzenia produktu na rynek przez producenta, patrz sekcja 1, paragraf 2, nr 5 ProdHaftG. Niemniej jednak producent robotów musi uwzględnić w robocie (a zwłaszcza w oprogramowaniu) środki bezpieczeństwa, aby nie doszło do uszkodzenia, nawet po procesie uczenia się sztucznej inteligencji. W literaturze science fiction z. Np. Isaac Asimov opracował trzy prawa robotyki (Asimov All Robotic Stories 3rd Edition 2011, opowiadanie Drumtreiber (English Runaround) s. 276–295). Nie można jeszcze ocenić, czy takie dość filozoficzne prawa są wystarczające, ale pewne jest, że producent i konstruktor robotów ma odpowiedni obowiązek zapewnienia bezpieczeństwa na drogach. Utrzymanie tych obowiązków w zakresie bezpieczeństwa ruchu nie dotyczy już wtedy producenta, ale posiadacza lub właściciela robota. Obowiązują tu zasady postępowania z niebezpiecznymi rzeczami. Jako niebezpieczna rzecz z. B. widział pojazd samochodowy, który stwarza pewne ryzyko operacyjne. Producent produkuje samochód spełniający odpowiednie wymagania dotyczące rejestracji pojazdu, podczas gdy właściciel musi zapewnić, że pojazd jest zawsze w dobrym stanie (BGH, 14.10.1997 - VI ZR 404/96 = NJW 1998, 311 ). Dotyczy to w szczególności gwarancji dla osób trzecich (BGH, 24.04.1979 - VI ZR 73/78 = NJW 1979, 2309). To samo powinno dotyczyć również produkcji i użytkowania robotów.
Producent nie ponosi odpowiedzialności za błędy rozwojowe (§ 1, ust. 2, nr 5 ustawy o odpowiedzialności za produkt). Jednak błąd rozwojowy występuje tylko wtedy, gdy nie można go było jeszcze wykryć w momencie, gdy producent wprowadził robota na rynek zgodnie ze stanem techniki w nauce i technologii (komentarz Palandt Sprau do BGB 69. wydanie 2009 § 1 ProdHaftG nr 21). Wyłączenie odpowiedzialności dotyczy tylko wad projektowych, ale nie wad produkcyjnych (BGH, 9 maja 1995 - VI ZR 158/94 = BGHZ 129, 353; NJW 1995, 2162). Błąd nie jest rozpoznawalny, jeśli potencjalne zagrożenie robota opiera się na sumie wiedzy i technologii, która jest ogólnie uznana i dostępna, nie tylko w odpowiedniej branży i kraju, i nie może być przez nikogo rozpoznana, ponieważ te możliwości wiedzy nie jeszcze uznana była dostępna (komentarz Palandt Sprau do BGB 69th edition 2009 § 1 ProdHaftG Rn. 21.).
Odpowiedzialność za uszkodzenie przedmiotów jest ograniczona w ustawie o odpowiedzialności za produkt do przedmiotów innych niż wadliwy produkt, które były przeznaczone do użytku prywatnego lub konsumpcji i były głównie używane w tym celu przez poszkodowanego (komentarz Palandt / Sprau do BGB 69th edition 2009 § 1 ProdHaftG Rn 7.). To sformułowanie obejmuje m.in. Uszkodzenia produktów w toku działalności gospodarczej (Eisenberg / Gildeggen / Reuter / Willburger: odpowiedzialność za produkt. Wydanie I. Monachium 2008, § 1 pkt.
Ważny wymóg dotyczący odpowiedzialności jest uregulowany w § 1 (2) nr 1 ProdHaftG. Zgodnie z tym odpowiedzialność producenta jest wyłączona w przypadku, gdy nie wprowadził on produktu do obrotu. Producent, a także quasi-producent wprowadzają produkt na rynek, gdy tylko świadomie podda się rzeczywistej kontroli nad produktem, np. w przypadku B. dostarczając go w dystrybucji, w łańcuchu dystrybucji lub w cyklu gospodarczym (ETS, 9 lutego 2006 r. - C-127/04 = Coll. 2006, I-1313; NJW 2006, 825; EuZW 2006, 184 ; NZV 2006, 243). Kwestia rozgraniczenia odpowiedzialności między producentem robota a użytkownikiem robota z pewnością będzie trudna, zwłaszcza gdy robot i jego wbudowane oprogramowanie rozwijają się autonomicznie poprzez procesy AI. W celu ochrony poszkodowanego można by wtedy dojść do wniosku, że producent i użytkownik robota ponoszą solidarną odpowiedzialność.
