Befehle befolgen und anderen dienen ... Wann werden Roboter menschliche Arbeitskraft wirklich ersetzen?

In der heutigen Zeit entwickelt sich die Technologie rasant. Vom Smart Home bis zur industriellen Fertigung, vom Gesundheitswesen bis zur Weltraumforschung verändern Roboter das Leben der Menschen in beispiellosem Tempo und Ausmaß und halten in allen Lebensbereichen Einzug.

Es wird allgemein angenommen, dass der „Ersatz menschlicher Arbeitskraft durch mechanische Kraft“ ein Ideal ist, dem die Menschheit schon lange nachjagt und das den tiefen Wunsch von Generationen von Menschen widerspiegelt.

Welche Beziehung besteht zwischen Robotern und Menschen? Wohin werden die ethischen Fragen führen, die der technologische Fortschritt mit sich bringt? Wohin wird die zukünftige Entwicklung der künstlichen Intelligenz gehen? ......Die Diskussion über die umfassenden Auswirkungen und das Potenzial der Robotertechnologie war schon immer ein heißes Thema in allen Lebensbereichen. Seine anhaltende Popularität spiegelt die anhaltende Aufmerksamkeit und die großen Erwartungen der Menschheit an dieses Gebiet wider.

„ICH, ROBOTER“ – Konzeptursprung

Im Science-Fiction-Stück „Rossums Universalroboter“ des tschechischen Schriftstellers Karel Capek aus dem Jahr 1921 wurden Roboter erstmals als Maschinen definiert, die wie Sklaven arbeiten. Im Drehbuch heißt es, dass Roboter in der Lage sind, Befehle zu befolgen, Menschen zu bedienen und schwere Arbeiten zu verrichten.

Im weitesten Sinne ist der heutige Roboter ein mechanisches System, das mechanische Struktur, elektronische Steuerung und Computerprogramm kombiniert, um wahrzunehmen, Entscheidungen zu treffen, sich zu bewegen und zu interagieren.

Wahrnehmung: Roboter können verschiedene Sensoren (wie etwa Sichtsensoren, Kraftsensoren usw.) verwenden, um Informationen über die Umgebung zu erhalten.

Entscheidungsfindung: Auf Grundlage der erhaltenen Informationen ist der Roboter in der Lage, Analysen durchzuführen und Entscheidungen zu treffen.

Bewegung: Der Roboter führt Aktionen oder Aufgaben basierend auf seinen Entscheidungen aus.

Interaktion: Roboter kommunizieren und arbeiten mit Menschen oder anderen Entitäten durch physischen oder virtuellen Informationsaustausch zusammen.

Der Film „I, ROBOT“ untersucht die Beziehung zwischen Robotern und Menschen, die ethischen Probleme, die der technologische Fortschritt mit sich bringt, und die Entwicklungsrichtung der künstlichen Intelligenz und stellt die drei Gesetze der Robotik vor. Diese Gesetze können in der praktischen Anwendung auf viele komplexe Situationen stoßen, insbesondere wenn Roboter hochintelligent werden, kann ihr Verständnis dieser Prinzipien von dem des Menschen abweichen. Im weiteren Verlauf des Films geraten diese Roboter bei der Durchsetzung des Ersten Gesetzes in ethische Dilemmas: Wie können sie beurteilen, was wirklich „schädlich“ ist, und wie können sie Menschen schützen, ohne ihren freien Willen zu beeinträchtigen?

Frühe Erforschung – technologischer Fortschritt – Anwendungserweiterung – technologische Innovation

„ASIMO-Atlas-Optimus Gen2“ Seit den späten 1960er Jahren haben Länder wie Japan und die Vereinigten Staaten mit der Forschung an zweibeinigen Robotern begonnen. Im Laufe der Zeit wurden die Steuerungsalgorithmen, die Bewegungsleistung und die Praktikabilität zweibeiniger Roboter erheblich verbessert, vom anfänglich einfachen Gehen über die Fähigkeit zur Ausführung komplexer Bewegungen bis hin zur Erforschung von Bereichen wie Katastrophenhilfe und militärischen Anwendungen. Fortschritte in der Materialwissenschaft und die Anwendung der 3D-Drucktechnologie haben die Gewichtsreduzierung und Leistungsoptimierung zweibeiniger Roboter vorangetrieben.

