ความแตกต่างระหว่างหุ่นยนต์และเครื่องจักรคืออะไร?

ความแตกต่างระหว่างหุ่นยนต์และเครื่องจักรคืออะไร? เครื่องจักรเริ่มที่จะเรียกว่าหุ่นยนต์ ณ จุดใด

มันอยู่ในระดับที่ซับซ้อนหรือไม่? เป็นเมื่อมีซอฟต์แวร์ ฯลฯ หรือไม่

ตัวอย่างเช่น: เครื่องพิมพ์ตั้งโต๊ะมีกลไกอิเล็กทรอนิกส์และเฟิร์มแวร์ แต่ไม่ถือว่าเป็นหุ่นยนต์ (หรือเป็น) Roomba มีสิ่งเดียวกัน แต่เราเรียกมันว่าหุ่นยนต์ ดังนั้นความแตกต่างคืออะไร

ฉันเชื่อเสมอว่าหุ่นยนต์เป็นหุ่นยนต์เมื่อรับข้อมูลจากสภาพแวดล้อมของมันและใช้มันเพื่อตัดสินใจว่าจะส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมอย่างไร นั่นคือหุ่นยนต์ที่มีข้อเสนอแนะห่วง

คุณถามคำถามสองข้อ (รูท):

คำถาม: ความแตกต่างระหว่างหุ่นยนต์และเครื่องจักรคืออะไร?

และ

คำถาม: เครื่องจักรเริ่มที่จะเรียกว่าหุ่นยนต์ ณ จุดใด?

หากฉันอนุญาตให้ฉันแสดงข้อความต่อไปนี้เพื่อตอบคำถามแรก:

หกเครื่องที่เรียบง่ายคลาสสิก

การอ้างอิง: https://en.wikipedia.org/wiki/Simple_machine

1. คันโยก
2. ล้อและเพลา
3. ลูกรอก
4. ระนาบเอียง
5. ลิ่ม
6. สกรู

หนึ่งใน "เครื่องจักร" เหล่านี้เป็นทางที่ไกลจาก (แต่อาจนำไปสู่การสร้าง) หุ่นยนต์

การตอบคำถามที่สองของคุณและถึงแม้จะเป็นเรื่องแต่งนิยาย Isaac Asimov ได้เสนอแนวความคิด (การอ้างอิง: http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Laws_of_Robotics ) ยังคงกล่าวถึงในวันนี้:

สามกฎของวิทยาการหุ่นยนต์ (มักย่อให้สามกฎหรือสามกฎ) เป็นชุดของกฎที่คิดค้นโดยนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ไอแซคอาซิมอฟ กฎถูกนำมาใช้ในเรื่องสั้นของเขา 2485 "Runaround" แม้ว่าพวกเขาจะได้รับการคาดการณ์ในเรื่องก่อนหน้า กฎหมายสามข้อคือ:

1. หุ่นยนต์ไม่อาจทำร้ายมนุษย์หรือปล่อยให้มนุษย์เข้ามาทำร้าย
2. หุ่นยนต์จะต้องเชื่อฟังคำสั่งที่มนุษย์มอบให้ยกเว้นว่าคำสั่งดังกล่าวจะขัดแย้งกับกฎข้อที่หนึ่ง
3. หุ่นยนต์จะต้องปกป้องการดำรงอยู่ของตัวเองตราบเท่าที่การป้องกันดังกล่าวไม่ขัดแย้งกับกฎหมายที่หนึ่งหรือสอง

เนื่องจากฉันอ้างถึงข้อวิกิพีเดียนำเสนอความคิดดั้งเดิมฉันก็อาจดำเนินการต่อ : (อ้างอิง: http://en.wikipedia.org/wiki/Robot )

หุ่นยนต์เป็นตัวแทนเชิงกลหรือเสมือนโดยปกติแล้วเป็นเครื่องจักรกลไฟฟ้าที่ได้รับคำแนะนำจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ... Robotics เป็นสาขาของเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบการก่อสร้างการทำงานและการใช้งานของหุ่นยนต์รวมถึงระบบคอมพิวเตอร์สำหรับการควบคุมการตอบสนองทางประสาทสัมผัสและการประมวลผลข้อมูล

