Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 11
Текст из файла (страница 11)
41-й (внеочередной) сессией СЭВ была принята Комплексная программа научно-технического прогресса стран — членов СЭВ до 2000 г., в которой промышленные роботы и роботизация произ. водства включены как одно из приоритетных направлений по комплексной автоматизации. Она сыграла свою положительную роль в развитии робототехники. В качестве одного из примеров плодотворного научно-технического сотрудничества можно привести выполнение совместных работ по теме 'Создание промышленных роботов для сварочного производства" (головная организация — Институт электросварки им.
ЕО. Патона) при участии СССР, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Румынии, Чехословакии и Югославии. Работа завершилась созданием нового промышленного робота для дуговой электросварки "Интерробот-1". По имеющимся данным, состояние парка промышленных роботов в нашей стране и странах Восточной Европы в 1980 г. представлено в табл.
1.Б. В 1989 г. в СССР и странах Восточной Европы эксплуатировалось уже свыше 65 тыс. ПР, в том числе в СССР— около 59200 ед. Показателен пример Болгарии, создавшей в 1970-х гг. комплекс робототехники "Берое" в г. Стара-Загора и, благодаря ряду собственных разработок, а также закупленных лицензий, ставшей ныне одной из ведущих стран Восточной Европы в области роботостроения. Болгарские промышленные роботы с технико-экономическими показателями на уровне самых передовых стран (ПР типа "Пирин", РБ и др.) поставляются более чем в 15 стран мира Только за период с 1981 по 1986 гг.
экспортировано свыше 4200 промышленных роботов, которые действуют в составе ряда автоматизированных технологических линий и робототехнических комплексов, например, на заводах КамАЗ, ЗИЛ, ГАЗ и др. Таблица 1.6 Парк промышленных роботов Страна % ед. Всего 8310 100 Дальнейшему развитию роботостроения служит создание совместно с Болгарией научно- производственного обьединения "Красный пролетарий — Берса", в рамках производства которого значительную долю занимают современные роботы с электромеханическими приводами серии РБ-240, предназначенные для роботизации вспомогательных производственных операций — загрузки и разгрузки деталей на металлорежущих станках, смены рабочего инструмента, транспортировки и укладки на поддоны деталей, удаления стружки и др.
Научные исследования и опытнс-конструкторские работы в нашей стране и странах Восточной Европы, формирование производственной базы и научно-технического направления "Робототехника" продолжают СССР Венгрия ЧССР Польша ГДР Болгария 6500 700 330 300 250 230 78,2 8,4 4,0 З,Б 3,0 2,8 интенсивно Ра~вив т — — виваться, особенно в связи с конверсией оборонных отраслей промышленности, к ним подключаются все новые производственные и научные коллективы, конструкторы, технологи и ученые. Литература [5, 27, 36, 38, 39, 40, 49, 50, 58, 64, 75, 78, 79, 90, 91, 93].
Контрольные вопросы для самопроверки 1. Каковы истоки возникновения идеи о создании автоматических механических устройств, подобных живым существам? 2. Какие основные исторические этапы в своем возникновении и развитии прошли роботы и робототехника . ? 3. Чем характерен каждый (первый, второй, третий, четвертый) ? исторический этап развития робототехники . 4. Каковы наиболее выдающиеся примеры создания человекоподобных автоматов-андроидов ? 5. Как зарождались и развивались научные идеи и направления, л ш е базой для возникновения и развития робототехники? послужившие в в азвитии 6. Какова роль первых промышленных автоматов в р робототехники ? 7.
Каково значение вычислительной техники в становлении и развитии робототехники ? 8. Когда были созданы вычислительные и электронно-вычислительные машины в современном понимании и а о" ут к к й п ь они прошли в своем развитии ? 9. Какое влияние оказали произведения литературы и искусства на формирование "роботоидеи" ? 10. Какова история возникновения термина "робот*' о.' и какое содержание вкладывалось в него ? 11. Как формулируются три знаменитых закона робототехники А каково их значение для современной робототехники ? А. Азимова и а и к бе нетики 12. К к е на чные и прикладные достижения в област и р и вычислительной техники послужили для динамич ого ра н звития внения пе вых 13.
Какова история создания и практического прим р промышленных роботов? 14. Как развивалась робототехника в мире после появления роботов на промышленном рынке . ? 15. Каково современное состояние в области производства и применения промышленных роботов в мир е? 16. Каковы основные особенности развития робототехники в , США, Ге мании? ведущих капиталистических странах — Японии, С , р ? 17. Каково современное состояние в области создания и применения роботов в нашей стране и странвх ос р ? В точной Ев опы? 18. Каков вклад отечественных ученых, конструкторов и научнопроизводственных коллективов в ста ов н ление и азвитие роботор техники ? 43 ГПДВД 2 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РОБОТдХ 2.1.
Основные понятия Для определения основного понятия "робот" следует уяснить главные критерии оценки его возможностей, так как робот по своей концепции возник как устройство, призванное заменить труд человека в самых разнообразных видах и сферах, приложения; оценка его возможностей должна исходить из трех категорий способностей, присущих живому существу, в частности человеку, — физических, функциональных и интеллектуальных.
Если теперь эти критерии для наглядности отложить по трем осям прямоугольных координат(рис. 2.1), то получим условное трехмерное пространство живого существа, где по оси Х отложены физические возможности, включающие силу, скорость, производительность, стабильность характеристик, надежность, долговечность и тд; по оси У вЂ” функциональные способности, характеризующие возможность перемещения в пространстве, ориен. тацию, универсальность и т.дд по оси 2 — уровень интеллекта, вклю.
чающий память, логику, способность к адаптации, обучению и т.п. Рис. 2.1. Срввяитвльнел сценке возможностей человече и различных машин: 1 — человек 2 — робот, 3 - грузппсдъемнвл мешине, 4-инфсрмецисннвя машина Как видно, робот — это трехмерная машина, имеющая три измерения, соответствующие пространству живого существа Вычислительные и другие информационные машины, а также машины грузо- подъемного, строительного, транспортного вида двумерны. Стационарные машины общего применения, существовавшие до сих по, р можно считать одномерными, имеющими только физические возможности, Как же определяется понятие "робот" ? В широком понимании робот может быть определен как техническая 44 система, с осо е а, пособная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач.
Однако и до сих пор отсутствует строгая и общепринятая формулировка Различные источники дают разное толкование этого понятия. Большая советская энциклопедия определяет робот как "машину с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром*', а Энциклопедия кибернетики - как "ложную систему, оснащенную датчиками, воспринимающими информацию об окружающей среде, исполнительными механизмами, воздействующими на объекты окружающей среды, способную целенаправленно вести себя в изменяющейся обстановке. От других систем, предназначенных для обработки поступающей извне информации и получения управляющих воздействий (например, систем автоматического управления технологическими процессами), роботов отличает антропоморфизм ...".
Профессор Токийского университета, доктор Сигару Ватаата и едлагает считать роботом устройство, способное самостоятельно перемещаться в пространстве, справляться с задачами анализа сце р н ирс аспоэнавания образов, обладающее числом степеней подвижности, умеющее анализировать обстановку с помощью обратной связи, а также прогнозировать ситуации, опираясь на собственный опыт и доступную информацию. Профессор Токийского технологического института доктор Сэйко Мори считает, что роботом может быть названо устройство при условии, что оно обладает универсальностью, мобильностью„ представляет собой одно физическое тело, работает автоматически, полностью подчиняется человеку, а также способно к элементарной интеллектуальной деятельности.