Was ist der Unterschied zwischen einem Roboter und einer Maschine?

Was ist der Unterschied zwischen einem Roboter und einer Maschine? Ab wann wird eine Maschine Roboter genannt?

Befindet es sich auf einem bestimmten Komplexitätsniveau? Ist es, wenn es Software usw. hat?

Zum Beispiel: Ein Desktop-Drucker verfügt über Mechanik, Elektronik und Firmware, wird jedoch nicht als Roboter betrachtet (oder auch nicht). Ein Roomba hat das gleiche Zeug, aber wir nennen es einen Roboter. Was ist der Unterschied?

Ich habe immer geglaubt, dass ein Roboter ein Roboter ist, wenn er Eingaben aus seiner Umgebung nimmt und damit Entscheidungen darüber trifft, wie er seine Umgebung beeinflusst. dh ein Roboter hat eine Rückkopplungsschleife.

Sie haben zwei (Root-) Fragen gestellt:

Frage: Was ist der Unterschied zwischen einem Roboter und einer Maschine?

und

Frage: Ab wann wird eine Maschine Roboter genannt?

Gestatten Sie mir gegebenenfalls, den folgenden Text zur Beantwortung der ersten Frage vorzulegen:

Die sechs klassischen einfachen Maschinen

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

1. Hebel
2. Rad und Achse
3. Rolle
4. Schiefe Ebene
5. Keil
6. Schraube

Jede dieser „Maschinen“ ist weit entfernt von einem Roboter (kann aber zum Bau eines Roboters beitragen).

Isaac Asimov ging auf Ihre zweite Frage ein und präsentierte, obwohl fiktiv, eine Gedankenlinie (Referenz: http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Laws_of_Robotics ), die noch heute diskutiert wird:

Die drei Gesetze der Robotik (oft abgekürzt als Die drei Gesetze oder Drei Gesetze) sind eine Reihe von Regeln, die der Science-Fiction-Autor Isaac Asimov entwickelt hat. Die Regeln wurden in seiner Kurzgeschichte "Runaround" von 1942 eingeführt, obwohl sie in einigen früheren Geschichten vorhergesagt worden waren. Die drei Gesetze sind:

1. Ein Roboter darf einen Menschen nicht verletzen oder durch Untätigkeit einem Menschen Schaden zufügen.
2. Ein Roboter muss die ihm von Menschen erteilten Anweisungen befolgen, es sei denn, solche Anweisungen würden dem Ersten Gesetz widersprechen.
3. Ein Roboter muss seine eigene Existenz schützen, solange dieser Schutz nicht mit dem ersten oder zweiten Gesetz in Konflikt steht.

Da ich mich auf Wikipedia-Verse beziehe, die irgendwelche ursprünglichen Gedanken enthalten, könnte ich genauso gut fortfahren : (Referenz: http://en.wikipedia.org/wiki/Robot )

Ein Roboter ist ein mechanischer oder virtueller Agent, normalerweise eine elektromechanische Maschine, die von einem Computerprogramm oder einer elektronischen Schaltung gesteuert wird. ... Die Robotik ist der Technologiezweig, der sich mit dem Entwurf, der Konstruktion, dem Betrieb und der Anwendung von Robotern sowie mit Computersystemen für deren Steuerung, sensorische Rückmeldung und Informationsverarbeitung befasst.

Zusammenfassend kann eine Maschine ein Roboter sein, ein Roboter kann eine Maschine sein, ein Roboter kann virtuell sein. Ich stimme dem Poster zu, das sagte, dass es mehrere Doktorandenprogramme sein würden, die den Unterschied definieren. :)

@ Shahbaz weist darauf hin, dass dies eine hochphilosophische Frage ist, obwohl sie den Kern des Gebiets der Robotik berührt. Dr. John Hollerbach beginnt seine Einführung in die Robotik folgendermaßen:

Was ist ein roboter 1980 hat das Robot Institute of America (RIA), eine Industriehandelsgruppe, die folgende Definition eingeführt:

"Ein Roboter ist ein umprogrammierbarer multifunktionaler Manipulator, mit dem Materialien, Teile, Werkzeuge oder Spezialvorrichtungen durch variabel programmierte Bewegungen bewegt werden können, um eine Vielzahl von Aufgaben auszuführen."