โดยสรุปเครื่องสามารถเป็นหุ่นยนต์หุ่นยนต์สามารถเป็นเครื่องหุ่นยนต์สามารถเป็นเสมือน ฉันเห็นด้วยกับผู้โพสต์ที่บอกว่ามันจะเป็นโปรแกรมระดับปริญญาเอกที่กำหนดความแตกต่าง :)

@Shahbaz ชี้ให้เห็นว่านี่เป็นคำถามเชิงปรัชญาที่สูงถึงแม้ว่ามันจะเป็นจุดศูนย์กลางของแขนหุ่นยนต์ ดร. จอห์นฮอลเลอร์บาคเริ่มต้นบันทึกแนะนำหุ่นยนต์ของเขาดังนี้:

หุ่นยนต์คืออะไร? ในปี 1980 สถาบันหุ่นยนต์แห่งอเมริกา (RIA) ซึ่งเป็นกลุ่มการค้าอุตสาหกรรมได้มีคำนิยามดังต่อไปนี้:

"หุ่นยนต์เป็นหุ่นยนต์มัลติฟังก์ชั่นแบบ reprogramable ที่ออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายวัสดุชิ้นส่วนเครื่องมือหรืออุปกรณ์พิเศษผ่านการเคลื่อนไหวที่ตั้งโปรแกรมไว้หลากหลายเพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่หลากหลาย"

ทุกวันนี้คำจำกัดความนี้จะถูกพิจารณาว่าเข้มงวดเกินไปเนื่องจากมันสะท้อนให้เห็นถึงความเข้มข้นของ RIA ในการควบคุมหุ่นยนต์ในสายการประกอบ วิทยาการหุ่นยนต์ได้ขยายวงกว้างหลายปีในหลาย ๆ วิธี: รวมถึงแพลตฟอร์มเคลื่อนที่เพื่อจัดการกับภาคบริการรวมถึงภาคการผลิตและเพื่อรวมปฏิสัมพันธ์ระหว่างคนกับเครื่องจักรไม่ใช่แค่เอกราชในระบบ telerobotic และระบบเสมือนจริง

ในที่สุดเขาก็ไม่ได้ให้คำจำกัดความอื่นที่ตรงไปตรงมา แต่เขาพูดถึงองค์ประกอบของระบบหุ่นยนต์ซึ่งเขาระบุว่า:

• โครงสร้างทางกล
• actuators
• เซนเซอร์
• คอมพิวเตอร์คอนโทรลเลอร์

เป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าตัวควบคุมคอมพิวเตอร์นั้นจำเป็นหรือไม่เพราะสามารถสร้างกลไกที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางสิ่งแวดล้อมโดยไม่ต้องอาศัยคอมพิวเตอร์ช่วย (ดูงานของดร. โรเบิร์ตฟูล ) ใน AI เราเรียกสิ่งดังกล่าวว่าตัวสะท้อน

หากเรายอมรับองค์ประกอบสามประการแรก (หรือทั้งสี่อย่าง) โลกของเราก็เต็มไปด้วยหุ่นยนต์ นี่เป็นเรื่องที่ไม่น่าพอใจสำหรับหลาย ๆ คนเพราะเรามักจะนึกถึงหุ่นยนต์จาก SciFi หากเราไม่นิยามความหมายโดยพลการเนื่องจาก @Ian ชี้ให้เห็นเพราะเราไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์สองชิ้นที่มีส่วนประกอบเดียวกันซึ่งเราเรียกว่าหุ่นยนต์หนึ่งตัว (เช่นเครื่องพิมพ์ 3D) และอื่น ๆ ที่เราทำไม่ได้ (เช่นไมโครเวฟ) คุณสังเกตโดยปริยาย

ไม่ว่าจะเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าสิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบของหุ่นยนต์ แน่นอนว่าคำถามนี้ทำให้เรามีหุ่นยนต์มาก่อนที่เราจะมีคำว่า "หุ่นยนต์" คำตอบสำหรับคำถามนี้คือใช่ (ดูแนวคิดแรกสุดของหุ่นยนต์คืออะไร ) อย่างไรก็ตามคุณไม่ควรปล่อยให้เรื่องนี้มารบกวนคุณมันไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับสาขาการวิจัยที่จะเกิดขึ้นหลังจากเทคโนโลยีและ / หรือแนวคิดที่กำหนดไว้

ในโลกอุตสาหกรรมหุ่นยนต์มีคำจำกัดความที่ชัดเจนเพื่อแยกความแตกต่างจากเครื่องจักรอุตสาหกรรมอื่น:

หุ่นยนต์อุตสาหกรรมตามที่กำหนดโดย ISO 8373:

หุ่นยนต์ควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้หลายแบบในสามแกนขึ้นไปซึ่งอาจได้รับการแก้ไขในสถานที่หรืออุปกรณ์พกพาสำหรับใช้ในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม

Reprogrammable: โปรแกรมที่มีการเคลื่อนไหวหรือฟังก์ชั่นเสริมอาจมีการเปลี่ยนแปลงโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ;

อเนกประสงค์: ความสามารถในการปรับให้เข้ากับการใช้งานที่แตกต่างกับการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ;

การดัดแปลงทางกายภาพ: การดัดแปลงโครงสร้างทางกลหรือระบบควบคุมยกเว้นการเปลี่ยนแปลงของ Cassette แบบตั้งโปรแกรม ROMs เป็นต้น

แกน: ทิศทางที่ใช้เพื่อระบุการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ในโหมดเชิงเส้นหรือแบบหมุน

คำสำคัญในคำจำกัดความนี้คือ "สามารถโปรแกรมซ้ำได้" และ "อเนกประสงค์"

ตัวอย่างเช่นลองคิดถึงการเชื่อมที่เกิดขึ้นในโรงงานรถยนต์ การดำเนินการนี้สามารถทำได้ด้วยเครื่องจักรที่กำหนดเองซึ่งจะลดองค์ประกอบการเชื่อมเข้าที่ที่เหมาะสมบนรถ หรือเราสามารถติดตั้งแขนหุ่นยนต์วางช่างเชื่อมที่ปลายแขนและสอน (โปรแกรม) ให้มันอยู่ตรงจุดเชื่อม เมื่อรถรุ่นใหม่เข้ามาเราสามารถสอนจุดเชื่อมใหม่ได้ หากเราไม่ต้องการการเชื่อมอีกต่อไปเราสามารถย้ายหุ่นยนต์ไปที่อื่นวางเครื่องมือใหม่ที่ปลายแขนและสอนให้ทาสีหรือสกรูสลักเกลียว

ในบริบทที่กว้างขึ้นผู้คนมีความคิดที่แตกต่างกันเกี่ยวกับหุ่นยนต์คืออะไรและอะไรไม่ แต่ "อเนกประสงค์" และ "reprogrammable" ยังคงเป็นแนวคิดหลัก หากคุณไม่สามารถใช้เครื่องของคุณเพื่อทำสิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างง่ายดายโดยการเขียนโปรแกรมซ้ำ (และอาจทำให้การเปลี่ยนแปลง "เครื่องมือ" ฮาร์ดแวร์น้อยที่สุด) นั่นไม่ใช่หุ่นยนต์

เมื่อฉันมีส่วนร่วมในบทความ Robot Wikipediaนี่เป็นคำถามที่ฉันใช้เวลานานกับการดิ้นรน คุณสามารถเขียนอะไรในประโยคแรกเพื่อกำหนด 'หุ่นยนต์' โดยทั่วไป ฉันใช้เวลาหลายวันเพื่อค้นหาคำจำกัดความส่วนบุคคลของหุ่นยนต์และการอ่านการอภิปรายในฟอรัมจนกระทั่งฉันพบคำจำกัดความ 'ตัวแทน' และฉันรู้ว่านี่เป็นสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดที่ฉันจะได้รับการนิยาม

หุ่นยนต์เป็นตัวแทนเชิงกลหรือเสมือนจริง

ความรู้สึกของเอเจนซี่ดูเหมือนจะเป็นกุญแจสำคัญหรือไม่ว่าคนทั่วไปเรียกว่าหุ่นยนต์ เครื่องจักรต้องให้ความรู้สึกว่ามันมีเอเจนซีของตัวเอง:

• มันทำงานอยู่ในสภาพแวดล้อม
• สามารถรับข้อมูลได้
• มันสามารถส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อม
• มันมีสถานะภายในของตัวเอง

นี่คือเหตุผลที่เอเจนต์ซอฟต์แวร์เรียกว่าโรบอตด้วยแม้ว่าจะไม่มีเนื้อหา ตัวแทนซอฟต์แวร์มีการใช้งานในสภาพแวดล้อมภายในคอมพิวเตอร์

เมื่อนานมาแล้วบทความวิกิพีเดียมีความลึกมากขึ้นในการอธิบายว่าตัวอย่างเช่น Kitt จะเป็นหุ่นยนต์ได้อย่างไรในขณะที่มนุษย์ทั่วไปที่ควบคุมด้วยวิทยุจะไม่เป็นเช่นนั้น ดูที่หน้าหุ่นยนต์จากกรกฎาคม 2009 (น่าเศร้าตั้งแต่นั้นมามันก็เน่ามากทีเดียว)

ฉันคิดว่าเหตุผลที่คำจำกัดความของ 'เอเจนซี่' ทำงานได้ดีก็คือมันแทนที่แนวคิด 'หุ่นยนต์' ที่นิยามไว้ไม่ดีและเข้าใจได้ไม่ดีและแทนที่มันด้วยนิยามที่นิยามไม่เท่าเทียมกัน แต่เข้าใจแนวคิดของ 'เอเจนซี่' ได้ดีกว่ามาก แม้ว่าเราจะไม่ได้คิดอย่างชัดเจนเกี่ยวกับสัตว์และหุ่นยนต์ในฐานะตัวแทน แต่เราก็มีสายให้รู้จักตัวแทนและจัดหมวดหมู่ของวัตถุเป็นสิ่งที่ไม่ใช่ตัวแทน เราสามารถบอกความแตกต่างระหว่างสัตว์กับพืชได้อย่างง่ายดาย (ดีสำหรับประเภทของสัตว์และพืชที่เรามักจะพบเจอ)

• สัตว์เลี้ยง -> หุ่นยนต์
• โรงงาน -> เครื่องจักร

มีคำจำกัดความบางอย่าง (ดูคำถามอื่น ๆ ) และแม้กระทั่ง ontology หุ่นยนต์ ฉันอยู่กับJoseph Engelberger (ผู้ประดิษฐ์หุ่นยนต์อุตสาหกรรมUnimateรุ่นแรก):

ฉันไม่สามารถกำหนดหุ่นยนต์ได้ แต่ฉันรู้ได้เมื่อฉันเห็นมัน

ทำงานได้ค่อนข้างดี

กลับไปที่คำถามเดิมหุ่นยนต์เป็นสิ่งที่ทำให้ตัวเองเปิดและปิดและทำสิ่งนั้นโดยไม่ต้องรบกวนมนุษย์สัมผัสส่งสัญญาณและอื่น ๆ เหมือน Roomba แน่นอนว่าบางครั้งคุณบอกให้ทำบางสิ่ง แต่แตกต่างนั่นเป็นเพียงโอกาสเมื่อคุณทำมันกลับไปดูดฝุ่นอีกครั้ง เครื่องเป็นสิ่งที่มีกลไกอิเล็กทรอนิกส์และเฟิร์มแวร์ แต่ต้องการการรบกวนของมนุษย์ในการทำงานเช่นเครื่องพิมพ์ คุณส่งสัญญาณเพื่อบอกให้พิมพ์ไม่ใช่บอกตัวเองให้พิมพ์ นั่นตอบคำถามของคุณหรือไม่

เครื่องจักรเป็นเพียงอุปกรณ์ที่ถูกกำหนดให้ทำงานเฉพาะในขณะที่หุ่นยนต์สามารถดำเนินการงานใด ๆ ที่มอบให้ผ่านการเขียนโปรแกรม