Wypadki
Większość wypadków z robotami ma miejsce podczas konserwacji lub programowania robota, a nie podczas normalnej pracy. 21 lipca 1984 r. pierwsza osoba została zabita przez robota przemysłowego w Michigan w USA. Robot przesuwał detale na maszynie do odlewania ciśnieniowego. 34-letni pracownik fabryki miał już 15-letnie doświadczenie w pracy w odlewaniu ciśnieniowym i ukończył tylko tygodniowy kurs szkoleniowy dotyczący robotów na trzy tygodnie przed wypadkiem. Został wciśnięty na śmierć między rzekomo bezpiecznym tyłem robota a stalowym słupkiem, gdy wspinał się w niebezpieczną strefę robota wbrew ostrzeżeniom, aby usunąć rozproszone pozostałości produkcyjne. Amerykański Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH) oferuje wytyczne dotyczące projektowania robotów, szkolenia i wskazówki dla pracowników.
Robotyka w kulturze
Zawody robotów
Programy dla dzieci, młodzieży i studentów
W wielu krajach dzieci, młodzież i studenci mają możliwość wzięcia udziału w programach robotyki. Tworzą zespoły, z których każdy staje przed zadaniem zaprogramowania robota wyposażonego w silniki i czujniki w taki sposób, aby mógł samodzielnie lub zdalnie rozwiązywać zadania na boisku w określonych ramach czasowych, np. sortować przedmioty i przemieszczać je do określonych miejsc. W części programów zadanie obejmuje również zaprojektowanie i zbudowanie robota (freestyle); w innych wykorzystywane są roboty prefabrykowane. Praca zespołowa prowadzi do konkursów, z których wiele odbywa się na poziomie międzynarodowym.
konkurencja | Typ robota | kontrola | System sterowania | Języki programowania | Rozmiar pola | Liczba drużyn na boisku | Grupa wiekowa | Liczba drużyn | Kraj pochodzenia | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
PIERWSZY | Pierwsza liga Lego | Freestyle (tylko Lego ); Standardowy zestaw istnieje, ale użycie jest opcjonalne | 150 sekund autonomii | Sterowanie za pomocą kontrolera Lego Mindstorms | Lego Mindstorms RCX, NXT, EV3 lub RoboLab | 2,36 x 1,14 m² | 2 drużyny jednocześnie | 9-16 lat | 21 200+ na całym świecie (2018/2019) | Stany Zjednoczone |
Pierwsze wyzwanie techniczne | Dowolny; Standardowy zestaw istnieje, ale użycie jest opcjonalne | 30 sekund autonomiczne, 120 sekund zdalnie sterowane | Zdalne sterowanie za pomocą telefonów z systemem Android | Bloki, Java | 3,66 x 3,66 m² | 2: 2 | 12-18 lat | 7 010 na całym świecie (2018/2019) | ||
Konkurs Robotyki VEX | Freestyle (tylko zestaw VEX) | 15 sekund autonomiczne, 105 sekund zdalnie sterowane | Zdalne sterowanie z własnym systemem VEX | Bloki, C++ , Modkit (własny język programowania VEX) | 3,66 x 3,66 m² | 2: 2 | 5–22 lata | ok. 20 000 na całym świecie (2018) | Stany Zjednoczone | |
Światowa Olimpiada Robotów | Zwykła kategoria | Freestyle (tylko Lego ) | 120 sekund autonomii | Sterowanie za pomocą Lego Mindstorms NXT lub Lego Mindstorms EV3 | brak specyfikacji | 2,36 x 1,14 m² | 1 | 6-12 lat 8-12 lat 13-15 lat 16-19 lat |
ok. 26 000 na całym świecie (2018) | Stany Zjednoczone |
Otwórz kategorię | Freestyle | autonomiczny | brak specyfikacji | brak specyfikacji | - | - | 8-12 lat 13-15 lat 16-19 lat |
|||
Kategoria piłka nożna | Freestyle (tylko Lego ) | 2 × 4 min autonomicznie (rozrusznik) 2 × 5 min autonomicznie |
Sterowanie za pomocą Lego Mindstorms NXT lub Lego Mindstorms EV3 | brak specyfikacji | 2,36 × 1,14 m (rozrusznik) 2,43 × 1,82 m |
1: 1 | 8-15 lat (starter) 8-19 lat |
- Więcej konkursów
- Puchar Carolo
- Niemiecki RoboCupJunior
- Eurobot
- Zdarzenie robota polowego
- Robot polowy Junior
- Mikromysz
- Robotchallenge w Wiedniu
- Robo-jeden
- Robochallenge
- RoboCup
- Robodrom
- RoboGames
- RoboKing
- RobotLiga w Kaiserslautern
- Student Robotyka w Southampton, Wielka Brytania
Programy dla przemysłu i badań
- ELROB
- X-nagroda Google Lunar
- Grand Challenge (przerwane po 2007 roku)
- SOS
studia
