Robotica

1. Wat is robotica?

Robotica is een tak van de wetenschap die zich bezighoudt met het ontwikkelen en het besturen van robots.

Een robot is een programmeerbare machine die verschillende taken kan uitvoeren en informatie kan verwerken.

Het woord robot komt van het Tsjechische woord ‘robota’, dat ‘werk’ betekent.

1.1 Wat is het verband tussen robots en artificiële intelligentie?

Een robot is vaak uitgerust met kunstmatige intelligentie: ze zijn namelijk niet alleen bedoeld voor fysieke taken, maar ook voor denkwerk.

Artificiële intelligentie, ook wel kunstmatige intelligentie of AI genoemd, is de wetenschap die zich bezighoudt met het maken van een artefact dat een vorm van intelligentie vertoont.

Een artefact is een voorwerp dat door mensen is gemaakt.

Intelligentie is het vermogen om iets gemakkelijk te leren, te begrijpen en te onthouden en de vaardigheid om die kennis te gebruiken bij het oplossen van problemen.

Kunstmatige intelligentie komt voor in erg veel dingen. Het bekendste voorbeeld zijn natuurlijk virtuele assistenten, zoals Siri, Cortana, Google Now en Alexa. Maar ook bijvoorbeeld Spotify, die je muziek aanbeveelt op basis van jouw muziekvoorkeuren.
Ook chatbots, bij het beantwoorden van vragen over een bedrijf.

1.2 Het verschil tussen een robot, toestel, apparaat, automaat en machine.

Een machine is een mechanisme dat een vorm van energie/beweging in een andere vorm van beweging/energie kan omzetten. Een machine is een soort apparaat: een samenstelsel van onderdelen.

Alle robots zijn machines, maar niet alle machines zijn robots.

Wat is precies het verschil tussen een robot en een machine?

Een machine is om één taak uit te voeren, terwijl robots meerdere taken kunnen uitvoeren.
Het grootste verschil is dus de kunstmatige intelligentie: een robot kan gegevens verzamelen (door bijvoorbeeld sensoren) en dan een passende actie ondernemen (een actie die is in geprogrammeerd).

Zo heb je bijvoorbeeld de Moley Robot, een robot die kan afwassen, eten in een pan kan doen, kan roeren en meer. Hij kan waarnemen met sensoren, interacteren met de situatie die zich voordoet, acties kiezen die verschillende soorten bewegingen zijn en dingen checken. Dat kan je niet vergelijken met bijvoorbeeld een naaimachine, die alleen kan naaien.

De machine die het dichtst bij een robot komt, is een automaat: een machine die iets automatisch verricht, of iets uitvoert zonder rechtstreeks helemaal menselijk gestuurd te worden. Maar een automaat heeft nog steeds maar één taak.

Ook komt het woord toestel vaak voor. Een toestel is een overkoepelende term voor een machine, een toestel, een voertuig en meer.

2. Wat zijn de toepassingen van robots?

Robots kunnen in veel verschillende gebieden van pas komen:

2.1 Consumer

Consumer, het Engelse woord voor klant, gaat over robots voor amusement of voor klusjes rondom het huis.

Keukenrobots

Dit zijn robots voor het koken, afruimen en voor bediening. Zo heb je bijvoorbeeld de Moley Robot, een robotachtige arm die kan koken en kan afwassen.

Speelgoedrobots

Robots zijn ook leuk voor kinderen als speelgoed! Ze kunnen bijvoorbeeld lopen, spelletjes spelen, licht geven, geluid maken en meer.

Huisdierrobots

Als je een huisdier wil hebben, maar niet een te grote verantwoordelijkheid op je wil hebben, dan kan je een huisdierrobot aanschaffen. Ze kunnen trucjes leren, spelletjes spelen, blaffen/miauwen, lopen en meer.

