Введение в робототехнику. Цикловое управление манипуляторами и технологическим оборудованием, страница 4

Автоматического радиоэлектронного секретаря (АРС) изготовил преподаватель Калужского железнодорожно­го техникума Б. Н. Гришин. Утром он будил своего хозяина и приглашал его на физзарядку, включая   магнитофон с записью упражнений, затем напоминал о распорядке дня. В отсутствие хозяина он отвечал по те­лефону и мог записать небольшое сообщение. АРС Гри­шина занял первое место на I Всесоюзном конкурсе роботов, проходившем в 1967 г. на ВДНХ СССР. Робот, сконструированный школьниками из Московской обла­сти (г. Чкалов), выполнял 18 команд.

После многих месяцев упорного труда уже упоминав­шийся изобретатель В. В. Мацкевич, которому помогала группа ребят — юных техников, в 1970 г. изготовил ки­бернетический робот с радиоуправлением, которое было рассчитано на 27 команд. Световой локатор на его «го­лове» позволял обнаруживать препятствия и обходить их. Роботом можно было управлять и с помощью зву­ковых команд с расстояния 8—10 метров. Звуки речи различались благодаря частотным полосовым фильтрам. Робот экспонировался на ВДНХ СССР, за­тем совершил поездку в Японию и на Всемирной выстав­ке «Экспо-70» был награжден дипломом.

В развитие робототехники внесла лепту и худо­жественная литература. Долгое время в научно-фантастической литературе было модной тема  "бунта" искусственного интеллекта роботов против человека.

Только в последние 30 лет в основном  благодаря  уси­лиям известного американского писателя-фантаста Айзе­ка Азимова распространилось представление о роботах как о полезных, хорошо управляемых механизмах, кото­рые должны стать помощниками и друзьями человека (чем-то вроде собаки). Именно Азимов разработал три знаменитых закона робототехники:

1) робот не должен причинять человеку вред или допускать, не вмешиваясь, чтобы человеку был такой вред нанесен;

2)  робот должен выполнять все приказания, отдавае­мые людьми, за исключением тех случаев, когда они приводят к нарушению закона 1;

3) робот должен защищать свое существование, за исключением тех случаев, когда это может привести к нарушению законов 1 и 2.

ГЛАВА 2. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

Определим теперь, что же такое промышленный ро­бот. Наиболее распространенное техниче­ское определение промышленного робота следующее: «обучаемый, программно-управляемый манипулятор», а согласно Государственному стандарту, промышлен­ный робот - это «перепрограммируемая автоматическая машина, применяемая в производственном процессе для выполнения двигательных функций, аналогичных функ­циям человека, при перемещении предметов производст­ва и (или) технологической оснастки».

Манипулятором называется техническое устройство, предназначенное для воспроизведения некоторых рабочих функций рук человека. Манипулятором называют также исполнительный механизм промышленного робота, оснащен­ный приводами и рабочим органом» с помощью которого осуществляется выполнение рабочих функций. Способность воспроизводить движения, подобные движениям рук человека, достигается приданием манипулятору нескольких степеней свободы, по которым осуществляется управляемое движение с целью получения заданного движения рабочего органа - с х в а т а.

Числом степеней свободы механической системы называется число возможных перемещений системы.

Подпись:  
Рис.1. Специализированный сборочный робот «Скилам» (Япония) (а) и конфигурация его рабочей зоны (б).

Так как робот берет на себя ряд производственных функций человека, интересно сравнить их функциональ­но возможности, но для этого нужна система критериев их оценки. Приведем основные технические характеристики робота, позволяющие судить о том, что он может. Прежде всего, представляет интерес, какие тяжести он может поднимать. Номинальная грузоподъемность промышленного робота определяет максимальную массу предметов производства, с которой он может манипулировать, при этом должны обеспечиваться не только захватывание и удерживание, но и установленные значения других эксплуатационных характеристик. По грузоподъ­емности роботы делятся на группы: от сверхлегких, предназначенных для работы с деталями массой до 1 кг, до сверхтяжелых, поднимающих предметы производства массой более 1000 кг.