Heutzutage würde diese Definition als zu restriktiv angesehen, da sie die Konzentration der RIA auf Robotermanipulatoren an einer Montagelinie widerspiegelt. Die Robotik hat sich im Laufe der Jahre in vielerlei Hinsicht erweitert: Um Mobilitätsplattformen einzubeziehen, den Dienstleistungssektor sowie den Fertigungssektor anzusprechen und nicht nur Autonomie, sondern auch Mensch-Maschine-Interaktionen in Telerobotik- und Virtual-Reality-Systeme zu integrieren.

Letztendlich bietet er keine alternative Definition, an die ich mich erinnere. Stattdessen bespricht er die Elemente eines Robotersystems, die er als auflistet:

• Mechanische Struktur
• Aktoren
• Sensoren
• Computersteuerung

Es ist fraglich, ob die Computersteuerung überhaupt notwendig ist, weil Mechanismen aufgebaut werden können, die auf Umweltreize ohne die ausdrückliche Hilfe eines Computers reagieren (siehe die Arbeit von Dr. Robert Full ). In der KI nennen wir solche Dinge Reflexmittel.

Wenn wir die ersten drei Elemente (oder alle vier) akzeptieren, wird unsere Welt von Robotern überrannt. Dies ist für viele ein wenig unbefriedigend, da wir uns oft die Roboter von SciFi vorstellen. Wenn wir dies nicht tun, wird die Definition willkürlich, wie @Ian hervorhebt, da wir nicht zwischen zwei Geräten mit denselben Komponenten unterscheiden können, bei denen wir einen Roboter (z. B. 3D-Drucker) und einen anderen nicht (z. B. Mikrowelle) nennen du beobachtest implizit.

Unabhängig davon wird allgemein anerkannt, dass dies die Elemente eines Roboters sind. Dies wirft natürlich die Frage auf, ob wir Roboter hatten, bevor wir den Begriff "Roboter" hatten. Die Antwort auf diese Frage lautet Ja (siehe Was ist das früheste Konzept eines Roboters? ). Dies sollte Sie jedoch nicht stören. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Forschungsgebiet nach der Technologie und / oder den Ideen kommt, die es definieren.

In der industriellen Welt haben Roboter eine klare Definition, um sie von anderen Industriemaschinen zu unterscheiden:

Industrieroboter nach ISO 8373:

Ein automatisch gesteuerter, umprogrammierbarer Mehrzweckmanipulator, der in drei oder mehr Achsen programmiert werden kann und für den Einsatz in industriellen Automatisierungsanwendungen entweder fest installiert oder mobil sein kann.

Reprogrammierbar: Die programmierten Bewegungen oder Hilfsfunktionen können ohne physische Änderungen geändert werden.

Mehrzweck: durch physikalische Veränderungen an eine andere Anwendung anpassbar;

Physikalische Änderungen: Änderung der mechanischen Struktur oder des Steuerungssystems mit Ausnahme von Änderungen an Programmierkassetten, ROMs usw.

Achse: Richtung, in der die Roboterbewegung in einem linearen oder rotatorischen Modus angegeben wird

Die wichtigen Wörter in dieser Definition sind "umprogrammierbar" und "Mehrzweck".

Denken wir zum Beispiel an einen Schweißvorgang in einer Autofabrik. Diese Operation könnte mit einer kundenspezifischen Maschine durchgeführt werden, die die Schweißelemente an der richtigen Stelle im Auto einrastet. Oder wir könnten einen Roboterarm installieren, einen Schweißer am Ende des Arms anbringen und ihm das Schweißen beibringen (programmieren). Wenn ein neues Automodell auf den Markt kommt, können wir ihm die neuen Schweißpunkte beibringen. Wenn wir den Schweißvorgang nicht mehr benötigen, können wir den Roboter an einen anderen Ort bewegen, ein neues Werkzeug am Ende des Arms anbringen und ihm das Malen oder Einschrauben eines Bolzens beibringen.

