Роботы и робототехника

Тема: Роботы и робототехника

Почему на протяжении многих веков люди пытаются создать механическое устройство, подобное себе?

Робот — это автоматическое устройство, автомат. Однако не всякий автомат следует называть роботом. Как и любое автоматическое устройство, робот действует по заданной программе. Робота отличает то, что он под управлением оператора (с помощью датчиков) получает информацию о внешнем мире и может корректировать действия в зависимости от ситуации. По функциям датчики роботов похожи на органы чувств человека или других живых организмов. Они могут реагировать на прикосновение, световой или звуковой сигнал или несколько сигналов одновременно.

Коррекция функций робота может происходить под воздействием оператора, который управляет роботом

Современные компьютеры позволяют сделать полностью автономных роботов. Такие роботы действуют по заданной программе и корректируют свои функции применительно к изменяющимся условиям

Однако в промышленности и других сферах труда чаще всего применяют роботов, не похожих на человека

Создавать человекоподобных роботов (роботов-андроидов) для производства нецелесообразно из экономических соображений. Такие роботы будут очень дороги, что приведёт к значительному росту себестоимости продукции, а значит, и её цены. Снизится спрос на соответствующий товар. Кроме того, придание промышленному роботу подобия человека не влияет на его технологические функции, но усложняет всю конструкцию, не улучшая её производственных свойств.

В отраслях промышленного производства роботы (манипуляторы, обработчики, сборщики) выполняют следующие функции:

• загрузка или разгрузка технологических машин, станков, агрегатов, установок;

• манипулирование деталями или изделиями (укладка, сортировка, ориентация);

• перемещение деталей или изделий от станка к станку или складирование;

• сварка, пайка, склеивание, запрессовывание и т. п.;

• сборка механических и электрических деталей;

• сборка электронных деталей, электрических целей;

• покраска;

• укладка проводов и кабелей;

• обработка деталей (точение, фрезерование и т. п.).

Классификация роботов

Могут ли названия роботов совпадать с названием профессий, например робот-слесарь, робот-водитель, робот-повар? Ведь специалист - профессионал должен разбираться в разных областях знаний, касающихся его сферы деятельности.

Создавая роботов или приобретая их для каких-то нужд, надо чётко ориентироваться в их предназначении. Для этого необходимо классифицировать роботов.

Классификация по предназначению (рис. 15.3). Все роботы могут быть разделены на две группы по предназначению: военные и гражданские. В особую группу можно выделить нанороботов, которые собираются из микрочастиц и даже отдельных атомов и молекул.

Рис. 15.3. Общая классификация роботов

Примечание: микророботы ещё только разрабатываются, и области их возможного применения ещё трудно предсказать. Одно из возможных направлений — медицина.

Военные роботы по функциям подразделяются на боевых и охранных.

Гражданские роботы могут подразделяться по сферам экономики: промышленные, сельскохозяйственные, строительные, транспортные, медицинские и др.

Разделение классов роботов на подклассы. Каждый из классов, в свою очередь, может быть разбит на подклассы, те — на ещё более детальные подгруппы. В предыдущем параграфе были показаны три подкласса промышленных роботов: манипуляторы, обработчики и сборщики. Сельскохозяйственные роботы делятся по отраслям производства и по предназначению.

Бытовые роботы отличаются большим разнообразием (рис. 15.4).

Рис. 15.4. Бытовые роботы

Классификация роботов по интеллектуальным свойствам. Интеллектуальные роботы — это роботы, умеющие распознавать объекты и их состояние и на основе такого распознавания автоматически определять действия, которые им следует выполнять.

Первая группа — это роботы, у которых автоматизированы только механические характеристики, а интеллектуальные функции выполняет человек — оператор.

Вторая группа — это условные роботы, работающие по неменяющейся программе. Примером таких роботов являются заводные игрушки, механические музыкальные шкатулки, механические пианино, манипуляторы на сборочных конвейерах.

Третью группу составляют роботы с обратной связью. Такие роботы снабжены системой датчиков. Получая извне данные об окружающих условиях, они могут корректировать свои действия. Подобным роботом, в частности, является бытовой робот-пылесос.

Четвёртую группу составляют интеллектуальные роботы, поведение которых очень трудно отличить от поведения человека или животного.

Пятую группу составляют виртуальные роботы-программы, создаваемые для компьютеров. Примером таких роботов являются программы для различных компьютерных игр, например игры в шахматы, шашки и др.

Проверьте себя:

1. На какие три группы подразделяются все роботы?

2. Назовите виды военных роботов и их различия.

3. Как подразделяются роботы гражданского применения?