Введение в робототехнику. Цикловое управление манипуляторами и технологическим оборудованием, страница 7

Рассмотрим, например, технологический процесс дуговой сварки. Свариваемые детали имеют сложную форму, а стык — сложную конфигурацию. Робот, снабженный сварочной головкой, должен переместить ее по соответствующей траектории, и это перемещение может быть запрограммировано. Что  происходит на практике, когда операцию сварки выполняет программный робот? Вместо годной продукции часто получается брак. Вызвано это тем, что детали, как мы уже говорили, имеют сложную форму, значительные габариты, а требования к точности их изготовления не очень высоки, так как на эксплуатационные характеристики незначительные отклонения размеров существенного влияния не оказывают, при транспортировке детали из листового металла могли слегка деформироваться, длина же стыка довольно значительна. В итоге робот где-то положит шов хорошо, где-то — лишь на одну из свариваемых деталей, а где-то и вовсе «варит воздух».

Адаптивный же сварочный робот, выполняя эту операцию с помощью средств очувствления, которыми он оснащен, постоянно контролирует положение электрода относительно стыка деталей. Информация о смещении поступает в систему управления робота, которая ее обрабатывает в реальном масштабе времени, формирует управляющие воздействия и передает их исполнительным органам робота, корректирующим траекторию движения.

Таким образом, адаптивные роботы имеют развитую систему восприятия информации о внешней среде в процессе их функционирования, которой программные роботы не имеют. Эта информация должна быть не только воспринята, но и преобразована в управляющую информацию, поэтому адаптивные роботы имеют систему обработки информации. Так как именно ЭВМ является уни­версальной машиной для обработки информации, систе­мы управления адаптивных роботов создаются на базе достаточно мощных вычислительных систем на основе микропроцессорной техники. Безусловно, реакция робо­та на изменения внешней среды должна быть вполне определенной. Алгоритмы переработки информации об изменениях внешней среды в управляющие воздействия программируются и составляют очень важную часть про­граммного обеспечения. Совершенство программного обеспечения адаптивного робота главным образом и обеспечивает широту его функциональных возможно­стей, эффективность в эксплуатации. Роботы второго поколения уже применяются в промышленности, но ко­личество их пока сравнительно невелико.

Роботы  третьего   поколения — интеллектуальные. Ученые у нас в стране и за рубежом проводят интенсивные исследования  создания интеллектуальных роботов,  пытаясь решить  задачу создания некоторых элементов искусственного «интеллекта». Чем же отличаются интеллектуальные роботы от других? Как роботы третьего поколения они, естественно, наделены всеми теми же способностями, что и роботы первого (программные) и второго (адаптивные) поколений. Ин­теллектуальные роботы, как и программные, способны к целенаправленной деятельности, могут выполнять жестко заданную программой последовательность дей­ствий. Как и адаптивные роботы, они способны воспри­нимать информацию о внешней среде, обрабатывать ее и изменять свое поведение в соответствии с изменениями внешней среды. Главное отличие интеллектуальных ро­ботов состоит в том, что они способны планировать свою деятельность. Перед роботом третьего поколения достаточно четко поставить задачу: четко сформулировать цель, критерии, по которым он должен оценивать способы достижения цели, задать ограничения, в рамках которых он должен действовать, и он сам может разработать множество способов, путей решения поставленной задачи, оценить их с точки зрения заданных критериев, выбрать наилучший в конкретных условиях путь и решить задачу.

Таким образом, основное, что отличает роботы различных поколений—это объем и сложность задач переработки информации, возникающих в процессе их функционирования.

Универсальные и специализированные роботы.