Fogalmak, definiciók
A XXI. század emberének életében egyre meghatározóbban jelennek meg az automaták, a robotok. Az új technológiákhoz, az új eszközökhöz kapcsolódónak új fogalmak jönnek létre, régi fogalmak kapnak új meghatározást.
Ismerjük meg, tanuljuk meg ezeket a fogalmakat, hogy értsük és megértsük a terület nyelvét.
A
Adat
Az adat valamilyen egyed egy konkrét jellemzője. Egyed lehet személy, tárgy, fogalom. Programozás technikai szempontból az adat tárolható és önmagában nem értelmezhető.
AIBO – ArtificialIntelligence Robot
1999-ben került a boltok polcaira a Sonyelső robotkutyája az AIBO. Az AIBO modellek többek között rendelkeznek hangfelismeréssel, reagálnak a környezetükre és a gépi tanulás „képességével”.
A Sony AIBO termékek mellett a „mesterséges intelligencia robot” kifejezés olyan robotprojektek széles spektrumára utalhat, amelyek általában az emberi vagy állati élet szimulálására irányulnak. Különböző típusú mesterséges intelligencia robotok léteznek, amelyek képesek az emberekkel történő kommunikációra, reagálnak a testbeszédre és képesek különféle feladatok végrehajtására.
Aktuátor
Az energia bevezetésétől az energia felhasználásáig terjedő kinematikai láncban elhelyezkedő, mozgást(vagy állapotváltozást) létrehozó és átalakító rendszerek, egységek, elemek összessége.
Android (robot)
Az android olyan robot vagy szintetikus élőlény ami ember formájú és az ember viselkedését utánozza. A kifejezést először Albertus Magnus használta 1270-ben, elterjedése azonban a francia író Auguste deVilliers de L’Isle-Adam nevéhez köthető, akinek L’Ève future, (A jövendő Éva”) című, 1886-ban kiadott regényében használja a szót.
Az „android” szó már 1863-as amerikai szabadalmakban is megjelenik, automata, miniatűr, emberszerű játékokra utalva.
Az android szóról manapság legtöbbeknek az elsősorban érintőképernyős mobil eszközökre tervezett Android operációs rendszer ugrik be.
Arduino
Az Arduino egy szabad szoftveres, nyílt forráskódú elektronikai fejlesztőplatform, arra tervezve, hogy a különböző projektekben az elektronikus eszközök könnyebben hozzáférhetőek, kezelhetőek legyenek. Széles tömegek számára elérhető, mivel olcsó, könnyen beszerezhető, egyszerűen programozható, és csatlakoztatható más eszközökhöz.
A fejlesztői platform az úgynevezett IDE-ből (integrált fejlesztői környezet), és az ArduinoBoard-okból áll. Előbbi segítségével programokat írhatunk és tesztelhetünk számítógépen, utóbbi pedig egy elektronikus eszköz, amelyre az előzőleg elkészített programokat feltölthetjük a számítógépen keresztül, majd elektronikus eszközöket vezérelhetünk a segítségével.
Asimov, Isaac
Isaac Asimov (Petrovicsi, 1920. január 2. – New York, 1992. április 6.) orosz származású amerikai író és biokémikus. Asimov a tudományos-fantasztikus irodalom egyik nagy mestere. Nevéhez kötődik a robotika 3 alaptörvénye, amelyek először a Körbe-körbe című novellájában voltak olvashatóak, a következő formában:
- A robotnak nem szabad kárt okoznia emberi lényben, vagy tétlenül tűrnie, hogy emberi lény bármilyen kárt szenvedjen.
- A robot engedelmeskedni tartozik az emberi lények utasításainak, kivéve, ha ezek az utasítások az első törvény előírásaiba ütköznének.
- A robot tartozik saját védelméről gondoskodni, amennyiben ez nem ütközik az első vagy második törvény bármelyikének előírásaiba.
Automata
Emberi beavatkozás illetve irányítás nélkül, magától működő szerkezet. Átvitt értelemben gépiesen cselekvő személy.
