Qual é a diferença entre um robô e uma máquina?

Qual é a diferença entre um robô e uma máquina? Em que momento uma máquina começa a ser chamada de robô?

Está em um certo nível de complexidade? É quando tem software etc ?.

Por exemplo: Uma impressora de mesa possui mecânica, eletrônica e firmware, mas não é considerada um robô (ou é). Um Roomba tem as mesmas coisas, mas chamamos de robô. Então qual é a diferença.

Sempre acreditei que um robô é um robô quando recebe informações de seu ambiente e o usa para tomar decisões sobre como afetá-lo; isto é, um robô tem um loop de feedback.

Você fez duas perguntas (raiz):

Pergunta: Qual é a diferença entre um robô e uma máquina?

e

Pergunta: Em que momento uma máquina começa a ser chamada de robô?

Se eu puder, permita-me apresentar o seguinte texto para abordar a primeira pergunta:

As seis máquinas simples clássicas

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

1. Alavanca
2. Roda e eixo
3. Polia
4. Plano inclinado
5. Cunha
6. Parafuso

Qualquer uma dessas “máquinas” está longe de (mas pode contribuir para a construção de) um robô.

Abordando sua segunda pergunta e, embora ficção, Isaac Asimov apresentou uma linha de pensamento (referência: http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Laws_of_Robotics ) ainda discutida hoje:

As Três Leis da Robótica (muitas vezes abreviadas para As Três Leis ou Três Leis) são um conjunto de regras elaboradas pelo autor de ficção científica Isaac Asimov. As regras foram introduzidas em seu conto de 1942 "Runaround", embora tenham sido prenunciadas em algumas histórias anteriores. As três leis são:

1. Um robô não pode ferir um ser humano ou, por inação, permitir que um ser humano seja prejudicado.
2. Um robô deve obedecer às ordens que lhe são dadas pelos seres humanos, exceto onde essas ordens entrem em conflito com a Primeira Lei.
3. Um robô deve proteger sua própria existência, desde que essa proteção não entre em conflito com a Primeira ou a Segunda Lei.

Como estou fazendo referência a versos da Wikipedia que apresentam qualquer pensamento original, posso continuar : (referência: http://en.wikipedia.org/wiki/Robot )

Um robô é um agente mecânico ou virtual, geralmente uma máquina eletromecânica guiada por um programa de computador ou circuito eletrônico. ... A robótica é o ramo da tecnologia que lida com o design, construção, operação e aplicação de robôs, bem como sistemas de computador para controle, feedback sensorial e processamento de informações.

Em resumo, uma máquina pode ser um robô, um robô pode ser uma máquina, um robô pode ser virtual. Concordo com o pôster que disse que haveria vários programas de doutorado definindo a diferença. :)

Como @Shahbaz aponta, essa é uma questão altamente filosófica, embora chegue ao cerne do campo da robótica. Dr. John Hollerbach inicia suas notas de Introdução à Robótica da seguinte maneira:

O que é um robô? Em 1980, o Robot Institute of America (RIA), um grupo de comércio industrial, apresentou a seguinte definição:

"Um robô é um manipulador multifuncional reprogramável projetado para mover materiais, peças, ferramentas ou dispositivos especializados através de movimentos programados variáveis ​​para a execução de uma variedade de tarefas".

Atualmente, essa definição seria considerada muito restritiva, pois reflete a concentração da RIA em manipuladores de robôs em uma linha de montagem. A robótica se expandiu ao longo dos anos de várias maneiras: incluir plataformas de mobilidade, abordar o setor de serviços e o setor de manufatura e incorporar interações homem-máquina, e não apenas autonomia, em sistemas telerobóticos e de realidade virtual.

Por fim, ele não oferece uma definição alternativa definitiva, pelo que me lembro. Em vez disso, ele discute os elementos de um sistema de robô que ele lista como:

• Estrutura Mecânica
• Atuadores
• Sensores
• Controlador do computador

É discutível se o controlador do computador é mesmo necessário porque podem ser criados mecanismos que respondem a estímulos ambientais sem o auxílio explícito de um computador (veja o trabalho do Dr. Robert Full ). Na IA, chamamos essas coisas de agentes reflexos.

Se aceitarmos os três primeiros elementos (ou todos os quatro), nosso mundo será invadido por robôs. Isso é um pouco insatisfatório para muitos, porque geralmente visualizamos os robôs da SciFi. Se não o fizermos, a definição se tornará arbitrária como @Ian indica, porque não podemos fazer uma distinção entre dois dispositivos com os mesmos componentes em que chamamos um robô (por exemplo, impressora 3D) e outro não (por exemplo, microondas) como você observa implicitamente.