In einem größeren Zusammenhang haben die Menschen unterschiedliche Vorstellungen darüber, was ein Roboter ist und was nicht. Aber "Mehrzweck" und "umprogrammierbar" sind immer noch Schlüsselideen. Wenn es nicht einfach ist, Ihre Maschine zu einem völlig anderen Zweck zu machen, indem Sie sie neu programmieren (und möglicherweise nur minimale Änderungen an Hardware-Werkzeugen vornehmen), ist dies kein Roboter.

Als ich zu dem Artikel von Robot Wikipedia beigetragen habe , war dies eine Frage, mit der ich lange zu kämpfen hatte. Was könnten Sie möglicherweise im ersten Satz schreiben, um "Roboter" zu definieren? Ich verbrachte Tage damit, nach den persönlichen Definitionen von Robotern zu suchen und Forumsdiskussionen zu lesen, bis ich die "Agent" -Definition fand, und mir wurde klar, dass dies die nächste war, die ich einer Definition erreichen würde.

Ein Roboter ist ein mechanischer oder virtueller künstlicher Agent

Das Gefühl der Entscheidungsfreiheit scheint entscheidend zu sein, ob Menschen eine Maschine im Allgemeinen als Roboter bezeichnen oder nicht. Eine Maschine muss das Gefühl haben, eine eigene Agentur zu haben:

• Es ist in der Umwelt aktiv
• es kann Daten aufnehmen
• es kann die Umwelt beeinträchtigen
• es hat seinen eigenen inneren Zustand

Aus diesem Grund werden Software-Agenten auch Roboter genannt, obwohl sie keinen Körper haben. Software-Agenten sind in der Umgebung innerhalb von Computern aktiv.

Vor langer Zeit wurde in dem Wikipedia-Artikel ausführlicher beschrieben, wie beispielsweise Kitt als Roboter betrachtet wird, während ein funkgesteuerter Humanoid dies im Allgemeinen nicht tun würde. Siehe die Roboterseite von Juli 2009 . (Leider ist es seitdem ziemlich verrottet.)

Ich denke, der Grund, warum die 'Agentur'-Definition gut funktioniert, ist, dass sie das schlecht definierte und schlecht verstandene Konzept von' Roboter 'ersetzt und durch das ebenso schlecht definierte, aber viel besser verstandene Konzept von' Agentur 'ersetzt. Auch wenn wir Tiere und Roboter nicht explizit als Agenten betrachten, sind wir dazu verdrahtet, Agenten zu erkennen und Objekte in Dinge zu kategorisieren, die Agenten sind und keine Agenten sind. Wir können leicht den Unterschied zwischen Tieren und Pflanzen erkennen (nun, für die Arten von Tieren und Pflanzen, denen wir normalerweise begegnen).

• Tier -> Roboter
• Anlage -> Maschine

Es gibt einige Definitionen (siehe andere Fragen) und sogar Roboterontologien. Ich bin mit Joseph Engelberger (Erfinder des ersten Industrieroboters Unimate ):

Ich kann keinen Roboter definieren, aber ich kenne einen, wenn ich einen sehe.

Funktioniert ganz gut.

Zurück zur ursprünglichen Frage: Ein Roboter ist etwas, das sich selbst ein- und ausschaltet und seine Sache tut, ohne dass ein Mensch eingreift, berührt, ein Signal sendet usw. Wie der Roomba. Sicher, manchmal sagt man ihm, er solle bestimmte Dinge tun, aber das ist etwas anderes, nur für einen Anlass. Wenn Sie fertig sind, wird wieder gesaugt. Ein Gerät verfügt über Mechanik, Elektronik und Firmware, benötigt jedoch menschliche Eingriffe, um zu funktionieren, wie der Drucker. Sie senden ein Signal, das es zum Drucken auffordert, und nicht, dass es sich selbst zum Drucken auffordert. Beantwortet das deine Frage?

Eine Maschine ist nur ein Gerät, das für eine bestimmte Aufgabe definiert ist, während ein Roboter jede Aufgabe ausführen kann, die ihm durch Programmierung übertragen wird