Automatizálás
Ellenőrzési rendszerek és információs technológiák alkalmazása az emberi munka, az emberi beavatkozás szükségességének csökkentése érdekében. Ipari környezetben azautomatizálás a gépesítésen túlmutató lépés. Az élet szinte minden területén átszövi.
Autonóm eszközök (AutonomousThings)
Azok az eszközök amelyek önállóan, emberi utasítás vagy közvetlen beavatkozás nélkül működnek. Ezekben az eszközökben magas szinten használják a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás legújabb fejlesztéseit. Autonóm eszköz például az önvezető autó.
Autonóm robot
Olyan robot, amelyet úgy terveztek és építettek, hogy egyelőre meg nem határozott környezetben, folyamatos emberi útmutatás nélkül képes legyen mozogni, munkát végezni.Autonómiáját különböző érzékelők biztosítják. Autonóm robot például a robotporszívó, a robotfűnyíró.
B
Big Data
A big data fogalma alatt azt a komplex technológiai környezetet (szoftvert, hardvert, hálózati modelleket) értjük, amely lehetővé teszi olyan adatállományok feldolgozását, amelyek annyira nagy méretűek és annyira komplexek, hogy feldolgozásuk a meglévő adatbázis-menedzsment eszközökkel jelentős nehézségekbe ütközik.
Leegyszerűsítve, a big data, mint fogalom a nagy mennyiségű, nagy sebességgel változó és nagyon változatos adatok feldolgozásáról szól.
C
Cobot
Más néven kollaboratív robot vagy a társrobot olyan robot, amely fizikailag együttműködik az emberekkel egy közös munkaterületen. Az autonóm robotokkal ellentétben, amelyek nagyrészt egyedül és felügyelet nélkül működnek, az együttműködő robotok reagálnak az emberi viselkedésre, cselekvésre.
Távlati célként olyan együttműködő robotok fejlesztése a cél, amelyek képesek „gondolkodni”, „tanulni” és a szó valódi értelmében együtt dolgozni az emberekkel.
D
Droid
A droidok elsődlegesen önálló munkavégzésre képes (tehát nem távirányítású) robotok a Csillagok háborúja univerzumában. A szó a filmsorozatot megalkotó Lucasfilm Ltd. bejegyzett védjegye.
A szót George Lucas szinte bizonyosan az android szóból alkotta meg, mely az emberi külsőt, vagy akár az életműködést is utánzó robotokat jelenti.
E
Elasztikus nanocsövek
A szén nanocső, (angol rövidítéssel CNT, (carbonnanotube)) a szén egyik allotrop módosulata. Fizikai és mechanikai tulajdonságai miatt széles körben így a robotikában is kutatják felhasználási területeit. Ígéretes kísérletek zajlanak a mesterséges izom-technológia területén.
A nanocső nyúlása, illetve rövidülése a rávitt elektromos feszültség függvényében változik. Néhány voltnyi elektromos feszültség hatására az emberi izomnál sokkal nagyobb húzófeszültség kifejtésére képesek.Az emberi bicepsz helyettesíthető egy 8 mm átmérőjű huzallal.
Az ilyen kompakt „izom” lehetővé teheti a jövőben, hogy jobb, emberibb exoskeletonok készülhessenek.
Érzékelő (szenzor)
Olyan eszköz, amely egy mérendő tulajdonságtól függő jelet szolgáltat. Mérik vagy jelzik a környezet állapotát, illetve változását (pl: hőmérséklet, fény, mozgás, távolság)
Exoskeleton
Eredeti értelmezése: külső merev váz, amely a testet kívülről tartja, vagy védi egy élőlény – például egy rovar – testét.
Robotikai értelemben: mesterséges külső váz, az emberi testet magába foglaló teherhordó-helyváltoztató szerkezet, „külső csontváz”.
Többféle funkciója lehet. A katonai, kutató-mentő feladatokat ellátóknál elsősorban az emberi test teherbírásának növelése a cél.
Az orvosi kutatások a sérült végtagok pótlása vagy működtetése irányába folynak (járógépek és hasonló végtag-protézisek).
