Robototexnika takomillashib borar ekan, avtonom robot g'oyasi tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda

Robototexnika takomillashib borar ekan, avtonom robot g'oyasi tobora muhim ahamiyat kasb etmoqda.
Bu mashinalar atrofdagilarni sezishi va ularga javob berishi, mustaqil qaror qabul qilishi va inson yordamisiz harakatlanishi mumkin.
Ushbu blog postida men robotlarning mustaqil ishlashiga imkon beruvchi qismlar va texnologiyalar haqida gapiraman.
Men dasturlash tillari va ularni yaratish uchun zarur bo'lgan ko'nikmalar, shuningdek, ulardan foydalanish bilan bog'liq axloqiy va xavfsizlik muammolari haqida gapiraman.
Tajribali muhandis bo‘lasizmi yoki endigina ish boshlayotgan bo‘lsangiz, o‘z-o‘zini boshqaradigan robotlar olami sizning e’tiboringizni jalb qilishi va bu hayajonli texnologiyadan foydalanishning barcha usullari haqida ko‘proq ma’lumotga ega bo‘lishga undashi shubhasiz.
Avtonom robotlarga kirish
Rasmiy ta'rif:
Harakat paytida nafaqat o'z barqarorligini saqlab qola, balki harakatlarini ham rejalashtira oladigan robot.
NASAning K10 (Avtonomiya va robototexnika):
https://www.nasa.gov/centers/ames/research/area-autonomy-and-robotics.html
Avtonom robotlar aqlli mashinalar bo'lib, ular o'z-o'zidan ishlaydi, ular atrofida nimalar bo'layotganini aniqlaydi, qaror qabul qiladi va odamning yordamisiz harakat qiladi.
Avtonom robot - bu juda ko'p erkinlikka ega bo'lgan va odamning yordamisiz o'z-o'zidan ishlarni qila oladigan robot turi.
Bu mumkin, chunki robotda kameralar, LiDAR va sonar kabi sensorlar mavjud bo'lib, ular atrofida nima bo'layotganini ko'rish va eshitish imkonini beradi.
Keyin robot bu ma'lumotni oladi va qaror qabul qilish uchun foydalanadi. Bu unga o'z-o'zidan harakat qilish qobiliyatini beradi.
ROBOTLARNING TURLARI
Har xil turdagi robotlar mavjud va ularning har biri o'zining kuchli va zaif tomonlariga ega. Ulardan ba'zilari:

• 
  Avtonom robotlar: Yuqorida aytib o'tganimizdek, avtonom robotlar inson yordamisiz mustaqil ishlashi mumkin.
  
• 
  Boshqariladigan robotlar: Ishlash uchun boshqariladigan robotlar odamlarning kiritishiga muhtoj. Ular aniq vazifalarni bajarish uchun dasturlashtirilgan bo'lishi mumkin, ammo ular o'zlari qila oladigan robotlar kabi erkinlikka ega emaslar.
  
• 
  Yarim avtonom robotlar: Bu robotlar ham avtonom, ham boshqariladigan robotlarning qismlariga ega, shuning uchun ular ba'zi vazifalarni mustaqil bajarishlari mumkin, ammo baribir odamlarning yordamiga muhtoj.
  
• 
  Avtomatlashtirilgan robotlar: Bu robotlar o'z-o'zidan ishlarni bajarish uchun tuzilgan.
  