Niektóre uniwersytety oferują obecnie dyplom uniwersytecki w zakresie robotyki jako licencjat i magister. Treści kursu są w większości następujące:
- matematyka
- Podstawy elektrotechniki
- Mechanika techniczna
- Podstawy informatyki
- Elementy elektroniczne i technologia obwodów
- Technologia pomiaru elektrycznego
- Technologia cyfrowa
- Technologia mikrokomputerowa
- Silniki elektryczne
- Sygnały i systemy
- Podstawy techniki sterowania i regulacji
- Technologia konwertera mocy
- Kinematyka i sterowanie robotami
- Przetwarzanie obrazu
- Kontrola ruchu
- Projektowanie sprzętu i oprogramowania w technice automatyki
- Techniki symulacyjne
- Projektowanie systemów mechatronicznych
- Technika sterowania i przemysłowe systemy magistralowe
- Technologia obrabiarek sterowanych CNC
- Programowanie robota
- Roboty mobilne, systemy autonomiczne i wizja robota
- Kompozyt włóknisty i materiały specjalne
- Czujniki optyczne, wizja komputerowa
- Technologia przekładni
- Systemy wbudowane
Nagrody naukowe w robotyce
- Nagroda doktorska Georgesa Girlta
- Nagroda za transfer technologii euRobotics
Instytucje badawcze
Instytucje badawcze w krajach niemieckojęzycznych obejmują (w porządku alfabetycznym):
- Grupa robocza robotyki na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu w Bremie
- Katedra Nawigacji i Robotyki w Charité - Universitätsmedizin Berlin
- Grupa badawcza robotyki w tej Niemieckiego Centrum Badań nad Sztuczną Inteligencją w Bremie
- Dział badawczy Cognitive Mobile Systems w Instytucie Komunikacji, Przetwarzania Informacji i Ergonomii im. Fraunhofera FKIE, Fraunhofer-Gesellschaft , Wachtberg , dawniej FGAN
- Badania terenowe robotyki w tym Politechniki Georg Agricola w Bochum
- Grupa badawcza systemów opartych na wiedzy na Wydziale Matematyki i Informatyki Uniwersytetu w Osnabrück
- Fraunhofer Institute for Factory Operation and Automation , Fraunhofer Society , Magdeburg
- Fraunhofer Institute for Intelligent Analysis and Information Systems , Fraunhofer Society , Sankt Augustin
- Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation , Fraunhofer Society , Stuttgart
- Laboratorium Neurorobotyki w Instytucie Informatyki Uniwersytetu Humboldta w Berlinie (HU)
- Obszar dydaktyczny i badawczy Systemy autonomiczne na Wydziale Informatyki i Komunikacji Uniwersytetu Westfalskiego w Gelsenkirchen
- Katedra Autonomicznych Systemów Inteligentnych na Uniwersytecie we Fryburgu
- Katedra Robotyki Przemysłowej i Automatyzacji Produkcji, Politechnika Dortmund
- Katedra Inteligentnych Systemów Autonomicznych, Uniwersytet Techniczny w Darmstadt
- Katedra robotyki kognitywnej w Instytucie Informatyki Uniwersytetu Humboldta w Berlinie (HU)
- Katedra Robotyki i Systemów Wbudowanych na Uniwersytecie w Bayreuth
- Katedra Robotyki i Systemów Wbudowanych na Politechnice Monachijskiej
- Instytut Antropomatyki i Robotyki przy Instytucie Technologicznym w Karlsruhe
- Instytut Technologii Automatyki na Uniwersytecie w Bremie
- Instytut Technologii Systemów Lotów, Departament Bezzałogowych Statków Powietrznych, DLR Braunschweig
- Instytut Technologii Przekładni i Dynamiki Maszyn na Uniwersytecie RWTH Aachen
- Instytut Systemów Mechatronicznych na Leibniz University Hannover
- Instytut Badań nad Robotami , Politechnika w Dortmundzie
- Instytut Robotyki i Systemów Poznawczych na Uniwersytecie w Lubece
- Instytut Robotyki i Informatyki Procesowej na TU Braunschweig
- Instytut Robotyki na Uniwersytecie Johannesa Keplera w Linz
- Mechatronika / Robotyka w Wyższej Szkole Zawodowej Technikum Wien
- Instytut Badań nad Poznaniem i Robotyką - CoR-Lab na Uniwersytecie w Bielefeld
- Instytut Robotyki i Mechatroniki w Robotyki i Mechatroniki Centrum w DLR Oberpfaffenhofen
- Grupa robocza ds. systemów robotycznych na Uniwersytecie Technicznym w Kaiserslautern
Przyjęcie
- Wystawa Hello Robot , Vitra Design Museum , Weil am Rhein , do 14 maja 2017 r.