Huishoud robots

Huishoud robots, ook wel domorobots genoemd, worden gebruikt voor schoonmaken en andere huishoudelijke klusjes. Dit is handig voor volwassenen, maar vooral voor ouderen of mensen met een handicap.

Veiligheidsrobots

Een veiligheidsrobot is voor het oppassen op kinderen, bewaking en toezicht. Dit is dus erg handige technologie, vooral als je alleen woont. Ook blijven ouderen hierdoor langer zelfstandig wonen.

Klusjes robots

Een klusjes robot kan hameren, lassen, slopen en boren. Dit wordt vaak in bedrijven gebruikt. Voor deze ‘vervelende’ klussen is nu dus geen mens meer nodig.

2.2 Medisch (in de zorg)

De medische kant gaat over robots die in ziekenhuizen, dus in de zorg, worden gebruikt.

Medische robots.

Dit zijn robots voor gecompliceerde operaties. Als dit gebeurt, dan wordt het robotchirurgie genoemd. Dit kan in plaats van een chirurg zijn, of voor hulp.

Nanorobots zijn minuscuul kleine robots die worden gebruikt voor allerlei toepassingen. Deze robots zijn maar een nanometer klein: er passen 5 atomen in een nanometer.
Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om kankercellen te vernietigen.

2.3 Industrie

Lopende band robots.

De naam zegt het al: robots die aan de lopende band werken. Hier zijn robots er geschikt voor en er worden dus veel minder mensen gebruikt bij dit werk.

Hijskraan robots.

Hijskraan robots worden gebruikt om zware dingen op te tillen, bijvoorbeeld een hele container! Het verschil met een normale hijskraan en een hijskraan robot is dat een hijskraan door een mens bestuurd moet worden en een robot niet.

Militaire robots.

Militaire robots worden gebruikt voor het uitvoeren van gevaarlijke missies, zoals zelfstandige, onbemande wapens en voertuigen.

Landbouw robots.

Landbouw robots, ook wel agrarische robots genoemd, worden gebruikt voor maaien, zaaien, oogsten en mesten.

Herdersrobots.

In plaats van een herder of een hond, zijn er nu herder robots, voor het bij elkaar houden van een kudde.

Astronaut robots.

Astronaut robots, ook wel robonauts genoemd, worden gebruikt voor bodemonderzoek en ruimtevaart. Deze lijken vaak op echte mensen met armen en benen, maar ze zijn sterker dan mensen: ze zijn speciaal ontworpen om grote objecten te verschuiven.

2.4 Calamiteit

Calamiteit robots worden gebruikt voor omgevingen die te gevaarlijk zijn voor mensen.

Nucleaire robots.

Nucleaire robots worden gebruikt in besmette omgevingen. Nucleair betekent op de atoomkern en de daaraan gerelateerde technologie betrekking hebbend. Deze robots worden bijvoorbeeld gebruikt om radioactief afval op te ruimen.

Brandblus robots.
Robots die mensen onder een ingestort gebouw uithalen.
Chemische robots.

3. Waarvan zijn robots gemaakt en hoe werken ze?

Robots kunnen gemaakt worden van verschillende materialen, zoals metalen en plastic.
Bij het maken van robots kan op twee dingen gericht worden: de werking en het uiterlijk.

3.1 Industriële robots

Bij industriële robots gaat het vooral om de werking, dus het materiaal moet slijtvast zijn, bepaalde krachten kunnen dragen, schoon te maken zijn, flexibel zijn enzovoort. Dit is afhankelijk van de taken.

3.2 Amusement- en huis, tuin , keuken robots

Bij amusement en andere huis, tuin en keuken robots het uiterlijk ook belangrijk is. Het moet lijken op een thuis-apparaat en misschien in verschillende kleuren komen. Daarnaast moeten consumenten er goed mee om kunnen gaan.

3.3 Humanoïde robots

Bij humanoïde robots gaat het ook veel om de huid en de gezichtsuitdrukkingen.