Ammo ular o'z-o'zidan ishlarni qila oladigan robotlar kabi mustaqil bo'lmasligi mumkin.
AVTONOM ROBOTLAR VA BOSHQA TURLAR O'RTASIDAGI FARQLAR
Avtonom robotlar boshqa turdagi robotlardan farq qiladi, chunki ular doimiy ravishda inson kiritishiga muhtoj bo'lmasdan, o'z muhitida ko'rgan narsalariga asoslanib, mustaqil ravishda qaror qabul qilishlari va harakat qilishlari mumkin.
Boshqa turdagi robotlar muayyan ishlarni bajarishi mumkin bo'lsa ham, ular avtonom robotlar kabi erkinlikka ega emas.
Muhandislik sohasida avtonom robotlar
Maslahat: Agar kerak bo'lsa, taglavha tugmasini yoqing. Ingliz tilini yaxshi bilmasangiz, sozlash tugmasidagi "avtomatik tarjima" ni tanlang. Sevimli tilingiz tarjima uchun mavjud boʻlishidan avval videoning tilini bosishingiz kerak boʻlishi mumkin.
Avtonom robotlar uchun komponentlar va texnologiyalar
Avtonom robotlar aqlli mashinalar bo'lib, ular o'z-o'zidan ishlaydi, atrofni his qiladi, qaror qabul qiladi va odamning yordamisiz harakat qiladi.
O'z-o'zidan ishlay oladigan robot yaratish uchun qanday qismlar va texnologiyalar kerakligini bilish muhimdir.
USKUNA KOMPONENTLARI
Uskuna komponentlari o'z-o'zidan ishlarni qila oladigan robot yaratishning muhim qismidir. Ular orasida:
Dvigatellar, tormozlar va solenoidlar kabi aktuatorlar robotning harakatlanishi va uning atrofi bilan o'zaro ta'sirini ta'minlaydi.

• 
  Sensorlar: Robot atrofini tushunishi uchun sensorlar zarur.
  

Sensorlarning ba'zi misollari orasida kameralar, LiDAR va inertial o'lchov birliklari (IMU) mavjud.

• 
  Quvvat manbalari: Avtonom robotlar ishlashi uchun batareyalar yoki yonilg'i xujayralari kabi ishonchli quvvat manbai kerak.
  
• 
  Hisoblash uskunasi: Robotga sensor ma'lumotlarini qayta ishlash, algoritmlarni ishga tushirish va aktuatorlarni boshqarish uchun mikrokontroller yoki bitta taxtali kompyuter kerak.
  

DASTURIY TA'MINOT
Avtonom robotni yaratishda dasturiy ta'minot apparat kabi muhim ahamiyatga ega. Ular orasida:

• 
  Sezish algoritmlari: Idrok qilish algoritmlari robotga o'z sensorlari ma'lumotlarini sharhlash va uning atrofida nima sodir bo'layotganini aniqlash imkonini beradi.
  
• 
  Lokalizatsiya algoritmlari robotga uning qayerdaligini va o‘z muhitida qaysi tomonga qarab turishini aniqlashga yordam beradi.
  
• 
  Xaritalash algoritmlari robot o'z harakatlarini rejalashtirish uchun foydalanishi mumkin bo'lgan muhit modelini yaratadi.
  
• 
  Rejalashtirish va boshqarish algoritmlari: Rejalashtirish va boshqarish algoritmlari robotga harakatlanishi va atrofdagi narsalar bilan o'zaro munosabatda bo'lishiga imkon beradi.
  

ALOQA
Robot yaxshi ishlashi uchun u atrofdagilar bilan gaplasha olishi kerak. Bunga simsiz yoki simlar yordamida boshqa qurilmalar va tizimlar bilan gaplashish kiradi.
KIRITILGAN FANLAR
O'z-o'zidan ishlaydigan robot yaratish uchun siz mashinasozlik, elektrotexnika, kompyuter fanlari va robototexnika haqida ko'p narsalarni bilishingiz kerak.
Avtonom robotlarda datchiklarning ahamiyati
Datchiklar o'z-o'zini boshqaradigan robotlarning muhim qismidir, chunki ular robotga atrofni o'rganishga va o'rgangan narsalariga asoslanib qaror qabul qilishga imkon beradi.
NIMA UCHUN SENSORLAR O'Z-O'ZIDAN HARAKAT QILA OLADIGAN ROBOTLAR UCHUN MUHIM?
Sensorlar avtonom robotlarning juda muhim qismidir, chunki ular robotga atrofni ko'rish va tushunish imkonini beradi.
Robot datchiklardan olgan ma’lumotlar asosida qaror qabul qilishi va harakatlarini o‘zgartirishi mumkin. Bu unga xavfsiz harakat qilish va odamlarning ozgina yordami bilan vazifalarni bajarish imkonini beradi.
O'Z-O'ZINI BOSHQARADIGAN ROBOTLAR UCHUN SENSORLAR TURLARI
Avtonom robotlar atrof-muhitni bilish uchun turli xil sensorlardan foydalanadilar. Robototexnikada sensorlarning eng keng tarqalgan turlari quyidagilardir:

• 
  Yaqinlik/masofa datchiklari: ultratovush yoki infraqizil sensorlar kabi bu sensorlar robotlarga ob'ektlarni topish va ularga tegmasdan masofani o'lchash imkonini beradi.
  