F
Jelenleg nincs fogalom F betűvel
G
Gépi tanulás
A gépi tanulás a Mesterséges Intelligencia (MI) egyik ága. Olyan rendszerek, algoritmusok, amelyek tanulni képesek, azaz „tapasztalatokból” tudást generálnak.
A rendszer adatok, minták alapján képes önállóan, vagy emberi segítséggel szabályszerűségeket/szabályokat felismerni/meghatározni, azaz nem csupán „betanulja” a mintákat, hanem képes ezek alapján olyan általánosításra, ami alapján – a tanulási szakasz végeztével – ismeretlen adatokra vonatkozólag is „helyes” döntéseket tud hozni.
H
Jelenleg nincs fogalom H betűvel
I
Információ
Latin eredetű szó, jelentése: hír, üzenet. Egyértelműen elfogadott definíciója nincs, tudományágakként mást-mást értenek alatta.
Általánosságban: az adatból nyert/nyerhető – sokszor új – ismeret.
Ipar 4.0
A kifejezés a negyedik ipari forradalomra utalva az információs technológia és az automatizálás egyre szorosabb összefonódását, illetve ezen keresztül a gyártási módszerek alapvető megváltozását elhozó időszak összefoglaló neve.
Olyan technológiák tartoznak a fogalom alá mint a gyártás/ellátás vizualizáció, Big Data, intelligens energiafelhasználás, 3D nyomtatás, MES, ellátási lánc-, készlet- és termeléstervezés optimalizálás, ERP, SMC, Advance Planning rendszerek, robotokkal támogatott gyártás, additív gyártástechnológiák stb.
Ipari robot – industrial robot
Ipari környezetben az emberi munkaerő „kiváltására” használt robot.
Az ipari robot fogalma a VDI 2860 irányelv (1981) szerint:
„Az ipari robot univerzálisan állítható többtengelyű mozgó automata, melynek mozgás-egymásutánisága (utak és szögek) szabadon – mechanikus beavatkozás nélkül – programozható és adott esetben szenzorral vezetett, megfogóval, szerszámmal vagy más gyártóeszközzel felszerelhető, anyagkezelési és technológiai feladatra felhasználható”
Az ipari robot fogalma az ISO 8373: 2012 szabvány szerinti:
Olyan programozható mechanizmus, amely két vagy több tengelyen, bizonyos fokú autonómiával a környezetében mozog egy tervezet feladat elvégzésének érdekében.
J
Jelenleg nincs fogalom J betűvel
K
Kibernetika
Egy komplex tudományos irányzat, amely a szabályozás, vezérlés, információfeldolgozás és információtovábbítás általános törvényeit kutatja. A szót 1946-ban Norbert Wiener alkotta meg.
Kinematika
A kinematika (mozgástan) a fizika azon részterülete, amelynek feladata a mozgások leírása. A mozgástant hagyományosan a mechanika tudományágába sorolják, de feladata alapvetően matematikai jellegű. A mozgások leírása alatt azt értjük, hogy tetszőleges időpontban meghatározzuk egy test helyét, illetve helyzetét egy másik testhez képest.
Kinematikai lánc
A mechanizmus egymás után szerelt tagjai kinematikai láncot alkotnak. Egy mechanizmus több kinematikai láncból állhat. A kinematikai láncok lehetnek zártak és nyíltak.
Kinetika
A kinetika a mechanikának az erők és a hatásukra létrejövő mozgások kapcsolatát, törvényszerűségeit vizsgáló része.
Kollaboratív robot
Más néven cobot vagy a társrobot olyan robot, amely fizikailag együttműködik az emberekkel egy közös munkaterületen. Az autonóm robotokkal ellentétben, amelyek nagyrészt egyedül és felügyelet nélkül működnek, az együttműködő robotok reagálnak az emberi viselkedésre, cselekvésre. Távlati célként olyan együttműködő robotok fejlesztése a cél, amelyek képesek „gondolkodni”, „tanulni” és a szó valódi értelmében együtt dolgozni az emberekkel.