Een humanoïde robot is een robot die op een mens lijkt en ook zo loopt. Deze komen best vaak voor. Het woord is afgeleid van het Engelse woord ‘human’ oftewel ‘mens’.
Er is veel onderzoek gedaan naar hoe men de huid van een mens kan namaken zodat het echt lijkt. Dat lukt tot nu toe het beste met siliconen.

Ondanks al het gebruikte staal, zien deze humanoïde robots er vaak erg realistisch uit. Hoe dat kan, is niet zo makkelijk uit te leggen. De huid wordt vaak gemaakt van siliconenrubber. Hier kan de robot vaak ook mee voelen! Dit maakt het makkelijker om dingen vast te pakken.

Dit is hoe de robot beweegt:
Deze robot bestaat uit een aantal metalen ledematen die verbonden zijn met beweegbare gewrichten, net zoals het skelet van de mens.

Er worden sensoren gebruikt op alle gewrichten zodat er kan worden gezien hoe de ledenmaten ten opzichte van elkaar staan, en een extra sensor voor de positie van de robot ten opzichte van de grond. Dit hebben alle robots.

Elektromotoren zijn ook verbonden aan de gewrichten en zorgen dat de robot aangestuurd kan worden om de gewenste beweging uit te voeren, deze lijken dus op de spieren van de mens. Elke robot heeft elektromotoren en de meeste daarvan zijn servo’s.

Een servo is een apparaat om automatisch een mechanisch systeem te regelen, zonder directe mechanische verbinding.

4. Welke beroepen zijn er in de robotica?

Bij robotica zijn er veel verschillende beroepen. Hieronder worden vooral Engelse termen voor omdat deze vaker gebruikt worden.

4.1 Robotics Ingeneer

Robotics Ingeneer, letterlijk vertaald ‘Robotica Technicus’, gaat over het ontwikkelen van een robot op papier. Dat klinkt misschien makkelijk, maar het kan behoorlijk wat tijd in beslag nemen, vanwege onderzoek moeten doen en de hoge technologie en verfijning van robotica.

4.2 Software Developer

Software Developer betekent letterlijk vertaald ‘Software Ontwikkelaar’. Een software Developer is erg goed in het coderen van computers en het ontwerpen van software. Het gaat namelijk over het schrijven en coderen van het systeem van een robot, zodat de robot zijn taken efficiënt en nauwkeurig uitvoert.

4.3 Technician

Weer het woord technicus, alleen dan met een iets andere taak. Het gaat over robots repareren en onderhouden en sommige robotachtige onderdelen bouwen, samen met andere taken.

4.4 Sales Engineer

Sales Engineer, letterlijk vertaald ‘Verkoop Technicus’ gaat over het verkopen van robots. Zij kennen de robots van binnen en buiten (letterlijk en figuurlijk!) en ze doen hun best om de robots aan potentiele klanten te verkopen. Ook hebben zij al het contact met de koper en brengen ze eventuele wijzigingen in het ontwerp voor de klant.

4.5 Operators

Operators, oftewel ‘beheerders’ zijn mensen die 24/7 de robot beheren en zorgen dat alles soepel verloopt. Als de robot bijvoorbeeld kapotgaat, dan is de operator onmiddellijk op de hoogte om er wat aan te doen.

4.6 Robotics Accountmanager

Er zijn zelfs beroepen in de robotica die Accounting bevatten! Accounting zijn alle activiteiten die behoren bij het meten, verwerken en communiceren van financiële informatie binnen een bedrijf of organisatie.

In de toekomst komen er nog veel meer beroepen over robotica, want de ontwikkeling is nog lang niet afgelopen! Lees daar meer over in het volgende hoofdstukje.

4. Geschiedenis en Toekomst van robots.

Robots lijken iets te zijn van de eenentwintigste eeuw, maar is dat wel echt zo?