• 
  Kameralar va lidar datchiklari: Kameralar va lidar datchiklari robotning atrof-muhitining batafsil 3D xaritasini yaratish uchun ishlatilishi mumkin, bu unga to'siqlardan qochish va yo'lini rejalashtirishga yordam beradi.
  
• 
  Navigatsiya sensorlari: GPS yoki enkoderlar kabi navigatsiya sensorlari robotning qayerdaligini aniqlash va uning tezligi, yoʻnalishi va kursiga oʻzgartirishlar kiritish imkonini beradi. Kuch sezgichlari robotga o'rnatilgan kuchlarni o'z tanasi yoki uning tashqarisidagi narsalar bilan o'lchaydi. Bu narsalarni ushlash yoki ko'tarish kabi vazifalar uchun muhimdir.
  
• 
  Inertial o'lchov birliklari (IMU): IMUlar robot tanasi yoki tashqi ob'ektlarning tezlashishi va burchak tezligini o'lchaydi, bu muvozanatlash yoki barqarorlashtirish kabi vazifalar uchun muhimdir.
  

Sensorning har bir turi o'zining afzalliklari va kamchiliklariga ega.
Avtonom robotlar bir nechta sensorlardan foydalangan holda ko'rish va qaror qabul qilish qobiliyatini yaxshilashi mumkin.
Misol uchun, lidar datchiklarini kameralar bilan birlashtirish robotga o‘z atrofi haqida to‘liqroq tasavvur berishi mumkin
Bir nechta navigatsiya sensorlaridan foydalanish mahalliylashtirishning aniqligini oshirishi mumkin.
Avtonom robotlar uchun navigatsiya va to'siqlardan qochish
Avtonom robotlar xavfsiz va samarali harakat qilishlari uchun ularga yo'l topishga va narsalarga tegmaslikka yordam beradigan tizimlardan foydalanadi.
O'z-o'zidan aylana oladigan robotlar uchun usullar

• 
  Atrof-muhit xaritalari: Avtonom robotlar atrof-muhit xaritalari yordamida harakatlarini rejalashtirishlari va to'siqlardan qochishlari mumkin.
  
• 
  Stereo ko'rish to'siqlarini aniqlash kameralari yoki LiDAR kabi sensorlar: Bu sensorlar robotga atrofni 360 daraja ko'rish imkonini beradi, unga to'siqlarni ko'rish va xavfsiz marshrutni rejalashtirish imkonini beradi.
  
• 
  Keng ko'rish maydoniga ega 3D ko'rish tizimlari bilan yaxshiroq ishlaydigan avtomatlashtirilgan boshqariladigan transport vositalari, masofadan boshqariladigan transport vositalari va avtonom mobil robotlar: Bu tizimlar robotning harakatlanishini va to'siqlardan qochishini osonlashtiradi.
  