L
Lego robot
A Lego robot – pontosabban a LEGO MINDSTORMS egy olyan, Lego alapú építőkészlet, melynek segítségével programvezérlésű robotok, játék-járművek, eszközök építhetők.
A klasszikus- és speciális Legó-elemeket tartalmazó készlet tartalmaz egy programozható vezérlőegységet, különböző villanymotorokat és érzékelőket (pl. fény, szín, nyomás, infravörös, ultrahang, giroszkóp). A megépített szerkezetek programozásához, és működtetéséhez lehetőség van USB vagy Bluetooth kapcsolat használatára.
M
Mechanizmus
A mechanizmus egymással mozgásbeli kényszerkapcsolatban álló merev testekből felépített mozgó szerkezet. A mechanizmust úgy építik fel, hogy egyik elemére megfelelő erőhatással vagy mozgással hatva egy másik meghatározott eleme a kívánt erőhatást és mozgást állítsa elő. A rugalmas vagy képlékeny elemeket tartalmazó mozgatható szerkezetet nem tekintik mechanizmusnak. A legtöbb gép egy vagy több mechanizmust tartalmaz.
Mechatronika
A mechatronika egy integrált mérnöki terület, amely magában foglalja a gépészet, az elektronika, az elektrotechnika és számítástechnika tudományát. A fogalom az angol gépészmérnök és villamosmérnök fogalmakból: MechanicalEngineering illetve Electronicengineering részszavaiból származik. A mechatronika egyik legfontosabb alkalmazási területe a robotika.
MES (Manufacturing Execution System)
Valós idejű gyártásirányítási rendszer.
A MES tulajdonképpen egy, a termelési folyamatokat felügyelő számítógépes rendszer, amely a vállalat gyártási folyamatainak valós idejű felügyeletét jelenti. A rendszer információt biztosít a gyártási rendelések állapotáról, a gyártás közbeni anyagszükségletről, üzemzavarokról, gyártási veszteségekről, gyártóberendezések kapacitás kihasználtságáról, ütemezett karbantartási periódusokról, üzemórákról.
Mesterséges intelligencia
Az emberi intelligenciát igénylő feladatok elvégzésére képes számítógépes rendszerek elmélete és gyakorlati alkalmazása. Ide tartozik például a vizuális észlelés, a beszédfelismerés, a döntéshozatal és a nyelvek közötti fordítás.
Mobil robot
A robotok azon csoportja, amelyek valamilyen (általában nem kimondottan robotoknak kialakított) térben mozognak. Két alcsoportjuk van: autonóm illetve nem autonóm mobil robot
Autonóm mobil robot olyan robot, amelyet úgy terveztek és építettek, hogy egy előre meg nem határozott környezetben, folyamatos emberi útmutatás nélkül képes legyen mozogni, munkát végezni. Autonómiáját különböző érzékelők biztosítják.
Nem autonóm mobil robot olyan robotok amelyet távolról vezéreltek. A csővezeték ellenőrző, a bomba hatástalanító, a legtöbb kutató és hadászati robot nem önállóan működik. A robotok és a rajtuk található érzékelők a kezelőnek segítenek abban, hogy távolról férjen hozzá ember számára megközelíthetetlen vagy veszélyes helyekhez.
N
Nanocsövek
A szén nanocső, (angol rövidítéssel CNT, (carbonnanotube)) a szén egyik allotrop módosulata. Fizikai és mechanikai tulajdonságai miatt széles körben így a robotikában is kutatják felhasználási területeit. Ígéretes kísérletek zajlanak a mesterséges izom-technológia területén. A nanocső nyúlása, illetve rövidülése a rávitt elektromos feszültség függvényében változik. Néhány voltnyi elektromos feszültség hatására az emberi izomnál sokkal nagyobb húzófeszültség kifejtésére képesek.Az emberi bicepsz helyettesíthető egy 8 mm átmérőjű huzallal. Az ilyen kompakt „izom” lehetővé teheti a jövőben, hogy jobb, emberibb exoskeletonok készülhessenek.