Im Vergleich zu ausländischen Robotern entwickeln sich auch inländische humanoide Roboter rasant. Seit 2001 erforscht die National University of Defense Technology humanoide Roboter. Seitdem haben sowohl die Tsinghua-Universität als auch das Beijing Institute of Technology sukzessive in die Forschung an humanoiden Robotern investiert. Wukong, ein humanoider Roboter, der von der Zhejiang-Universität entwickelt wurde, hat mehrere Iterationen durchlaufen und ist nun in der Lage, auf komplexen Straßen mit einer Geschwindigkeit von 6 km/h zu gehen und zu springen. Allerdings besteht im Vergleich zu ausländischen humanoiden Robotern bei der heimischen Technologie noch großer Entwicklungsspielraum.

Derzeit haben zweibeinige Roboter Probleme mit ihrer geringen Geschwindigkeit und mangelnden Stabilität . Sowohl die Steuerung des Roboters als auch die Echtzeitleistung des Betriebssystems des Roboters müssen noch eingehender erforscht werden. Der Nullmomentpunkt ist eine wichtige Methode zur Analyse und Kontrolle der Stabilität von zweibeinigen Robotern. Vereinfacht ausgedrückt muss während der Bewegung des Roboters sichergestellt werden, dass es innerhalb des Bereichs der Roboterfüße, die den Boden berühren, einen Punkt gibt, an dem die Summe der Drehmomente, die durch die auf den Roboter wirkende Trägheitskraft, Schwerkraft und Bodenreaktionskraft erzeugt werden, Null ist.

Roboterhund? Vierbeiniger Roboter!

Die Entwicklung des vierbeinigen Roboters „BigDog-Cheetah-Wildcat-LS3-SpotClassic“ begann im frühen 21. Jahrhundert. Der von Boston Dynamics entwickelte BigDog wurde 2005 vorgestellt. Er zeigte starke Geländegängigkeit und Ladekapazität, konnte unwegsames Gelände durchqueren und schwere Objekte transportieren. Mit der Markteinführung von Cheetah im Jahr 2012 wurde ein neuer Geschwindigkeitsrekord für vierbeinige Roboter aufgestellt. Er erreichte eine Geschwindigkeit von bis zu 29 Meilen pro Stunde (ungefähr 46,6 Kilometer pro Stunde) und demonstrierte damit seine erstaunliche Lauffähigkeit. WildCat wurde 2013 veröffentlicht und verbessert die Laufleistung von vierbeinigen Robotern im Außenbereich weiter. Das LS3- Projekt konzentrierte sich auf die Bereitstellung von Materialtransporten für das Militär, während SpotClassic den Beginn der Einführung des vierbeinigen Roboters auf dem zivilen Markt markierte und ihm die Tür zu Anwendungen im Alltag und in der Wirtschaft öffnete. Das Aufkommen dieser ikonischen Produkte hat die Weiterentwicklung und Entwicklung der Vierbeiner-Robotertechnologie gefördert.

Der vierbeinige Roboter erreicht durch unterschiedliche Ganganweisungen unterschiedliche Bewegungsmodi. Von langsam bis schnell sind dies Kriechen, Passen, Traben, Springen und Galoppieren . Es ist wie beim Laufen: Je schneller wir laufen, desto schwieriger ist es, das Gleichgewicht zu halten. Dasselbe gilt für vierbeinige Roboter. Beim Krabbeln sind sie am stabilsten und können auf unebenen Oberflächen laufen. Sie sind im Trab schneller, können sich aber auch an unterschiedliche Oberflächen anpassen. Im Galopp sind sie am schnellsten, der Boden muss jedoch relativ eben sein. Diese Ganganweisungen simulieren die Bewegungshaltungen von Vierbeinern in der Natur und ermöglichen es vierbeinigen Robotern, sich flexibel an verschiedenen Orten zu bewegen.