AVTONOM ROBOTLAR TO'SIQLARDAN QOCHISHGA QODIR BO'LISHI KERAK
Avtonom robotlar o'z muhitida xavfsiz va samarali harakat qilishlari uchun to'siqlardan qochishga qodir bo'lishi kerak.
Robotlar to'siqlarni chetlab o'tishlari uchun ularni ishonchli tarzda topa olishlari va qanday harakat qilishlarini bashorat qilishlari kerak.
Robotning shakli uning to'siqlar atrofida qanday harakatlanishiga ham ta'sir qilishi mumkin. Dumaloq robotlar keng tarqalgan, chunki ular hech narsaga tegmasdan joyida aylana oladi.
ATROFGA KO'NIKISH
Va nihoyat, to'siqlardan qochish usullari ishlashi uchun robotlar atrof-muhitga yaxshi moslasha olishlari kerak.
Bu shuni anglatadiki, robot o'z harakatlarini o'zgartirishi va to'siqlar atrofida harakatlana olishi kerak, hatto to'siqlar ogohlantirishsiz harakatlanishi yoki o'zgarishi mumkin bo'lgan dinamik muhitda ham.
Avtonom robotlarni dasturlash
Dasturlash o'z-o'zidan ishlashi mumkin bo'lgan robotlarni yaratishning muhim qismidir va robotlarni yaratish va sinovdan o'tkazish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan juda ko'p turli xil dasturlash tillari mavjud.
Robotlarni dasturlash uchun ishlatiladigan tillar Python va C++ o'z-o'zidan ishlashi mumkin bo'lgan robotlar yaratish uchun eng keng tarqalgan dasturlash tillaridir, lekin loyiha ehtiyojlariga qarab boshqa tillardan ham foydalanish mumkin.
Java, MATLAB va PHP ko'pincha robototexnika uchun ishlatiladigan boshqa dasturlash tillaridir.
Har bir tilning o'zining ijobiy va salbiy tomonlari bor va loyiha uchun eng yaxshi til nima qilishi kerakligiga bog'liq bo'ladi.
ROBOTLARNI DASTURLASH UCHUN ZARUR BO'LGAN KO'NIKMALAR
O'z-o'zidan ishlaydigan robot yaratish uchun siz Python va C++ kabi tillarda kodlashni bilishingiz kerak.
Amaliy dasturlash va apparat tizimlari uchun dasturiy ta'minot yaratish tajribasiga ega bo'lish ham muhimdir.
Boshqarish nazariyasi, harakatni rejalashtirish va kompyuterni ko'rish kabi robototexnika haqida bilish ham muhimdir.
ROBOTLARNI DASTURLASHNI O'RGANISH UCHUN MANBALAR
O'z-o'zidan ishlarni qila oladigan robotlarni dasturlash uchun zarur bo'lgan ko'nikmalarni o'rganishning ko'plab usullari mavjud. Ulardan ba'zilari:

• 
  Universitetlardagi kurs ishi: Ko'pgina universitetlar robototexnika va dasturlash bo'yicha onlayn va shaxsiy kurslarni taklif qiladi.
  
• 
  Onlayn kurslar va seminarlar: Universitetlar, kompaniyalar va professional guruhlar ko'plab onlayn kurslar va seminarlar taklif qiladi. Ushbu kurslar robototexnika asoslaridan tortib robotlarni dasturlashning ilg'or usullarigacha bo'lgan hamma narsani o'rgatishi mumkin.
  
• 
  Dasturlash bo'yicha qo'llanmalar va qo'llanmalar: Siz asosiy avtonom mobil robotlarni qanday yaratishni ko'rsatadigan yoki robotlarni ma'lum bir tarzda dasturlashni o'rgatadigan ko'plab dasturlash qo'llanmalari va qo'llanmalarini topishingiz mumkin.
  

Avtonom robotlar bilan bog'liq xarajatlar
Avtonom robotlar ko'plab sohalarda keng tarqalgan bo'lib bormoqda, chunki ular ishchilar xavfsizligini yaxshilaydi, mehnat unumdorligini oshiradi va mehnat xarajatlarini kamaytiradi.
Ammo avtonom robotlarni qurish va ulardan foydalanish narxi ular nima uchun ishlatilishi, qanchalik murakkabligi va qaysi qismlardan foydalanilishiga qarab juda farq qilishi mumkin.
DASTLABKI INVESTITSIYA XARAJATLARI
Avtonom robotning dastlabki sarmoya qiymati apparat, dasturiy ta'minot va sensorlar kabi qismlardan iborat bo'lishi mumkin.
Har xil turdagi robotlar bilan birga keladigan xarajatlarga misollar:

• 
  Avtomatlashtirilgan boshqariladigan transport vositalari (AGV) oddiy AGC uchun 14 000 dollardan murakkabroq tortish traktori uchun 60 000 dollargacha turadi.
  