De ontwikkeling van machines bestaat al sinds de oudheid: apparaten die werden gebruikt om het leven van de mens makkelijker te maken dus. Deze machine kon één bepaalde taak doen, zoals een water pompen. Deze machines werkten op mankracht of dierenkracht, wat veranderde na de uitvinding van de stoommachine in 1698: daarna konden machines werken zonder te worden aangedreven.

Dit was het begin van automatisering: het vervangen van menselijk werk door machines, computers of computerprogramma's. Bijvoorbeeld het produceren en verpakken van producten.

De ontwikkeling van de machine met een taak heeft geleid tot de uitvinding van de robot, een machine die zo is geprogrammeerd dat hij meerdere taken kan uitvoeren dus.

Er werd het eerst gesproken over een robot in het toneelstuk R.U.R van de Tsjechische schrijver Karel Capek.

De tijd van het ontstaan van de robot is niet duidelijk aan te wijzen. Al vanaf de 4de eeuw v.Chr. bestonden er automaten die in de meeste gevallen gebruikt werden voor amusement. Deze werden aangedreven door stromend water, stoom of radertjes.

Later werden ook springveren gebruikt en nog later elektriciteit als energiebron. Eerst werden robots dus vooral voor amusement gebruikt, maar na de uitvinding van de elektriciteit werd het vooral gebruikt als handige, krachtige hulp voor de mens, net zoals de machines.

En sindsdien blijven de mogelijkheden en taken van robots toenemen! En het ziet er niet naar uit dat het snel gaat minderen.

De robots van nu zijn in principe ‘domme’ robots, die werken in fabriekshallen en soortgelijke plaatsen.
De robots die de komende decennia ontwikkeld zullen worden, zijn heel anders. Die kunnen niet worden vergeleken met de robots die in deze tijd aan de lopende band werken en draaien op door de mens geprogrammeerde software.

Zo is Google bijvoorbeeld aan het werken aan een zelfrijdende auto en zijn er al een maar proefritjes gemaakt.

5. Robotica in de maatschappij: vloek of zegen?

Niet iedereen is er blij mee dat robots een steeds grotere rol gaan spelen in onze maatschappij. Sterker nog, veel mensen zijn tegen robotisering: het toenemende aantal taken dat door robots wordt uitgevoerd, in plaats van mensen.
Hier zijn argumenten tegen, en voor robotisering:

5.1 Argumenten tegen robotisering:

De arbeidsmarkt gaat door robotisering enorm veranderen, waardoor miljoenen banen zullen worden bedreigd, vooral de middenklasse. Dit zorgt voor
Robots volgen altijd strikt de in geprogrammeerde regels, waar mensen uitzonderingen kunnen maken. Dit is erg onverstandig, vooral in de zorg.
“Straks zie je het verschil tussen een mens en een robot niet eens meer, terwijl een robot natuurlijk minder (emotionele) intelligentie heeft dan wij!” Juist ja: we zijn bang dat robots dingen beter kunnen doen dan mensen.
Wat als er een toekomst komt, waarin robots aan de macht zijn en mensen moeten vechten voor hun vrijheid, zoals Steven Hawking voorspelde?

5.2 Argumenten voor robotisering:

Robots werken 24/7, zijn nooit ziek, hoeven nooit te eten of te drinken, vragen niet om loonsverhoging en staken Ze hoeven dus nooit te stoppen met werken.
Robots worden steeds preciezer en kunnen worden geprogrammeerd om heel nauwkeurig te werken.
Als er eenmaal is geïnvesteerd in een robot, dan kan het productieproces veel goedkoper en sneller uitgevoerd worden.
Robots maken het leven van de mens makkelijker, zodat de mens zich kan richten op dingen die robots niet kunnen.
Robots kunnen binnen gastanks verkennen, vulkanen verkennen en op Mars dingen onderzoeken. Ze kunnen ook naar andere plaatsen gaan, die te gevaarlijk zijn voor mensen, bijvoorbeeld met extreme temperaturen of in vervuilde

Bronnenlijst