МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Братский Государственный Технический Университет
С.Г. Рудученко, Д.С. Колтыгин
ВВЕДЕНИЕ В РОБОТОТЕХНИКУ.
ЦИКЛОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ МАНИПУЛЯТОРАМИ
И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ.
Учебное пособие по разделу: "Промышленные Робототехнические системы" и методические указания по выполнению лабораторных работ на Многоуровневом Универсальном Учебном Робототехническом Исследовательском Комплексе для студентов специальностей _________________всех форм обучения.
Братск 2002 г.
Ответить на этот вопрос не так-то просто. Заглянув в недра современного роботизированного предприятия, мы не обнаружим там столь привычных по фантастическим романам «железных киборгов», бесстрастно склонившихся над станками. В тоже время современное промышленное производство настолько насыщено разнообразными автоматами, что порой возникает ощущение, что весь завод — это один гигантский робот.
Сам термин «робот», как известно, пришел из литературы. Чуть более полувека назад чешский писатель Карел Чапек написал пьесу «Р. У. Р.» (Россумские Универсальные Роботы), персонажами которой были люди и роботы - человекоподобные машины. Так впервые появилось понятие «робот» - искусственный аналог живого мыслящего существа, которое вскоре стало играть важную роль не только в научно-фантастической литературе, но также в науке и технике.
Все же попытаемся ответить на вопрос: «Что такое робот?» Возьмем аналогию робота с человеком. Какие качества в данном случае нас интересуют? Во-первых, умственные способности, которые охватывают восприятие, обучение, наличие памяти, логики и т. д. Во-вторых, физические данные, которые включают силу, скорость, надежность, стабильность основных характеристик. И наконец, в-третьих, функциональные возможности человека, а именно: универсальность (способность хорошо выполнять различную работу), способность к выполнению сложных движений (ловкость), приспособляемость (адаптируемость к различным изменениям внешних факторов).
Именно в этом совпадении качественных пространств и состоит антропоморфность робота, то есть сходство его с человеком. Другими словами, робот - это антропоморфная модель человека. Именно поэтому, в последнее время с понятием робот все чаще и чаще встречается понятие "Искусственный интеллект".
Современный робот — это удивительное средоточие, казалось бы, несоединимого. В англоязычных странах для характеристики робота используют непереводимый термин «kluge», означающий систему, состоящую из разнородных компонентов, конструкторы которых никогда не собирались использовать их совместно. Действительно, какой случай мог бы слить воедино в качественно новое образование насосную станцию и современную ЭВМ, многочленную механическую руку и телевизионную камеру? Развиваясь независимо, все эти составляющие робота достигли определенного совершенства, когда отнюдь не случай, а дерзкая мысль инженеров свела их вместе, чтобы еще лучше служить человеку. Однако для этого потребовалось преодолеть узкие междисциплинарные рамки, терминологические баррикады, психологические барьеры и массу других, обычных в новом деле преград…
Итак, роботы — это системы, которые способны заменить человека в различных сферах деятельности благодаря своим способностям «думать» и «делать» (конечно, соотношение между «думать» и «делать» для разных роботов различно). Области применения роботов, уже сегодня чрезвычайно разнообразны, начиная с медицинского обслуживания, где они выполняют роль сиделки и ухаживают за больными, и кончая исследовательскими работами, где роботы могут заменить человека в океанских глубинах и на других планетах.
Мы ограничимся рассмотрением тех роботов, которые применяются в современной промышленности.
Идея о промышленном роботе зародилась в США в конце 50-х годов. Первыми шагами на пути разработки промышленного робота были сделаны фирмой «Юнимейшн Инкорпорейтед». На первом этапе создания робота был проделан всесторонний анализ человеческой деятельности на многих крупных заводах таких фирм, как «Дженерал Моторс», «Форд» и др. Было накоплено большое количество данных о расстояниях, скоростях, порядке перемещения рук рабочих на множестве простых повторяемых операций, например при сварке, штамповке, окраске, термообработке, литье и т. д., а также данные о размерах и массе предметов, которыми приходилось манипулировать. Функции, форма и габариты первого промышленного робота «Юнимейт» диктовались аналогией с органами человека, так как роботу предстояло заменить его, т. е. «встать» за станки и машины, предназначенные для человека. Было исследовано несколько вариантов систем сервоуправления, которые позволяют роботу запоминать и воспроизводить то, чему его обучили, а также совершать движения как можно быстрее, но в то же время плавно и мягко. Опытный образец робота родился в 1961 г., а его практические испытания и отладка длились пять лет и только после этого оказалось возможным внедрить робот в серийное производство.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
