Tehnologia roboţilor şi evoluţia ei

Poveştile despre ajutoare şi companioni artificiali sau încercări de a-i crea au o istorie lungă, dar maşinării în întregime autonome au apărut doar în secolul 20. Cuvîntul „robot” îşi are originea din cuvîntul ceh pentru muncă forţată sau serv. A fost adăugat de dramaturgul Karel Capek (în piesa sa R.U.R. - Rossum's Universal Robots – Roboţii Universali ai lui Rossum care a fost lansată în Praga în ianuarie 1921) unde inveţiile robotice ficţionale erau asemănătoare monstrului doctorului Frankestein – creaturi realizate prin metode chimice şi biologice mai degrabă decît mecanice.

De fapt, într-un eseu scris în 1935, Capek susţinea cu tărie că ideea era, totuşi, posibilă şi, scriind la a treia persoană, a spus:

„Este teribil, pe bune, faptul că el repinge toate responsabilităţile pentru ideea că maşinăriile din metal ar putea înlocui vreodată fiinţele umane, şi că prin intermediul unor cablaje ar putea trezi ceva asemănător vieţii, dragostei sau răzvrătirii. El ar putea considera că acest proiect întunecat ar putea să fie o supraapreciere a maşinilor sau o ofensă gravă adusă vieţii.”

[Autorul roboţilor se apără - Karl Capek, Lidove noviny, 9 iunie, 1935, tranducere: Bean Comrada]

În R.U.R. Capek descrie un paradis unde maşinile aduc foarte multe beneficii la început pentru ca în final să aducă o cantitate egală de dezavantaje în forma şomajului şi a neliniştilor sociale.

Povestea a avut un succes enorm şi a fost pusă repede în scenă de-a lungul Europei şi a S.U.A. Tematica R.U.R. a fost, în parte, despre dezumanizaea omului într-o civilizaţie tehnologică.

Există o oarecare dovadă că cuvîntul robot a fost, de fapt, inventat de Josef, fratele lui Karl, un scriitor în felul său. Într-o scrisoare scurtă Capek menţionează că l-a întrebat pe Josef cum ar trebui să-i numească pe muncitorii artificiali din noua sa piesă. Karel a sugerat „labori”, despre care credea că era prea sofisticat, iar fratele lui a murmurat „atunci spune-le roboţi” şi s-a întors la treaba lui, iar de la un răspuns scurt ne-am ales cu cuvîntul robot.

Dar actualii roboţi mecanici ai culturii populare nu sînt prea diferiţi de aceste creaturi biologice ficţionale.

Robotica este ştiinţa şi tehnologia roboţilor şi a formatului, producerea şi folosirii lor. Roboţica are legătură cu electronica, mecanica şi programele de calculator.

De fapt un robot este format din:

• Un dispozitiv mecanic, de exemplu o platformă cu roţi, braţe, aripi, picioare sau alte dispozitive de orice fel capabile să interacţioneze cu mediul înconjurător
• Senzori pe sau în jurul dispozitivului capabili să simtă mediul înconjurător şi să furnizeze informaţii utile dispozitivului
• Sisteme care procesează informaţiile senzoriale în contextul situaţiei curente în care se găseşte dispozitivul şi dă instrucţiuni dispozitivului de a îndeplini acţiuni ca răspuns la situaţie

Funcţiile principale sînt în următoarele cîmpuri:

Siguranţa: robotica s-a dezvoltat atît pentru a manipula chimicale nucleare şi radioactive pentru multe utilizări diferite inclusiv arme nucleare, centrale electrice, curăţarea mediului înconjurător, cît şi pentru a procesa anumite medicamente sau pentru a controla maşinării grele şi/sau periculoase.

Neplăcere: roboţii realizează multe sarcini care sînt neplăcute dar necesare, ca de exemplu sudura sau munca unui om de servici.

Repetiţie şi precizie: liniile de producţie de asamblare au fost una din principalele domenii de activitate ale industriei roboticii. Roboţii sînt foarte folosiţi în producţie în diverse cîmpuri ale industriei şi, mai încîntător, în explorarea spaţială unde cerinţele de întreţinere minime sînt accentuate.

Platformele mecanice – baza componentelor fizice

Un robot este alcătuit din două părţi principale: corpul robotului şi un sistem oarecare de inteligenţă artificială (IA). Multe părţi de corp diferite pot fi numite robot. Braţele articulate sînt folosite pentru a suda sau a picta; sisteme de montare şi transpotare mută componente în fabrici; iar maşinării robotice gigante mută pămîntul în adîncimea minelor. Unul dintre cele mai interesante aspecte ale roboţilor în general este comportamenul lor, ceea ce necesită o formă de inteligenţă. Cel mai simplu comportament a unui robot este mişcarea. De obicei sînt folosit roţile ca mecanism de bază pentru a face un robot să se mişte dintr-un loc în altul. ªi o oarecare forţă, ca electricitatea, este necesară pentru a face roţile să se mişte la comandă.

Acţionarea

Servomotoarele sînt „muşchii” unui robot, părţile care convertesc energia înmagazinată în mişcare. Cele mai populare servomotoare sînt de departe motoarele electrice, dar mai există multe altele propulsate de electricitate, substanţe chimice şi aer comprimat.

 Motoarele

O mare varietate a motoarelor electrice furnizează putere roboţilor permiţîndu-le să mişte materiale, componente, unelte sau dispozitive specializate prin mişcări programate diferite. Rata de eficienţă a unui motor descrie cîtă electricitate consumată este convertită în energie mecanică. În continuare sînt descrise cîteva dispozitive mecanice care sînt folosite în mod curent în tehnologia robotică modernă.

Mecanismele de deplasare

Roţi dinţate şi lanţuri: Roţile dinţate şi lanţurile sînt platformele mecanice care furnizează o metodă puternică şi precisă de a transmite mişcarea rotativă dintr-un loc în altul, posibil modificarea ei pe drum. Viteza schimbată între două roţi dinţate depinde de numărul de dinţi ai fiecărei roţi. Cînd o roată dinţată aflată sub putere trece printr-o rotaţie completă trage de lanţ cu o putere ce depinde de numărul de dinţi ai roţii.

Scripeţi şi curele: Scripeţi şi curele, două alte tipuri de platforme mecanice folosite de roboţi, funcţionează la fel ca şi roţile dinţate şi lanţurile. Scripeţii sînt roţi cu un şanţ de-a lungul marginii iar curelele sînt cauciucul care face o buclă în jurul scripetelui pentru a se potrivi în şanţ.

Cutii de viteze: o cutie de viteze operează pe aceleaşi principii ca şi roţile dinţate şi lanţurile, fără lanţ. Cutiile de viteze necesită toleranţe mai apropiate, de vreme ce în locul folosirii unui lanţ larg detaşat pentru a transfera forţa şi a ajusta elementele nealiniate, roţile dinţate intră în contact direct între ele. Exemple de cutii de viteze pot fi găsite la transmisia într-o maşină, mecanismul de temporizare din ceasul bunicului şi furnizorul de hîrtie la imprimanta ta.

Surse de alimentare

Sursele de alimentare sînt în general furnizate de două tipuri de baterii. Bateriile principale sînt folosite o dată şi apoi aruncate, bateriile secundare operează (de cele mai multe ori) cu ajutorul unei recţii chimice reversibile şi pot fi reîncărcate de cîteva ori. Bateriile principale au o mai mare densitate şi o rată de descărcare mai mică. Bateriile secundare (reîncărcabile) au mai puţină energie decît bateriile principale, dar pot fi reîncărcate pînă la o mie de ori depinzînd de chimia lor şi de mediul lor înconjurător. În mod normal prima folosire a unei baterii reîncărcabile oferă 4 ore de operare continuă la o aplicaţie sau robot.

Controlul electronic

Există două platforme hardware majore într-un robot. Platforma mecanică de voltaje neregulate, putere şi vîrfuri de cîmp electromagnetic şi platforma electronică de putere curată şi semnale de 5 volţi. Aceste două platforme trebuie să fie conectate pentru ca logica digitală să controleze sistemele mecanice. Componenta clasică pentru asta este un releu pod. Un semnal de control generează un cîmp magnetic în bobina releului care închide fizic un întrerupător. MOSFET-urile, de exemplu, sînt întrerupătoare foarte eficiente din silicon disponibile în multe dimensiuni ca tranzistorul care poate opera ca un releu în stare solidă pentru a controla sistemele mecanice.

Pe de altă parte, roboţii de dimensiuni mai mari pot necesita un motor PMDC în care valoare rezistenţei „on” a MOSFET-urilor Rds(on) rezultă creşteri mari a căldurii disipate pe procesor, aceasta reducînd significant temperatura la cald a procesorului. Temperatura de joncţiune în interiorul MOSFET-ului şi coeficienţii de conducţie ai pachetului MOSFET şi temperatura de scufundare sînt alte caracteristici importante ale motoarelor PMDC.

Programele de control a robotului cu sursă deschisă

OROCOS (Open RObot COntrol Software – Programele deschise de control a roboţilor) este un efort de a porni un proiect pentru realizarea unui program cu sursă deschisă de control a roboţilor. Discuţii largi sînt susţinute despre ce fel de experienţă, cod şi unelte pot fi refolosite din alte proiecte, ce standarde deschise ar trebui integrate în proiect şi ce structură organizaţională este cea mai potrivită pentru proiect. Ã�inte ale proiectului sînt dezvoltarea de programe de control a roboţilor aşa cum urmează:

- Sub formă de sursă deschisă şi/sau licenţă(e) pentru programe gratuite

- Cît mai modular posibil

- De cea mai înaltă calitate (atît din perspectivele ingineriei technice cît şi a programării)

- Independente de (dar compatibile cu) producătorii de roboţi comerciali

- Pentru toate tipurile de dispozitive robotice şi platforme de calculator

- Localizat petru toate limbajele de programare

- Conţine componente software configurabile din cinematică, dinamică, planificare, senzorial, control, interfeţe hardware, etc.

Proiectul ţinteşte în a deveni mai mult decît doar o copie a controlorilor roboţilor comerciali existenţi sau a pachetelor de simulare/programare a roboţilor. Proiectul OROCOS vrea să dezvolte biblioteci ce pot fi partajate, componente ce pot rula singure (uneori sînt denumite agenţi software) şi un mediu de lucru în timp real configurabil din care se elimină şi controlează toate sistemele robotice distribuite. Aceste tipuri de proiecte sînt folositoare în cîteva feluri:

- Pentru reutilizarea codului

- Pentru folosirea ca şi sub-sistem independent

- Pentru copierea structurii lor organizaţionale

- Pentru învăţarea din experienţa gestionării unui proiect cu sursă deschisă

- Pentru construirea şi dezvoltarea unui program (software) extensibil şi reutilizabil

O scurtă istorie:

Primul secol al erei creştine şi mai devreme

Semnificaţie: Descrierile a mai mult de 100 de maşinării şi automate, inclusiv a unui motor de foc, organ de vînt, o maşinărie operabilă cu monezi şi a unui motor pe bază de abur, apar în Pneumatica şi Automata de Heron din Alexandria

Inventator: Ctesibius, Philo din Bizanţ, Heron din Alexandria şi alţii

1206

Semnificaţie: Automat Umanoid programabil

Numele: Barcă cu patru muzicieni Inventator: Al-Jazari

circa 1495

Semnificaţie: Planuri pentru un robot umanoid

Numele: Cavaler mecanic Inventator: Leonardo da Vinci

1738

Semnificaţie: Raţă mecanică care era capabilă să mănînce, să bată din aripi şi să excreteze

Numele: Raţă capabilă de digestie Inventator: Jacques de Vaucanson

anii 1800

Semnificaţie: Jucăriile mecanice japoneze care serveau ceai, trăgeau cu arcul şi pictau

Numele: Jucării Karakuri Inventator: Tanaka Hisashige

1921

Semnificaţie: Primele automate ficţionale numite „roboţi” apar în piesa R.U.R.

Numele: Roboţii universali din Rossum Inventator: Karel Capek

anii 1930

Semnificaţie: Robotul umanoid etalat la Bîlciul Mondial din 1939 şi 1940

Numele: Elektro Inventator: Westinghouse Electric Corporation

1948

Semnificaţie: Roboţi simpli etalînd comportament biologic

Numele: Elsie şi Elmer Inventator: William Grey Walter

1956

Semnificaţie: Primul robot comercial al companiei Unimation fondată de George Devol şi Joseph Engelberg bazat pe patentele lui Devol

Numele: Unimate Inventator: George Devol

1961

Semnificaţie: Primul robot industrial instalat

Numele: Unimate Inventator: George Devol

1963

Semnificaţie: Primul robot paleţi

Numele: Palletizer Inventator: Fuji Yusoki Kogyo

1973

Semnificaţie: Primul robot industrial cu şase axe conduse electromagnetic

Numele: Famulus Inventator: Kuka Robot Group

1975

Semnificaţie: Braţ cu manipulare universală programabil, un produs Unimation

Numele: Puma Inventator: Victor Scheinman

Roboţi industriali

Chiar dacă nu au o formă umanoidă, maşinării cu comportament flexibil şi cîteva atribute fizice umane au fost dezvoltate în industrie. Primul robot staţionar industrial a fost programabilul Unimate şi braţul hidraulic capabil de a ridica greutăţi controlat electronic care putea repeta secvenţe arbitrare de mişcări. A fost inventat în 1954 de către inginerul american George Devol şi a fost dezvoltat de către Unimation Inc., o companie fondată în 1956 de către inginerul american Joseph Engelberger. În 1959 un prototip al lui Unimate a fost introdus într-o fabrică de turnare prin injecţie a corporaţiei General Motors (GM) în Trenton, New Jersey. În 1961 Condec Corp. (după ce a cumpărat Unimation în anul anterior) a furnizat prima linie de producţie robotizată unei fabrici GM; avea sarcini neplăcute (pentru oameni) de a prelua şi de a depozita bucăţi de metal încins de la o maşinărie cu turnare prin injecţie. Braţele Unimate continuă să fie dezvoltate şi vîndute sub licenţă în toată lumea, industria automobilistică rămînînd cel mai mare client.

Pornind de la acea idee, roboţii s-au dezvoltat în forme şi formate variate pentru a îndeplini sarcini diferite. Interacţiunea cu mediul înconjurător s-a îmbunătăţit considerabil.

Simţirea - Atingere

Roboţii şi protezele pentru mîini curente primesc mult mai puţine informaţii tactile decît mîna umană. Cercetările recente au dezvoltat o reţea de senzori tactili care imită proprietăţile mecanice şi receptorii de atingere ai degetelor umane. Reţeaua de senzori este construită ca un nucleu rigid înconjurat de un fluid condictor în interiorul unei pieli elastomerice. Electrozii sînt montaţi pe suprafaţa nucleului rigid şi sînt conectaţi la un dispozitiv de măsurare a impedanţei din interiorul nucleului. Cînd pielea artificială atinge un obiect calea fluidă din jurul electrodului este deformată, producerea impedanţei schimbă harta forţelor receptată de la obiect. Cercetătorii se aşteaptă ca o funcţie importantă ca degetele artificiale să ajusteze strînsoarea robotică pentru a ţine obiectele.

Interacţiunea cu mediul şi navigarea

Roboţii necesită de asemenea hardware de navigare pentru a putea anticipa mediul lor înconjurător. În mod special evenimentele neprevăzute (de exemplu oameni şi alte obstacole care nu sînt staţionare) care pot cauza probleme sau coliziuni. Unii roboţi avansaţi ca şi ASIMO, EverR-1, robotul Meinu au hardware şi software pentru navigarea roboţilor bună în mod special. De asemenea, maşinile cu control propriu, maşina fără şofer a lui Ernst Dickmanns şi noile intrări din DARPA Grand Challenge sînt capabile să simtă bine mediul lor înconjurător şi să facă decizii de navigare bazate pe aceste informaţii. Cei mai mulţi roboţi includ în mod obişnuit un dispozitiv de navigare GPS cu puncte de traseu, împreună cu radar, uneori combinate cu alte date senzoriale precum LIDAR, camere video şi sisteme de ghidare inerţială pentru o navigare mai bună între punctele de pe traseu.

Manipularea

Roboţii care trebuie să muncească în lumea reală necesită anumite căi de manipulare a obiectelor; ridicare, modificare, distrugere sau orice altceva ce are un efect. De aceea 'mînile' unui robot sînt de cele mai multe ori denumite executantul terminal, în vreme ce braţele sînt denumite manipulatoare. Cele mai multe braţe robotice au executanţi ce pot fi înlocuiţi, fiecare permiţîndu-i să realizeze anumită grupă de sarcini. Unele au manipulatoare fixe care nu pot fi înlocuite în vreme ce unii au maniplatoare cu un scop foarte general, de exemplu o mînă umanoidă.

Roboţii ce se rostogolesc

Pentru uşurinţă, cei mai mulţi roboţi mobili au patru roţi. Totuşi, unii cercetători au încercat să creeze roboţi cu roţi mai complecşi cu una sau două roţi. Filmele sf au propus roboţi motocicletă, ca şi cei care apar în ultimul film Terminator („Terminator Salvation”).

Roboţi care umblă

Mersul este o problema dificilă şi dinamică de rezolvat. Cîţiva roboţi au fost construiţi şi merg bine pe două picioare, totuşi nici unul nu a fost încă realizat astfel încît să fie atît de robust ca un om. Mulţi alţi roboţi au fost construiţi astfel încît să meargă pe mai mult de două picioare pentru că aceşti roboţi sînt mult mai uşor de construit. Hibrizii au fost de asemenea propuşi în filme precum „I robot”, care umblă pe două picioare şi apoi schimbă la patru (mîini şi picioare) cînd ţîşnesc într-un sprint. De obicei roboţii pe două picioare pot umbla bine pe podele plate şi pot ocazional să meargă pe scări. Nici unul nu poate umbla pe teren stîncos, denivelat.

Zborul

Un unui avion de linie modern este, în principiu, un robot zburător cu doi oameni pentru gestionarea lui. Auto-pilotul poate control avionul în fiecare etapă a călătoriei inclusiv decolarea, zborul normal şi chiar aterizarea. Alţi roboţi zburători sînt nelocuiţi şi sînt cunoscuţi ca şi vehicule aeriene fără oameni (unmanned aerial vehicles – UAVs). Ei pot fi mai mici şi mai uşori fără un pilot uman la bord şi zboară în teritorii periculoase pentru misiuni militare de supraveghere. Unii pot chiar să lanseze armament asupra ţintelor la comandă. UAV-urile sînt de asemenea dezvoltate pentru a lansa asupra ţintelor automat, fără a avea nevoie de o comandă de la un om. Totuşi, este improbabil ca aceşti roboţi să ajungă să fie folosiţi în viitorul apropiat din cauza problemelor de ordin moral implicate. Alţi roboţi zburători conţin rachete de croazieră, Entomopter şi robotul elicopter Epson micro. Roboţi ca şi Air Penguin, Air Ray şi Air Jelly au corpuri mai uşoare decît aerul propulsate de vîsle şi ghidate prin sonar.

Şerpuire

Cîţiva roboţi şerpi au fost dezvoltaţi cu succes. Imitînd felul în care se mişcă şerpii adevăraţi, aceşti roboţi pot naviga în spaţii foarte restrînse semnificînd că într-o zi ar putea fi folosiţi pentru a căuta oameni captivi în clădiri prăbuşite. Robotul şarpe japonez ACM-R5 poate naviga atît pe pămînt, cît şi în apă.

Patinajul

Un mic număr de roboţi patinatori au fost dezvoltaţi, unul dintre ei fiind un dispozitiv patinator şi umblător multi-mod, Titan VIII. Are patru picioare cu roţi fără tracţiune şi poate păşi şi rostogoli. Alt robot, Plen, poate folosi o placa de patinaj în miniatură şi role şi poate patina peste un desktop.

Urcuşul

Au fost folosite cîteva abordări diferite pentru a dezvolta roboţi care au abilitatea de a urca suprafeţe verticale. O abordare imită mişcările unui alpinist uman pe un perete cu proeminenţe; ajustarea centrului masei şi mişcarea fiecărui membru pe rînd pentru a cîştiga forţă a pîrghiei. Un exemplu al acestei abordări este Capuchin, construit de universitatea Stanford, California. Altă abordare foloseşte metoda perniţei specializate de pe degetele de la picioare ai şopîrlei geko caţărătoare pe pereţi care poate alerga pe suprafeţe netede ca sticla verticală. Exemple ale acestei abordări includ Wallbot şi Stickybot. O a treia abordare este de a imita mişcarea unui şarpe căţărîndu-se pe un stîlp.

Înnotul

Este calculat faptul că atunci cînd înnoată unii peşti pot atinge o eficienţă a propulsiei mai mare de 90%. Mai mult, ei pot accelera şi manevra mult mai bine decît orice navă sau submarin create de om şi produc mai puţin zgomot şi disturbare a apei. De aceea, mulţi cercetători care au studiat roboţii subacvatici ar dori să copieze acest tip de locomoţie. Exemple notabile sînt peştele robotic al Essex University Computer Science şi robotul Tuna construit de institutul de robotică aplicată pentru a analiza şi modela matematic mişcarea thunniformă. Aqua Penguin, realizat şi construit de Festo din Germania, copiază forma fusiformă şi propulsia „înotătoarelor” frontale ale pinguinilor. Festo a construit de asemenea Aqua Ray şi Aqua Jelly care emulează locomoţia peştelui manta ray şi a moluştei.

Interacţiunea umană

Dacă roboţii vor urma să lucreze efectiv în cămine şi alte medii ce nu aparţin industriei, modul în care ei sînt programaţi să îşi îndeplinească sarcinile şi în mod special cum vor fi făcuţi să se oprească la comandă vor fi de importanţă critică. Oamenii care vor interacţiona cu ei ar putea avea pregătire minimă în robotică sau chiar deloc, aşa că orice interfaţă va trebui să fie intuitivă. Autorii de ştiinţă şi ficţiune presupun de obicei că roboţii vor fi în cele din urmă capabili să comunice cu oamenii prin vorbire, gesturi şi expresii faciale în loc de a comunica printr-o interfaţă gen linie de comandă. Chiar dacă vorbirea ar fi cea mai naturală formă de a comunica pentru oameni, este destul de nenaturală pentru un robot. Ar putea să treaca ceva timp pînă cînd roboţii vor interacţiona atît de natura ca ficţionalii C-3PO sau Terminatorii.

Cercetarea roboţilor

O mare parte din cercetarea în robotică nu se canalizează spre anumite sarcini industriale ci pe investigarea noilor tipuri de roboţi, moduri alternative de a gîndi despre sau a crea roboţi şi noi metode de a-i construi.

O inovaţie nouă particulară în realizarea roboţilor este alcătuită din proiectele de roboţi cu sursă deschisă. Pentru a descrie nivelul avansării unui robot poate fi folosit termenul Generaţia de roboţi. Acest termen a fost folosit prima oară de către profesorul Hans Moravec, pionier în cercetarea roboţilor mobili şi cercetător principal la/fondator al Institutului de robotica de la Universitatea Carnegie Mellon pentru a descrie evoluţia viitoare a tehnologiei roboţilor.

Prima generaţie de roboţi, aşa cum Moravec a prezis în 1997, o generaţie de „roboţi universali” capabili în general – roboţii „servitori” va fi capabilă să ruleze programe aplicaţii pentru multe treburi casnice simple şi ar trebui să aibă capacitatea intelectuală (puterea mentală şi comportamentul inflexibil) comparabilă probabil cu a unei şopîrle (sau altei reptile mici similare) şi ar trebui să devină disponibile în 2010.

Conform predicţiilor lui Moravec, în 2015 roboţii utilitari vor găzdui programe pentru cîteva sarcini. „Roboţi utilitari” mai largi cu braţe manipulatoare capabili de a rula diferite programe ar putea urma roboţilor casnici cu un singur scop. Zecile de miliarde de calcule pe secundă vor suporta competenţe inflexibile şi înguste, probabil comparabile cu îndemînarea unui amfibian, ca o broască.

Pentru că prima generaţie de roboţi ar fi, totuşi, incapabilă să înveţe, profesorul Moravec prezice că a doua generaţie de roboţi ar fi o îmbunătăţire a primei şi ar deveni disponibil în 2020 cu o inteligenţă probabil comparabilă cu a unui şoarece. Competenţele roboţilor vor deveni comparabile cu a mamiferelor mai mari. În deceniile ce vor urma primilor roboţi universali, o a doua generaţie cu capacitate cerebrală şi abilităţi cognitive asemănătoare cu a mamiferelor vor apărea. Ei vor avea un mecanism de învăţare condiţionată şi vor naviga printre căi alternative în programele lor aplicate pe baza experienţei trecute, adaptîndu-se treptat la circumstanţele lor speciale.

A treia generaţie de roboţi (aproximativ anii 2030) ar trebui să aibă inteligenţa comparabilă cu a primatelor mici şi să menţină modele fizice, culturale şi psihologice ale lumii lor pentru a repeta şi a optimiza mental sarcinile înainte de a le executa fizic.

A patra generaţie, roboţi asemănători cu oamenii cu inteligenţă umană vor abstractiza şi raţiona de la modelul lumii. Maravec nu prezice aşa ceva înainte de 2040 sau 2050.

A doua inovaţie nouă particulară este Robotica evoluţionară. Este o metodologie care foloseşte calculul evoluţionar pentru a ajuta realizarea roboţilor, special forma corpului sau controlorii mişcării şi comportamentului. Într-un mod similar evoluţiei naturale, unei mari populaţii de roboţi îi este îngăduit să intre într-o formă de competiţie, sau abilitatea lor de a îndeplini o sarcină este măsurată folosind o funcţie potrivită. Aceia care se comportă cel mai rău sînt îndepărtaţi din cadrul populaţiei şi înlocuiţi de un nou grup care comportamente noi bazate pe acelea ale învingătorilor. De-a lungul timpului populaţia se îmbunătăţeşte şi, într-un tîrziu, un robot satisfăcător ar putea să apară. Asta se întîmplă fără nici o programare directă a roboţilor de către cercetători. Cercetătorii folosesc această metodă atît pentru a crea roboţi mai buni cît şi pentru a explora natura evoluţiei. Pentru că acest proces necesită de obicei simularea a multe generaţii de roboţi, tehnica poate fi derulată în întregime sau în mare parte în simulator, apoi urmînd a fi testată pe roboţi reali atunci cînd algorimii evolutivi sînt suficient de buni. Acum există peste 1 milion de roboţi industriali muncind din greu pe glob, iar Japonia este ţara care are cea mai mare densitate de utilizare a roboţilor în industria de producţie.

Conform lui Hans Moravec, creaţiile noastre robotice evoluează similar evoluţiei vieţii pe Terra, doar că la viteză foarte mare. Conform calculelor lui, la mijlocul secolului nici o sarcină umană, fizică sau intelectuală, nu va fi mai prejos de posibilităţile roboţilor. Dacă Moravec are dreptate în predicţiile lui, nu va trece mult pînă ce roboţii vor avea gîndire. Cu avansul zilnic din comunitatea roboticii, s-ar putea întîmpla chiar mai repede. Vor putea să gîndească autonom şi inteligenţa şi capacităţile roboţilor vor egala (şi foarte probabil vor întrece rapid) orice capacitate umană.

Această posibilitate mare aduce în atenţie întrebarea: ce se va întîmpla atunci cînd roboţii vor deveni superiori creatorilor lor? Filmele ştiinţifico-fantastice au „studiat” problema de ceva timp prin intermediul unor poveşti diferite şi foarte variate: populara „preluare a roboţilor” sau evoluţia oamenilor în roboţi avansaţi, combinînd organicul cu anorganicul sau chiar scăpînd de ţesuturile biologice şi devenind în întregime roboţi anorganici dar păstrîndu-şi entităţile. Această idee pare foarte îndepărtată, dar oricare ar fi varianta de viitor, ne aşteaptă schimbări. Pînă acum calculatoarele organice (viaţa vie) au avut supremaţia absolută pe această planetă, dar asta e pe cale să se schimbe.