Zobacz też
- Biomechatronika , mechatronika
- Roboty humanoidalne , przemysłowe , chodzące
- Systemy kognitywne
- Sztuczne życie
- Galeria sław robotów
- Robot etyka , kalibracja robota
- Zarządzanie robotami
literatura
- Bruno Siciliano, Oussama Khatib: Springer Handbook of Robotics . Springer-Verlag, Berlin 2008, ISBN 978-3-540-23957-4 .
- George Bekey, Robert Ambrose, Vijay Kumar: Robotyka: stan wiedzy i wyzwania przyszłości . World Scientific Pub, Londyn 2008, ISBN 978-1-84816-006-4 .
- John J. Craig: Wprowadzenie do robotyki - mechanika i sterowanie . Prentice Hall International, Upper Saddle River 2005, ISBN 0-201-54361-3 .
- Alois Knoll, Thomas Christaller: Robotyka: agenci autonomiczni. Sztuczna inteligencja. Czujniki. Wcielenie. Nauczanie maszynowe. Robot serwisowy. Roboty w medycynie. Systemy nawigacyjne. Sieci neuronowe. RoboCup. Architektury . Fischer (Tb.), Frankfurt, Frankfurt nad Menem 2003, ISBN 978-3-596-15552-1 .
- Heinz W. Katzenmeier: Podstawy technologii robotów: Porady i wskazówki dla majsterkowiczów . Elektor-Verlag, Akwizgran 2004, ISBN 978-3-89576-147-8 .
- Thomas Söbbing: Zagadnienia prawne w robotyce - "Z prawnego punktu widzenia: robot jako maszyna sterowana programowo". W: Prawo innowacji i technologii. (InTeR) 2013, ISSN 2195-5743 , s. 43-51.
- Alex Ellery: Wprowadzenie do robotyki kosmicznej . Skoczek; Pub Praxis, Londyn / Nowy Jork / Chichester 2000, ISBN 1-85233-164-X .
- Roland Schulé: eksperymenty z robotyką. Buduj i programuj modele. Franzis-Verlag, 1988. ISBN 3-7723-9461-2
linki internetowe
- Międzynarodowa Federacja Robotyki (IFR)
- Światowe statystyki robotów Międzynarodowej Federacji Robotyki (IFR)
- VDMA Robotyka + Automatyka (stowarzyszenie branżowe)
- Filmy firmy roeg-robotertechnik Przykłady zastosowania robotyki w firmach
- Telerobotyka na misjach demonstracyjnych technologii NASA
Indywidualne dowody
- ↑ Historia KUKA. KUKA AG, dostęp 21 listopada 2018 r. (sekcja KUKA tworzy historię jako pionier robotyki ).
- ↑ Eva Wolfangel : Jak daleko ludzie oddają się komputerom? W: badische-zeitung.de , Computer & Medien , 18 lutego 2017 r.
- ^ Centrum Poszukiwania i Ratownictwa Wspomaganego Robotami crasar.org
- ↑ Publikacje na temat VolksBota i jego czujników fizycznego systemu szybkiego prototypowania Volksbot
- ↑ eR2.IoT (@ eR2_IoT) | Świergot. W: twitter.com. Źródło 10 października 2016 .
- ↑ Wired.com: Killer Ground 'Boty z Iraku: jak to się stało? angielski, pobrano 21 kwietnia 2008 r.
- ↑ Badania robotyki. Źródło 22 maja 2021 .
- ^ Robotyka - Uniwersytet Wilhelma Büchnera. Źródło 22 maja 2021 .
- ↑ https://eu-robotics.net/cms/index.php?idcat=170&idart=3553
- ↑ Dział Badań Poznawczych Systemów Mobilnych w Instytucie Komunikacji, Przetwarzania Informacji i Ergonomii im. Fraunhofera (FKIE)
- ↑ http://www.neurorobotik.de/
- ↑ http://homepage.informatik.w-hs.de/HSurmann/
- ↑ Autonomiczne systemy inteligentne
- ↑ Inteligentne systemy autonomiczne
- ↑ Robotyka i systemy wbudowane
- ^ Robotyka i systemy wbudowane
- ^ Autonomiczne stanowisko testowe wiropłatów dla inteligentnych systemów - ARTIS
- ↑ http://www.igm.rwth-aachen.de/
- ^ Instytut Systemów Mechatronicznych
- ^ Instytut Robotyki, Johannes Kepler University Linz
- ↑ RRLAB
- ↑ Michael Baas: Vitra Design Museum naświetla relacje między człowiekiem a maszyną. W: badische-zeitung.de , sztuka , 16 lutego 2017 r.