• 
  O'z-o'zidan ishlaydigan forkliftlarning narxi ham omillar soniga qarab o'zgarishi mumkin.
  
• 
  Qurilishda foydalaniladigan robotlar qimmat bo‘lishi mumkin, chunki ularni yasash qiyin va ular ishlayotgan muhitni standartlashtirish zarur.
  

Jarrohlik qiladigan robot 2,5 million dollarga tushishi mumkin.
DAVOMIY XARAJATLAR
Dastlabki sarmoyaga qo'shimcha ravishda, avtonom robotlardan foydalanish narxi texnik xizmat ko'rsatish, ta'mirlash va yangilash uchun doimiy xarajatlarni ham o'z ichiga olishi mumkin.
Robotning to'g'ri va xavfsiz ishlashiga ishonch hosil qilish uchun unga muntazam ravishda texnik xizmat ko'rsatish va tuzatish kerak bo'lishi mumkin.
Bundan tashqari, texnologiya har doim yaxshilanmoqda, shuning uchun robotni eng so'nggi o'zgarishlardan xabardor bo'lish uchun yangilash kerak bo'lishi mumkin.
AVTONOM ROBOTLARNING AFZALLIKLARI
Avtonom robot uchun dastlabki investitsion xarajatlar yuqori bo'lishi mumkin bo'lsa ham, mehnat xarajatlarini kamaytirish va mahsuldorlikni oshirishning uzoq muddatli foydalari sezilarli bo'lishi mumkin, bu avtonom robotlarni ba'zi ilovalar uchun foydali sarmoyaga aylantiradi.
O'z-o'zidan ishlashi mumkin bo'lgan robotlardan foydalangan holda, kompaniyalar mehnatga pul tejashlari, samaradorlikni oshirishlari va ishchilarni xavfsizroq qilishlari mumkin.
Masalan, robotlar kechayu kunduz ishlashi mumkin, bu esa xarajatlarni yanada kamaytirishga yordam beradi.
Shuningdek, robotlar odamlar qilish uchun juda zerikarli, xavfli yoki iflos ishlarni bajarishi mumkin. Bu odamlarni yanada muhimroq ishlarni qilish imkoniyatini beradi.
Avtonom robotlarning ilovalari
Avtonom robotlar elektron tijorat, maʼlumotlar markazlari, sogʻliqni saqlash, ishlab chiqarish, harbiy va jamoat xavfsizligi, qishloq xoʻjaligi va boshqa sohalarda tobora ommalashib bormoqda.
Avtonom robotlardan foydalanish mehnat narxini pasaytirish, unumdorlikni oshirish, ish joyini xavfsizroq qilish va xatolarni kamaytirish kabi ko'plab afzalliklarga ega.
ELEKTRON TIJORAT ILOVALARI
Avtonom mobil robotlar (AMR) endi elektron tijorat sanoatida aravalarni siljitish va mobil qurilmalarni boshqarish kabi ishlarni bajarish uchun keng qo'llaniladi.
Bu robotlar mahsulotlarni ombordagi bir joydan boshqa joyga o‘zlari o‘tkazishi mumkin, bu esa buyurtmani bajarish jarayonini tezlashtiradi.
O‘z-o‘zini boshqaradigan robotlar xaridorlarga tovarlarni yetkazib berishda ham yordam berishi mumkin, bu esa yetkazib berish vaqtini qisqartirishi va mijozlarni xursand qilishi mumkin.
ISHLAB CHIQARISH SANOATI
Avtonom robotlar ko'pincha ishlab chiqarish sanoatida ham qo'llaniladi. Robotlar yoy payvandlash, nuqta payvandlash va narsalarni harakatlantirish kabi ko'p narsalar uchun ishlatiladi.
Robotlar ishlab chiqarishda qo'llanilsa, xavfsizlikni yaxshilash va ishlab chiqarishni tezroq va samarali bajarish mumkin.
Sanoat 4.0 ning kelishi bilan robototexnika, sun'iy intellekt (AI) va mashinani o'rganish (ML) kombinatsiyasi ishlab chiqarish usulini o'zgartirmoqda.
