Riječ je nastala u kazalištu, a ne u tvornici, i od prvoga je dana označavala stroj koji radi umjesto čovjeka. Ova jedinica postavlja granicu: što naprava mora imati da bi se zvala robotom, po čemu se razlikuje od automata i od daljinski vođene naprave, i zašto to razgraničenje nije akademsko nego odlučuje o tome koji propisi na nju vrijede.
Riječ robot nije skovao inženjer. Prvi put je izgovorena na pozornici u Pragu, u siječnju 1921., u drami R. U. R. češkoga pisca Karela Čapeka. Puni naslov glasi Rossumovi univerzalni roboti, a riječ je Čapeku predložio brat Josef, prema staroj češkoj riječi robota — tlaka, prisilan rad koji je kmet dugovao gospodaru.
To podrijetlo nije usputan podatak. U riječ je već ugrađeno ono što je i danas glavno pitanje struke: rad koji netko obavlja umjesto nekoga drugoga. Čapekovi roboti nisu bili strojevi od metala nego umjetno stvorena bića, a drama završava njihovom pobunom. Struka je od kazališta naslijedila naziv, a s njim i raspravu koja se otada vodi.
Sama robotika kao naziv za područje pojavila se dvadesetak godina poslije, u pričama Isaaca Asimova — riječ je upotrijebio 1941., a već sljedeće godine objavio tri zakona po kojima se njegovi roboti ponašaju. Asimov je poslije priznao da je mislio kako je naziv odavno u upotrebi; zapravo ga je izmislio sam.
U svakodnevnome govoru robot danas znači gotovo bilo što automatizirano: program koji odgovara na poruke, skripta koja obilazi mrežne stranice, usisavač koji se sam vrti po sobi. U struci naziv ima uže značenje i vezan je uz djelovanje u fizičkome prostoru. Program koji piše odgovore nije robot jer ništa ne pomiče; usisavač jest, jer mjeri okolinu i giba se u njoj.
Razlika nije jezično cjepidlačenje. O njoj ovisi koje norme vrijede, kakva se zaštita na radu propisuje i tko odgovara kad nešto pođe po zlu. O tome govori posljednji odjeljak ove jedinice.
Plakat ili prizor iz praške izvedbe drame R. U. R. iz 1921., uz kratku vremensku oznaku i napomenu o podrijetlu riječi.
Bez obzira na izvedbu, svaki robot zatvara istu petlju: osjeti → odluči → djeluj, pa ispočetka. Ta se petlja vrti desetcima do stotinama puta u sekundi i njezino je zatvaranje ono što razlikuje robota od svega ostaloga.
Odaberi što u petlji nedostaje i vidi što naprava tada postaje.
Kod jednostavnih robota odluka je ugrađena u sklop i vrti se tisuću puta u sekundi — takav robot reagira. Kod složenih se uz brzu petlju vrti i spora, koja gradi kartu i planira putanju za idućih nekoliko sekundi. Podjela na reagiranje i planiranje vratit će se u modulu 6; ovdje je dovoljno znati da obje ulaze u isti korak — odluku.
Granica se najlakše povlači trima pitanjima: mjeri li naprava okolinu, tko donosi odluku i djeluje li u prostoru. Odgovori razdvajaju naprave koje se u govoru sve zovu robotima.
Klikni napravu.
Automat izvodi unaprijed zadan slijed radnji i ponavlja ga bez obzira na to što se oko njega događa. Stroj za pakiranje koji svakih pet sekundi spusti poklopac radi jednako i kad kutije nema. To nije nedostatak nego izbor: ondje gdje je okolina uređena i stalna, automat je jeftiniji, brži i pouzdaniji od robota. Robot se uvodi ondje gdje se okolina mijenja.
Ako čovjek gleda sliku s kamere i upravlja palicom, napravom se koristi kao produžetkom ruke. Taj se način rada zove teleoperacija i ima svoje pravo mjesto — pod vodom, u rudniku, u zoni zračenja. Ali odluku ondje donosi čovjek, pa petlja iz prethodnoga odjeljka nije zatvorena unutar naprave.
Granica nije oštra. Većina stvarnih sustava stoji negdje između: robot vozi sam, a čovjek postavlja cilj i preuzima upravljanje kad zatreba. O tome je sljedeći odjeljak.
Nazivlje robotike uređeno je normom ISO 8373, koja nosi naslov Roboti i robotska oprema — Rječnik. Ona ne propisuje kako se robot gradi, nego što koji naziv znači, da bi proizvođač, kupac i inspektor pod istim nazivom razumjeli istu stvar.
Prema toj normi robot je pogonjeni mehanizam koji se može programirati, ima određen stupanj samostalnosti i giba se unutar svoje okoline kako bi obavio zadaću. Četiri su dijela te odredbe jednako važna:
| Dio odredbe | Što znači | Što isključuje |
|---|---|---|
| pogonjeni mehanizam | ima pogon i giblje dijelove | program bez tijela |
| može se programirati | zadaća se mijenja bez pregradnje | napravu s jednom nepromjenjivom radnjom |
| stupanj samostalnosti | dio odluka donosi sam | napravu kojom se izravno upravlja |
| giba se u svojoj okolini | djeluje u prostoru, ne samo u sebi | mjerni uređaj i simulaciju |
Ista norma dijeli robote na dvije velike skupine. Industrijski robot radi u proizvodnji, obično je pričvršćen i radi u ograđenome prostoru; njegova je zadaća rukovanje, zavarivanje, lakiranje, sklapanje. Servisni robot obavlja koristan posao izvan proizvodne primjene — čisti, prevozi, nadzire, poslužuje. Mobilni roboti iz ovoga područja gotovo su svi u drugoj skupini, iako rade u industrijskim halama.
Servisni se dalje dijele po tome radi li robot za poslovnu ili za osobnu upotrebu. Ta podjela nije kozmetička: o njoj ovisi koja se norma o sigurnosti primjenjuje, a razlika je velika jer u jednome slučaju uz robota radi obučeno osoblje, a u drugome bilo tko, uključujući djecu.
Norma govori o stupnju samostalnosti, ne o tome je li robot samostalan ili nije. Ista platforma može voziti posve sama po poznatome hodniku, tražiti potvrdu prije ulaska u dizalo i potpuno se predati čovjeku pri istovaru. Samostalnost se mjeri po zadaći, a ne po napravi.
Između naprave kojom čovjek upravlja svakim pokretom i one koja sama obavi cijeli posao stoji nekoliko međustupnjeva. Korisno ih je razlikovati jer svaki traži drukčiju opremu, drukčiju obuku i drukčiju procjenu rizika.
Klikni stupanj.
Za cestovna vozila postoji i brojčana ljestvica samostalnosti od nule do pet, uvedena preporukom SAE J3016. Ona se često navodi i izvan prometa, ali je pisana za vozila na javnoj cesti i ne prenosi se doslovno na robota u skladištu. Tamo se samostalnost opisuje zadaćom, a ne brojem.
Potpuna samostalnost skupa je i rijetko potrebna. Svaka iznimka koju robot mora razriješiti sam — prevrnuta paleta, zatvorena vrata, čovjek na putu — traži dodatna osjetila i dodatno ispitivanje. U pogonu se zato mnogo češće bira rješenje u kojem robot radi sam devedeset i devet posto vremena, a za ostatak pozove čovjeka. To nije priznanje poraza nego proračun: jedan operater koji nadzire dvadeset vozila jeftiniji je od dvadeset savršenih vozila.
Kad se spomene robotika, tri zakona gotovo uvijek isplivaju. Objavio ih je Isaac Asimov 1942. godine u pripovijetci, a glase, skraćeno: robot ne smije naškoditi čovjeku ni dopustiti da mu se naškodi; mora slušati naredbe osim kad se kose s prvim zakonom; i mora štititi sebe osim kad se to kosi s prvim ili drugim. Poslije je Asimov dodao i nulti zakon, koji čovječanstvo stavlja iznad pojedinca.
To je književnost, a ne inženjerstvo, i važno je znati zašto. Zakoni pretpostavljaju da robot razumije pojam štete, da može predvidjeti posljedice i da je sposoban za moralnu prosudbu. Ništa od toga nije mjerljivo ni provjerljivo. Asimovljeve su priče uostalom upravo o tome: gotovo svaka pokazuje kako zakoni u nekome položaju daju besmislen ishod.
Sigurnost u struci ne počiva na načelima nego na mjerljivim zahtjevima, a oni stoje u normama:
| Norma | Na što se odnosi | Primjer zahtjeva |
|---|---|---|
| ISO 10218 | industrijski roboti i njihova ugradnja | zaštitna ograda, nadzor brzine i razmaka |
| ISO/TS 15066 | rad robota uz čovjeka, bez ograde | najveća dopuštena sila i tlak pri dodiru |
| ISO 3691‑4 | industrijska vozila bez vozača | zaustavni put, osjetila za otkrivanje osoba |
| ISO 13482 | roboti za osobnu njegu i pomoć | ponašanje pri gubitku ravnoteže i pri dodiru |
Razlika prema Asimovu je u tome što se svaki od tih zahtjeva može izmjeriti. Zaustavni put mjeri se u milimetrima, sila pri dodiru u njutnima, vrijeme odziva u milisekundama. Robot je siguran kad te brojke padnu ispod propisanih vrijednosti, a ne kad se obveže na načelo.
Usporedni prikaz dvaju radnih mjesta: industrijski robot iza zaštitne ograde s označenim sigurnosnim prostorom i mobilni robot u hodniku s ucrtanim zaustavnim putem i poljem osjetila.
Naziv nije samo naziv. Iz njega slijede obveze, i to tri vrste.
Robot je pogonjena naprava koja sama zatvara petlju osjeti — odluči — djeluj, i time se razlikuje od automata, koji ne mjeri okolinu, i od daljinski vođene naprave, kod koje odluku donosi čovjek. Nazivlje uređuje norma ISO 8373, a sigurnost mjerljivi zahtjevi u normama ISO 10218, ISO 3691‑4 i srodnima — ne tri zakona iz pripovijetke.
Sljedeća jedinica prati kako se područje razvijalo: od prvoga industrijskog robota na traci do vozila koja se danas sama snalaze u skladištu, i pokazuje što je na svakoj prekretnici pomaknulo granicu izvedivoga.
Odgovor se zaključava nakon prvoga klika, uz objašnjenje zašto je točan.