Definicije i klasifikacije robota

Zorna razlika mase i težine: astronaut na Mjesecu nosi na leđima opremu mase oko 84 kg, ali zbog šest puta manjeg ubrzanja sile teže Mjeseca on osjeća težinu kao da na Zemlji nosi samo 13 kg

10 kilograma”. Ipak, iako sporo, sve se više rabi naziv masa. Uvođenjem Metarskoga sustava krajem XIX. stoljeća u Tehničkom sustavu jedinica, koji je nastao u okviru industrijske primjene i nije nikada međunarodno usvojen, kao jedinica mase usvojen je kilogram. Prošle su još godine dok se utvrdila jedinica sile koja slijedi u suvislom Metarskom sustavu.

SI jedinica njutn

Uvođenjem Međunarodnoga sustava jedinica 1960. godine među prvim izvedenim SI jedinicama bila je jedinica sile njutn (znak N). Definicija njutna je:

Njutn (znak N) je jedinica sile, izvedena SI jedinica, definiran silom koja tijelo mase jedan kilogram ubrza za jedan metar u kvadratnoj sekundi, dakle njutn je naziv za kilogrammetar u kvadratnoj sekundi (N = kg · m/s2). Jedinica njutn pojavila se u stručnoj literaturi početkom XX. stoljeća, ali je tek nakon 1960. godine ušla u širu tehničku primjenu, razmjerno brzo i stoga što je njutn osnova definicije jedinice tlaka i naprezanja paskal. U tehničkoj praksi rabe se i decimalni višekratnici i nižekratnici, ponajviše: kilonjutn (kN), meganjutn (MN), milinjutn (mN) i dr. Naraštaji tehničara i fizičara poslije 1980-ih godina prihvatili su jedinicu njutn, a stare jedinice sile din, kilogram sile i kilopond otišle su u povijest. Mukotrpno definiranje i uporaba različitih jedinica sile kroz više od stoljeća, upravo u doba nastanka suvremene tehnike i razvoja industrije, završena je jasnom i nedvojbenom uporabom njutna kao jedine međunarodno normirane i zakonite jedinice sile.

Dr. sc. Zvonimir Jakobović

SVIJET ROBOTIKE

Međunarodna robotička federacija (IFR) u svojim godišnjacima robotike (World Robotics 2021; Industrial Robots – Service Robots) napravila je neke važne promjene u klasifikaciji robota. Najveće su promjene u području servisnih robota što je i razumljivo jer je riječ o području brzog razvoja i proizvodnje. IFR je obznanio da je u službi svojih članica, da je glas robotike i da primarno predstavlja industriju robotike. Zbog toga u nekim primjenama robota, poput vojnih, IFR promiče miroljubivu upotrebu robota. Korištenje robota u vojne svrhe nije obuhvaćeno godišnjacima World Robotics i IFR-ovom statistikom niti IFR predstavlja ovu industriju. Ovakav stav može se tumačiti velikom svjetskom kampanjom usmjerenom prema zabrani razvoja i uporabe autonomnih vojnih robota. Isto tako, sredstva za prijevoz putnika IFR smatra dijelom automobilske industrije. IFR ne predstavlja automobilsku industriju i stoga World Robotics i IFR-ova statistika ne pokrivaju statistikom autonomna vozila za prijevoz putnika. Godišnjaci IFR-a temelje se na tehničkim standardima koji, općenito govoreći, propisuju osobine strojeva, uređaja, proizvoda ili postupaka za određene zemlje ili cijeli svijet. Standarde za robotiku propisuju najveće organizacije poput ISO-a (International Organization for Standardization), International Federation of Roboticsa, Robotic Institut of America (RIA) i sl. Svi standardi nastoje se prilagoditi ISO 8373:2012 koji se bavi robotima. Neprofitna organizacija IFR osnovana je 1987. godine i danas predstavlja više od 2000 organizacija (proizvođači robota, nacionalne robotičke

PREMA IFR-ovoj KLASIFIKACIJI ROBOTI NISU: botovi (softverski roboti), AI, robotička procesna automatizacija, daljinski upravljani dronovi (UAV, UGV, UUV), glasovni asistenti, autonomni automobili, pametne perilice...).

PRVIH PET PRIMJENA PROFESIONALNIH SERVISNIH ROBOTA. Na dijagramu u sredini vidi se da su roboti za skladišnu logistiku i transport bili u 2020. godini na prvom mjestu po broju zaposlenih jedinica. Logistički roboti preuzimaju i nadzor nad stanjem skladišta (slika lijevo). Čak i najpoznatije tvrtke rade na razvoju logističkih robota. Na slici desno je robot tvrtke Boston Dynmics za prenošenje paketa s manipulatorom. Autonomni mobilni roboti (AMR) često se koriste u industrijskim okruženjima, ali ne zadovoljavaju ISO definiciju industrijskog robota (nemaju tri osi, ni mogućnosti manipulacije). Zbog toga IFR klasificira AMR kao servisne robote. Ako je AMR opremljen robotskom rukom (kao robot DHL na slici desno), IFR-ova statistika računa robotsku ruku zasebno kao industrijski robot, a mobilna platforma je servisni robot.

asocijacije, sveučilišta...) iz 25 zemalja. IFR prati tržište robota čiji se trenutni godišnji promet procjenjuje na 50 milijardi američkih dolara. Svoje godišnje izvještaje IFR izdaje primarno zbog tržišnih razloga jer se u njima vide poslovni rezultati i trendovi po područjima. Analize i obrade podataka o godišnjem stanju na tržištu robotike provodi Statistički odjel IFR-a nakon što se prikupe podaci iz cijelog svijeta u posebnim anketnim listićima s propisanim pravilima koja se zasnivaju na usuglašenim standardnim definicijama tipova robota i njihovoj kategorizaciji po grupama. IFR usuglašava svoje standarde s najvećim i najutjecajnijim institucijama kakve su ISO, Japansko udruženje za robotiku (JARA) i Fraunhofer IPA. No postoje detalji koji, na temelju iskustva IFR-a, nisu od pomoći za nedvosmisleno razlikovanje različitih kategorija robota ili su čak u suprotnosti s primarnim ciljem IFR-ove statistike, a to je pružanje informacija o stanju u robotičkoj industriji za njene članice. Tako se prema ISO 8373:2012 klasifikacija industrijskih robota kao i servisnih robota vrši prema njihovoj namjeni. Industrijski roboti su roboti “za upotrebu u primjenama industrijske automatizacije”, a servisni robot “obavlja korisne zadatke za ljude ili opremu, isključujući primjene industrijske automatizacije”. Proizlazi da je, prema ISO standardu, primjena dovoljan kriterij za razlikovanje industrijskih od servisnih robota. Nadalje, industrijski robot je “automatski upravljani, reprogramabilni, višenamjenski manipulator programabilan u tri ili više osi, koji može

PROFESIONALNO I OSOBNO ROBOTSKO ČIŠĆENJE. Potražnja za profesionalnim robotima za čišćenje porasla je za 92% na 34 400 prodanih jedinica. Profesionalni servisni čistač WHEZ (slika lijevo) japanske tvrtke Softbank Robotics bio je hit servisne robotike u 2020. godini i zbog toga jer je tvrtka obustavila ambiciozan projekt androida Peppera i sve kapacitete usmjerila u proizvodnju profesionalnog usisavača za radne prostore. Osobni robo-usisavači ne traže školovanog operatera (slika desno).

MEDICINSKI SERVISNI ROBOTI. Klasificiraju se kao profesionalni roboti jer zahtijevaju stručnog operatera. U nekim primjenama koriste se ručno upravljani robotski uređaji ograničene autonomnosti ili potpuno bez autonomije (npr. EOD roboti, kirurški roboti, roboti za pomoć osobama s invaliditetom). Za njihovu klasifikaciju u okviru robotske statistike dovoljna je i ograničena autonomnost.

USLUŽNI SERVISNI ROBOTI. Postali su pravi hit, osobito u pokušajima da se iskoriste u kuhinjama. Potražnja za robotiziranim kuhinjama potaknuta je i COVID pandemijom. Na slikama su robotičke ruke zaposlene u pečenju pizza (slika desno), oblikovanju narudžbi (slika lijevo) i posluživanju u restoranu (slika u sredini). Rezultati su obećavajući, no očekuje se da će povećana primjena povećati i kvalitetu usluge.

biti fiksiran na mjestu ili mobilan za korištenje u primjenama industrijske automatizacije”. Razlike u definicijama servisne robotike još su veće, a razlog je u tome što su se servisni roboti pojavili mnogo kasnije od industrijskih. To se vidi i iz podatka da je IFR Service Robots Group osnovan 9. listopada 2002., pa je 2021. godine 22. put provedeno istraživanje tržišta servisnih robota. Godišnjak pruža detaljne informacije o područjima primjene servisnih robota, uključujući zbirku tipičnih proizvoda, prototipova i dobavljača. Preko 1000 tvrtki širom svijeta dobilo je upitnik s uputama i klasifikacijskim shemama po kojima su upisivani podaci o prodaji u 2020. i očekivanjima za razdoblje od 2021. do 2024. Ove godine Statistički odjel IFR-a uskladio je postojeću klasifikacijsku shemu s napretkom i razvojem tržišta u industriji servisne robotike. Servisni (uslužni) robot za potrošače namijenjen je najširem tržištu korisnika. Njegov rad ili postavljanje ne zahtijevaju profesionalno obučenog operatera. Nasuprot tome profesionalni servisni robot pri korištenju zahtijeva obučene profesionalne operatere. Primjerice skladišni autonomni mobilni roboti (AMR) klasificiraju se kao profesionalni servisni roboti. Mobilni robot definira se svojom pokretnošću (nije stacionaran kao industrijski robot) i giba se upravljan vlastitom upravljačkom jedinicom (kontrolerom). Njegova osnova je mobilna platforma na koju se može nadograditi npr. industrijska ruka. Aktuirani mehanizmi kojima nedostaje broj programabilnih osi ili koji su potpuno daljinski upravljani (bez stupnja autonomije), ali zadovoljavaju definicije industrijskih ili servisnih robota, nazivaju se robotskim uređajima. Klasifikacija ISO 8373:2012 odnosi se na industrijski robot ili servisni robot i vrši se primarno prema njegovoj namjeni. Ona također razlikuje osobnog od profesionalnog servisnog robota. Osobni servisni robot je “servisni robot koji se koristi za nekomercijalne zadatke, obično namjenjen za korištenje laicima”, dok su profesionalni servisni roboti “servisni roboti koji se koriste za komercijalni zadatak, kojima obično upravlja propisno obučeni operater”. Operater je “osoba određena za pokretanje, praćenje i zaustavljanje predviđenog rada robota”. Pri razlikovanju indu-