HARBIY VA JAMOAT XAVFSIZLIGI
Robotik texnologiya harbiy va jamoat xavfsizligini ta'minlashda qo'llaniladi, bu erda ularni boshqarish uchun odam kerak bo'lmagan dronlar va robotlar kuzatuv uchun ishlatiladi.
Ushbu robotlar xavfli joylarga kirib, ma'lumot to'plashi mumkin, bu esa odamlarning u erda bo'lishini xavfsizroq qiladi. Robotlar bombalardan xalos bo'lish, kimyoviy moddalar va radioaktiv materiallarni topish, chegaralarni qo'riqlash uchun ham qo'llaniladi.
SOG'LIQNI SAQLASH ILOVALARI
Avtonom robotlar sog'liqni saqlash muassasalarida bemorlarga g'amxo'rlik qilish, dori-darmonlarni etkazib berish, hayotiy belgilarni tekshirish va hissiy yordam berish uchun ishlatiladi.
Avtonom mobil robotlar (AMR) ko'pincha tozalash, telepresensiya va ularga muhtoj odamlarga dori-darmon va tibbiy buyumlarni etkazib berish kabi muhim vazifalarni bajarishda yordam berish uchun ishlatiladi.
Robotlar, shuningdek, bemor qanday mashq qilishini kuzatishi, uning harakat doirasini o‘lchashi va taraqqiyotini kuzatishi mumkin.
Shuningdek, dori-darmonlarni aniqlay oladigan sun'iy intellektga ega dasturiy ta'minotga ega robotlar to'g'ri dori topish uchun ketadigan vaqtni qisqartirishi mumkin.
Texnologiya hali dastlabki bosqichda bo'lsa ham, tadqiqotchilar maqsadli dori-darmonlarni etkazib berish, kichik muammolari bo'lgan bemorlarga yordam berish va bemorlar bilan suhbatlashish kabi murakkabroq vazifalarni bajarish uchun robotlardan qanday foydalanish mumkinligini o'rganmoqdalar.
QISHLOQ XO'JALIGI SANOATI
Avtonom robotlar qishloq xo'jaligi sanoatida, ayniqsa ekinlarni boshqarishda ham qo'llanilmoqda. Robotik dronlardan dalalarni ko‘rish va ekinlar bilan bog‘liq muammolarni aniqlash mumkin
Bu fermerlarga o'z ekinlari haqida muhim narsalarni aytib beradi. O‘z-o‘zidan boshqariladigan robotlar neft va gaz quvurlarini ham kuzatishi, suv oqishini aniqlashi va atrof-muhitga zarar yetkazilishini to‘xtatishi mumkin.
Naio texnologiyalaridan robot:
https://www.naio-technologies.com/en/home/
KELAJAKDAGI ILOVALAR
Texnologiya takomillashgani sari o‘z-o‘zini boshqaradigan robotlar mijozlarga xizmat ko‘rsatish va logistika kabi murakkabroq ishlarni bajarishga qodir bo‘ladi.
O'z-o'zidan boshqariladigan avtomobillarning rivojlanishi bilan avtomobil sanoatida katta o'zgarishlar bo'lishi mumkin, masalan, mashinaga ega bo'lgan odamlar soni kamayishi.
Ba'zi bashoratlarga ko'ra, sanoatda o'zini o'zi boshqaradigan robotlardan foydalanish ish joylariga katta ta'sir ko'rsatishi va ish joylarining 50 foizigacha yo'qolishi mumkin.
Ammo AI va robotlar mehnat bozoriga qanday ta'sir qilishi haqida hali ham ko'p noaniqlik va qizg'in bahs-munozaralar mavjud.
Avtonom robotlar uchun axloqiy va xavfsizlik masalalari
O'z-o'zidan boshqariladigan robotlardan foydalanish ularning xavfsiz va mas'uliyatli tarzda ishlatilishiga ishonch hosil qilish uchun javob berish kerak bo'lgan bir qator axloqiy va xavfsizlik savollarini keltirib chiqarishi mumkin.
Bu erda o'ylash kerak bo'lgan eng muhim narsalar: