Robotiikka. Professori Aarne Halme TKK/GIM

Transkriptio

1 Robotiikka Professori TKK/GIM

2 TEESIT Robotiikan kehittämisen ja soveltamisen painopiste on muuttunut tehdastuotannosta ihmiskunnan ja yhteiskuntien muihin toimintoihin. Samalla itse käsite on laajentunut siten, että voidaan puhua yleisemmin älykkäiden koneiden teknologiasta. Uuden robottisukupolven teknologiakehitys on pitkällä, mutta tuotemarkkinat ovat vielä epäkypsässä vaiheessa, joten suuri yleisö ei ole vielä tiedostanut tulossa olevaa muutosta. Uusi robottiteknologia tulee muuttamaan ihmisten arkitodellisuutta samalla tavalla kuin aikoinaan henkilöauton tuleminen sarjavalmistukseen tai lähimenneisyydessä henkilökohtaisen tietokoneen ilmestyminen markkinoille.

3

4 TEESIT Eräiden ihmiskunnan perustarpeiden tyydyttäminen ja suurten uteliaisuustavoitteiden saavuttaminen edellyttävät pitkälle viedyn robottiteknologian kehittämistä. Perustarpeista keskeisimmät ovat energian ja ravinnon saanti. Robottiteknologian merkitys on keskeinen energian tuotannossa kaikissa tulevissa ratkaisuvaihtoehdoissa. Sen avulla taataan käytettävyys, tuotannon tehokkuus ja turvallisuus. Myös maatalouden ja elintarviketuotannon robotisointi on kehittymässä nopeasti ja tulee tulevaisuudessa olemaan keskeisessä asemassa kun tuottavuutta edelleen kohotetaan. Suurista uteliaisuustavoitteista esimerkiksi matkailu aurinkokunnan muille taivaankappaleille edellyttää roboteilla tehtävää esimatkailua ja vastaanottoleirien valmistamista. Robottiteknologialla on keskeinen asema myös raaka-aineiden saannin turvaamisessa tulevaisuudessa. Kaivosteollisuudessa automaattiset kokonaan roboteilla hoidettavat kaivokset tulevat olemaan todellisuutta jo nähtävissä olevassa tulevaisuudessa. Samoin metsävarojen hyödyntämiseen liittyvästä korjuutoiminnasta suuri osa tapahtuu tulevaisuudessa robottimaisilla koneilla.

5 Nykyaikaiset metsänkorjuukoneet ovat pitkälle automatisoituja ja tietokoneistettuja. Ne voitaisiin siirtää etäkäytettäväksi ja osittain automaattisesti toimiviksi periaatteessa milloin tahansa.

6 Kävelevä metsäharvesteri Tutkimus ja kehitystyö TKK:ssa ja Plustech Oy:ssä

7 Etäohjattuja ja automatisoituja kaivoskoneita on jo tuotantokäytössä Automine (Sandvik)

8 Esimatkailua Marsiin NASA:n Mars-kulkijat Spirit ja Oportunity laskeutuivat Marssiin 2005 ja ovat yhä käytössä. Ylempi kuva esittää robottia ja alempi sen kameralla Marsissa otettua kuvaa.

9 TEESIT Ihmisten ja robottien muodostamat yhteisöt ovat tulevaisuudessa myös mahdollisia. Roboteilla on näissä yhteisöissä itsenäinen mutta kontrolloitu asema, joka mahdollistaa tiettyjen yhteisön tehtävien jättämisen niiden vastuulle. Robottien ja ihmisten välinen kommunikaatio voidaan rakentaa tulevaisuudessa tasolle, jossa voidaan hyödyntää ihmisen kognitiokykyä täysimääräisesti yhteisen tilannetietoisuuden avulla. Suomen teollisuudelle robottiteknologia tarjoaa merkittävän uuden mahdollisuuden. Teknologian kehitys ja tuotteistus tapahtuu kahta kautta: evoluutiona olemassa olevien työkoneiden uusien tuotesukupolvien kehityksessä ja revoluutiona kokonaan uusien robottilaitteiden markkinoille tuomisena. Suomessa on viimeisten 15 vuoden aikana tehty maailmanluokassa merkittäviä avauksia molemmilla tavoilla.

10 Future multi-purpose service robots P3 (today Asimo) Weight 210 kg Max vel. < 1m/s Work weight 5 kgf/hand Payload? Opration time 15 min WorkPartner 230 kg 2 3m/s 5 kgf/hand 60 kg 4-5 hour (2 liter petrol)

11 TEESIT Robottiteknologian laajentumiseen kuluttajatuotteisiin liittyy paitsi teknisiä myös yhteiskuntapoliittisia haasteita. Koneellistumisen aste ja teknologiariippuvuus kasvaa edelleen huomattavasti, mikä lisää yhteiskuntien riskialttiutta ja tarvetta perustaitojen koulutukseen. Myös ihmisen käyttämien teknisten laitteiden määrä saattaa kasvaa mittasuhteisiin, jossa laitteiden syväpurkaminen ja materiaalien kierrätys tulee eteen pakollisena toimenpiteenä. Oleellinen kysymys on kuinka hyviä moniosaajia roboteista voidaan jatkossa tehdä. Pitkällä aikavälillä robottiteknologialla voidaan olettaa olevan merkitystä aidosti tasa-arvoisen yhteiskunnan saavuttamisessa poistamalla ihmisiltä vastentahtoisesti ja alisteisessa palvelusuhteessa tapahtuvia tehtäviä.

12 Isaac Asimov ( ) oli eräs aikamme huomattavimpia science fiction-kirjailijoita, joka oli erityisesti kiinnostunut roboteista ja tulevaisuuden yhteiskunnasta.hän on ennustanut kehitystä mielenkiintoisesti ja toistaiseksi melko oikeaan osuen.