Independentemente, é geralmente aceito que esses são os elementos de um robô. É claro que isso suscita a questão: tínhamos robôs antes de termos o termo "robô"? A resposta a esta pergunta é sim (consulte Qual é o primeiro conceito de robô? ). No entanto, você não deve deixar isso incomodá-lo, não é incomum um campo de pesquisa vir atrás da tecnologia e / ou idéias que o definem.

No mundo industrial, os robôs têm uma definição clara para diferenciá-los de outras máquinas industriais:

Robô industrial, conforme definido pela ISO 8373:

Um manipulador multiuso controlado automaticamente, reprogramável e programável em três ou mais eixos, que pode ser fixo ou móvel para uso em aplicações de automação industrial.

Reprogramável: cujos movimentos programados ou funções auxiliares podem ser alterados sem alterações físicas;

Multiuso: capaz de se adaptar a uma aplicação diferente com alterações físicas;

Alterações físicas: alteração da estrutura mecânica ou sistema de controle, exceto para trocas de cassetes de programação, ROMs, etc.

Eixo: direção usada para especificar o movimento do robô em um modo linear ou rotativo

As palavras importantes nesta definição são "reprogramáveis" e "multiuso".

Por exemplo, vamos pensar em uma operação de soldagem que ocorre em uma fábrica de automóveis. Essa operação pode ser feita com uma máquina personalizada que reduz os elementos de soldagem no local apropriado no carro. Ou podemos instalar um braço robótico, colocar um soldador na extremidade do braço e ensiná-lo (programa) onde soldar. Quando um novo modelo de carro aparece, podemos ensinar os novos pontos de solda. Se não precisarmos mais da operação de soldagem, podemos mover o robô para outro lugar, colocar uma nova ferramenta na extremidade do braço e ensiná-lo a pintar ou parafusar um parafuso.

Em um contexto maior, as pessoas têm idéias diferentes sobre o que é um robô e o que não é. Mas "multiuso" e "reprogramável" ainda são ideias-chave. Se você não pode reutilizar facilmente sua máquina para fazer algo completamente diferente reprogramando (e talvez fazendo mudanças mínimas na "ferramenta" de hardware), não é um robô.

Quando eu estava contribuindo com o artigo da Wikipedia sobre robôs , essa foi uma pergunta com a qual passei muito tempo lutando. O que você poderia escrever na primeira frase para definir basicamente 'robô'. Passei dias pesquisando as definições pessoais de robô das pessoas e lendo as discussões no fórum, até encontrar a definição de 'agente' e percebi que era o mais próximo que chegava a uma definição.

Um robô é um agente artificial mecânico ou virtual

O senso de agência parece ser fundamental se as pessoas geralmente chamam uma máquina de robô. Uma máquina deve dar a sensação de que possui sua própria agência:

• é ativo no ambiente
• pode receber dados
• isso pode afetar o meio ambiente
• tem seu próprio estado interno

É por isso que os agentes de software também são chamados de robôs, mesmo que não tenham corpo. Os agentes de software estão ativos no ambiente dentro dos computadores.

Há muito tempo, o artigo da Wikipedia aprofundou muito mais a descrição de como, por exemplo, Kitt seria considerado um robô, enquanto um humanóide controlado por rádio geralmente não o seria. Veja a página do robô de julho de 2009 . (Infelizmente, desde então, apodreceu bastante.)

Penso que a razão pela qual a definição de 'agência' funciona bem é que ela substitui o conceito mal definido e mal compreendido de 'robô' e o substitui pelo conceito igualmente mal definido, mas muito melhor entendido de 'agência'. Mesmo que não pensemos explicitamente em animais e robôs como agentes, estamos preparados para reconhecer agentes e categorizar objetos em coisas que são e não são agentes. Podemos facilmente dizer a diferença entre animais e plantas (bem, para os tipos de animais e plantas que costumamos encontrar).

• Animal -> Robô
• Planta -> Máquina

Existem algumas definições (veja outras perguntas) e até ontologias de robôs. Estou com Joseph Engelberger (inventor do primeiro robô industrial Unimate ):

Não consigo definir um robô, mas conheço um quando o vejo.

Funciona muito bem.

De volta à pergunta original, um robô é algo que se liga e desliga e faz sua coisa sem interferência humana, tocando, enviando um sinal, etc. Como o Roomba. Claro que às vezes você diz para fazer certas coisas, mas isso é diferente, é apenas para uma ocasião. Quando terminar, ele voltará a aspirar novamente. Uma máquina é algo que possui mecânica, eletrônica e firmware, mas precisa de interferência humana para funcionar, como a impressora. Você envia um sinal dizendo para imprimir, não dizendo para imprimir. Isso responde à sua pergunta?

Uma máquina é apenas um dispositivo definido para executar uma tarefa específica, enquanto um robô pode executar qualquer tarefa atribuída a ele através da programação