Введение в робототехнику. Цикловое управление манипуляторами и технологическим оборудованием, страница 6

изменять свое поведение при изменении производственной среды. Эту гибкость (конечно, в пределах функциональных возмож­ностей, зависящих от кинематики робота) определяют главным образом информация о внешней среде, которую может воспринять робот, и способность ее обработки системой управления робота, вырабатывающей управ­ляющие воздействия для исполнительных механизмов. Однако не следует думать, что одно поколение роботов последовательно вытесняет другое. Объясняется это тем, что при использовании роботов необходимо придерживаться принципа минимальной функциональной избыточности, т. е. в зависимости от характера той технологической задачи, которую должен выполнять робот, следует выбирать уровень его функциональной избыточности не выше, чем этого требует конкретная задача.

Мы уже говорили о том, что история робототехники началась не «на пустом месте». Предшественниками про­мышленных роботов были жестковстроенные манипуля­торы (автооператоры), которые иногда называют роботами нулевого поколения и успешно применяют и сейчас на автоматических линиях. Автоматические линии создаются в массовом и крупносерийном производстве для изготовления одной и той же детали в больших количествах и в течение длительного промежутка времени (несколько лет). Автооператоры работают в одном цикле со всем остальным технологическим оборудованием линии и выполняют вспомогательные операции его загрузки и выгрузки. Так как деталь всегда одна и та же, то не возникает необходимости о перестройке автооператора.

Роботы первого поколения—программные—отличаются тем, что поведение их может меняться в результате смены программы. Рассмотрим, например, робот, загружающий детали в патрон токарного станка с ЧПУ с паллеты (это приспособление для транспортировки деталей, на котором они хранятся строго ориентированно в специальных гнездах). Робот берет поочередно заготовки из палеты и устанавливает их в патрон станка, а готовые детали — в освободившиеся гнезда. После того как обработка всех деталей в палете закончена, может быть подана палета с другими деталями. Тогда в станок с ЧПУ необходимо ввести управляющую программу для обработки новой детали. Новая программа вводится и в си­стему управления робота. Таким образом, робот пере­страивается на загрузку других деталей, при этом он работает в строго детерминированной среде.

Вся информация об изменении производственной среды поступает в систему управления робота в процес­се его программирования. Информация об изменении среды, поступающая в процессе функционирования ро­бота, крайне незначительна. Но оснащенный специаль­ным датчиком робот, если в каком-либо гнезде налеты не окажется детали, будет пытаться «взять» пустое ме­сто и установить его в патрон. Если же робот оснащен тактильными датчиками, позволяющими обнаружить отсутствие детали, он остановится и вызовет человека, который должен выяснить причины останова и устранить их. Перестроиться на новую программу, приспособиться к происшедшим изменениям без помощи человека про­граммный робот не может. Информация о незапланиро­ванных изменениях производственной среды, поступаю­щая в систему управления робота, способна вызвать реакцию только одного типа — прекращение его функ­ционирования и вызов обслуживающего персонала. Вме­сте с тем благодаря своей способности быстро перестраи­ваться на выполнение новых задач программные роботы нашли широкое применение в различных областях про­мышленности, и именно они составляют сейчас большин­ство используемых в промышленности роботов.

Роботы второго поколения способны реагировать на изменение внешней среды. Они называются адаптивны­ми. Какого рода изменения внешней среды имеются здесь в виду? Ведь, казалось бы, в производстве можно все организовать таким образом, что роботу достаточно выполнять заданную программу, и это обеспечит надеж­ное его функционирование. Однако сделать это удастся далеко не всегда.