Что могут делать роботы

ПРОГРАММНЫЕ	АДАПТИВНЫЕ	ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
Загружать или разгружать технологическое оборудование; окрашивать изделия простой формы; резать плоские материалы; манипулировать рабочим инструментом; вести точечную сварку	Собирать детали в изделие; контролировать качество изготовления; вести дуговую сварку; вести зачистку и шлифование; наносить покрытия на изделия сложной формы; сортировать изделия; перемещаться по заданной траектории; резать материалы сложной формы; переносить хрупкие предметы; мыть окна; выполнять заказы в кафе	Перемещаться по неизвестной местности; отыскивать заданные предметы; находить наружные и внутренние дефекты; распознавать препятствия;

По виду выполняемых операций промышленные роботы делят на вспомогательные и технологические. Вспомогательные роботы выполняют операции по установке заготовок на технологическую машину и их снятию после обработки. В качестве рабочего органа в них используется захватное устройство. По-существу, вспомогательные роботы имитируют действия рабочего по обслуживанию станка. При этом сохраняется традиционная, приспособленная к возможностям человека, технология производства. Технологические роботы ведут непосредственную обработку заготовок. В качестве рабочего органа в них используется рабочий инструмент: сварочные клещи, окрасочный пистолет, абразивная головка и т.п.

По мере развития технологических роботов открываются ранее недоступные для человека быстрые и точные операции резки материалов, сварки, окраски изделий, выбора оптимальных режимов обработки, хранения неограниченных объемов технологической информации, измерения характеристик изделий. Это позволило создавать принципиально новые производственные технологии, которые не могут применяться без робототехники.

В зависимости от выполняемых задач различают манипуляционные, мобильные, информационно-управляющие роботы.

Манипуляционный робот предназначен для выполнения механических операций, подобных выполняемым человеком, но с изменением масштаба, размеров и усилий. К ним относятся перенос объекта между заданными точками, перемещение объекта по заданной траектории, обработка объекта с помощью инструмента на рабочем органе. Большинство роботов, применяемых в машиностроении, представляют собой автоматические манипуляторы первого поколения. Развитие дистанционного управления манипуляционными роботами позволило выполнять действия в космосе, вести межконтинентальные хирургические операции. В 2000 г. во Франции была впервые проведена операция с помощью манипулятора, управляемого через телекамеру хирургом из США.

Мобильный робот перемещается в пространстве между заданными точками. Исследовательские мобильные роботы могут доставлять пробы из недоступных для человека мест. Аварийно-спасательные мобильные роботы предназначены для вывоза людей через опасные зоны. Специализированные мобильные роботы разрабатывают для доставки взрывчатых и опасных материалов, военных операций и борьбы с терроризмом, обезвреживания невзорвавшихся боеприпасов, разминирования и других задач, выполнение которых опасно для человека. Технологические мобильные роботы применяют в гибких производственных системах для перевозки грузов между единицами технологического оборудования.

Информационно-управляющий робот имитирует и расширяет информационно-управляющие возможности человека. Он может не оснащаться манипулятором. Таким роботом является дистанционно управляемая самоходная тележка, оснащенная бортовыми телекамерами, пробоотборниками, измерительными приборами. Роботы ведут сбор информации от бортовых датчиков, ее обработку по заданным алгоритмам, накопление или передачу информации оператору, автоматическую выработку управляющих команд в зависимости от полученной информации. В отличие от человека информационно-управляющий робот может дополнительно извлекать информацию об объектах при отсутствии освещенности и за невидимым препятствием, распределении теплового поля по поверхности объекта. Его применение позволяет увеличить скорость работы оборудования, ограниченную психофизиологическими возможностями оператора, накапливать информацию о прошлом управлении, прогнозировать развитие процесса, сопоставлять информацию от разных датчиков, определять свойства неизвестных объектов в любой среде. К информационно-управляющим роботам относятся контрольно-измерительные роботы для измерения параметров изделий в процессе изготовления.

Развернутая классификация промышленных роботов дополнительно включает такие признаки, как:

• вид производства (литейное, кузнечно-прессовое, сборочное, металлорежущее, сварочное, термообрабатывающее);

• система координат манипулятора (цилиндрическая, сферическая, прямоугольная, угловая и др.);

• грузоподъемность (сверхлегкие  до 1 кг, легкие  до 10 кг, средние  до 200 кг, тяжелые  до 1000 кг);

• степень мобильности (стационарные или подвижные);

• конструктивное исполнение (встроенные в оборудование, напольные, подвесные);

• тип привода звеньев (пневматический, гидравлический, электромеханический);

• управление перемещением звена между заданными точками (цикловое, позиционное, контурное).

Технические возможности роботов оценивают номинальной грузоподъемностью, размерами и формой рабочей зоны, максимальным перемещением звеньев, временем перемещения звеньев, скоростью и ускорением перемещения звеньев, погрешностью позиционирования рабочего органа, усилием и временем захватывания объекта, временем отпускания объекта, максимальным и минимальным размерами объекта манипулирования, числом одновременно управляемых приводов перемещения, числом каналов связи с оборудованием, давлением жидкости или воздуха, потреблением энергии, наработкой на отказ, сроком эксплуатации, массой и габаритами.

Развитие промышленной робототехники идет в направлениях:

• переход от загрузочно-разгрузочных роботов по обслуживанию технологического оборудования к технологическим роботам, выполняющим основные операции, такие как механическая обработка материалов, сварка, нанесение покрытий;

• объединение отдельных роботизированных участков в гибкую производственную систему, способную выполнять разные заказы на одной технологической линии;

• повышение доли адаптивных роботов, способных приспосабливаться к изменениям технологической среды;

• создание промышленных роботов для немашиностроительных отраслей, таких как горное дело, сельское хозяйство, легкая промышленность, микроэлектроника, медицина, транспорт.