O
Önvezető autó
Az önvezető autó (angolul autonomous car, driverless car, self-driving car, robotic car) olyan autó, ami emberi beavatkozás nélkül képes közlekedni a közúti forgalomban. Az autó navigációját általában számos érzékelő és modern navigációs eszköz, így például radar, lézerradar, GPS segítségével oldják meg.
A SAE (Society of Automotive Engineers) International 2014-ben egy szabványban definiálta az önvezetés szintjeit az automatizáltság tekintetében. A 0 – nincs automatizálás és az 5 – teljes automatizáltság közötti skálán az önvezető technológia jelenleg a 2 – részleges automatizáltság szintnél tart.
P
PID szabályozás
Szabályozás-technikai fogalom. Valamilyen jellemző (hőmérséklet, szint, stb) egy meghatározott értéken tartásában használják oly módón, hogy a szabályozni kívánt értéket mérik és amennyiben eltér a kívánt értéktől, akkor beavatkoznak.
A hibajellel (P: proportional),a hibajel integráljával (I: integral), valaminta hibajel változási sebességével (D: derivative)arányos tagokból áll.
Q
Jelenleg nincs fogalom Q betűvel
R
Robot
A robot szó modernkori definíciója nem teljesen egyértelmű.
A robot egy olyan szerkezet, amelyet egy speciális feladat elvégzésére terveztek és programoztak, és amely feladatokat nagy sebességgel és nagy pontossággal képes végrehajtani.
A robot egy elektromechanikai szerkezet, amely előzetes programozás alapján képes különböző feladatok önálló végrehajtására.
Ipari (ISO szabvány) definíció szerint legalább 3 tengellyel – szabadságfokkal – rendelkező szerkezet, amely lehet rögzített vagy mobil. Általánosan: rendelkezik érzékelőkkel, reagál a környezetre, önállóan – autonóm módón – mozog.
Robotika
A robotika a mérnöki tudomány azon ága, amely magában foglalja a robotok tervezését, gyártását és működtetését. Ez a terület – többek között – kapcsolódik az elektronikához, a számítástechnikához, a mesterséges intelligenciához, a nano- és biotechnológiához.
Robot Operating System (ROS)
A ROS egy meta-operációs rendszer, amely könyvtárai és eszközei segítségével teszi lehetővé a szoftver-fejlesztők számára robot alkalmazások fejlesztését. Többek közt hardver absztrakciót, hardverillesztőket, könyvtárakat, megjelenítőket, üzenetküldési funkciókat, package managementet biztosít.
A ROS open source, BSD licenc alá esik.
A ROS fejlesztése 2007-ben a Standford Egyetem Mesterséges Intelligencia központjában indult (eredetileg Switchyard elnevezéssel). A folyamatos fejlesztéseknek köszönhetően jelenleg több disztribúció áll a fejlesztők rendelkezésére.
S
Szabadságfok
A mechanizmus helyzetét meghatározó, egymástól független elmozdulások és elfordulások száma a mechanizmus szabadságfoka.
A merev test mozgása a térben hat komponensre bontható fel: x, y, z irányú haladó mozgásokra illetve x, y, z tengelyek körüli forgásokra. A merev test a térben így összesen hat szabadsági fokkal rendelkezik
T
Jelenleg nincs fogalom T betűvel
U
Uncanny Valley
A robotikával foglalkozó Masahiro Mori professzor 1970-ben megalkotta az Uncanny Valley („rejtélyes völgy”, tartalmilag talán lehet ellenszenv völgye?) kifejezést arra a hipotézisre, hogy amint egyre inkább emberszerűbbek lesznek a robotok, úgy nő velük szemben a rokonszenvünk – de egy ponton túl, amikor már nagyon emberszerűek, egyszer csak bizarrnak, hátborzongatónak látjuk őket.
V
Jelenleg nincs fogalom V betűvel
W
Jelenleg nincs fogalom W betűvel
X
Jelenleg nincs fogalom X betűvel
Y
Jelenleg nincs fogalom Y betűvel
Z
Jelenleg nincs fogalom Z betűvel
