Глава 7. Будущее роботов

7.1. Тенденции в области разработки промышленных роботов

В данной главе рассматриваются тенденции развития роботостроения, вырисовывающиеся из обзора конструкций современных промышленных роботов и результатов разработок в области интеллектуальных роботов, ведущихся в Японии, США и других странах.

Применение промышленных роботов в настоящее время ограничивается задачами сокращения ручного труда на сравнительно простых монотонных операциях. Особенно ценна возможность их применения в тяжелых, а также вредных и опасных для здоровья человека условиях. Однако пока рано говорить об успехах в применении промышленных роботов в таких областях с высокой интенсивностью труда, как автомобилестроение и электронная промышленность. Несмотря на острую нехватку рабочей силы в этих областях, применение роботов здесь пока ограничено обслуживанием незначительного количества операций. Это объясняется следующими причинами. Технические характеристики современных промышленных роботов еще не могут удовлетворить потребителей, поэтому круг операций, на которых возможно применение роботов, сравнительно узок. Недостаточно исследованы также вопросы окупаемости роботов и экономической эффективности их внедрения. Однако, учитывая насущную потребность в рационализации производства и сокращении затрат труда, в случае решения ряда технических проблем и удешевления конструкции промышленных роботов следует ожидать стремительного роста масштабов их внедрения.

В разд. 7.2 рассмотрены современные тенденции в роботостроении. При этом предварительно освещены недостатки технических характеристик современных конструкций роботов.

1) Органы зрения. У роботов с программированием методом обучения нет органов зрения, что приводит к сбоям и отказам, если деталь не ориентирована определенным, заранее обусловленным образом. Робот не может различать детали разных типов и выполнять операции сборки.

2) Осязание, ловкость. Робот не может манипулировать объектом так же ловко, как рука человека, потому что схваты либо вообще не имеют датчиков, либо снабжены сенсорными датчиками, сообщающими лишь самую простую информацию.

3) Неизменность усилия. Техническая сторона этого вопроса уже рассматривалась ранее. Работа руки, усилие которой не может меняться в соответствии с ситуацией, делает для робота невозможным выполнение операций, подобных введению стержня в отверстие или сборке винтовых пар. Это связано с тем, что в существующих системах управления рукой не предусмотрено обратной связи по усилию.

4) Количество рук. В имеющихся роботах отсутствует возможность согласованного движения двух рук, что, помимо прочего, связано с ограничениями, присущими исполнительным устройствам, с конструктивными недостатками элементов механизмов схвата и т. д.

5) Методы обучения робота. В память приходится заранее заносить все движения, необходимые для проведения операции. Содержание информации в памяти не может изменяться в зависимости от обстановки, не говоря уже о том, что робот не в состоянии самостоятельно составлять для себя программу.

Кроме того, можно указать и на недостаточное число степеней свободы у робота, недостаточные пределы перемещений и т. д.

6) Прочее. Кроме указанных ограничений, свойственных техническим характеристикам роботов, потребителей не удовлетворяют их стоимость, сроки окупаемости, необходимость применения вспомогательного оборудования, размеры занимаемой роботом площади, их относительно невысокая надежность, трудности в эксплуатации и объем необходимых работ по техническому обслуживанию, недостаточная конкурентоспособность по сравнению со специальными транспортирующими средствами и т. д.