Пути прогресса

Среди роботов, действующих на промышленных предприятиях мира, примерно 95% относятся к первому поколению. Роботы новых типов оснащаются чувствительными устройствами, например телекамерами и датчиками усилия, которые позволяют получать хоть какую-то информацию о внешнем мире. Такая информация поступает на компьютеры, управляющие роботами, и те могут оперативно корректировать программы с учетом случайных событий. Это пример создания "обратной связи". Коллективы научно-исследовательских лабораторий прилагают большие усилия, чтобы вывести такие устройства "второго поколения" из стадии опытных разработок и внедрить их на производственные предприятия. Об этом рассказывается в главе "Робот и его окружение".

Робот маятникового типа. Разработав установку IRB 1000, фирма ASEA создала робототехническую сборочную систему принципиально нового типа. Ее манипулятор подвешен подобно маятнику с кардановым подвесом, поэтому такой робот может перемещаться относительно поперечной и продольной осей. Установку IRB 1000 можно также смонтировать на салазках, перемещающихся поступательно по подвесным путям; как видно из диаграммы, зона действия такого робота имеет сложную форму. По словам специалистов фирмы ASEA, эта система движется в 1,5 раза быстрее, чем традиционные манипуляторы (что обеспечивает высокую производительность), а воспроизводимость движений у нее превышает ±0,1 мм

Еще более совершенны роботы "третьего поколения", которые пока находятся в "младенческом возрасте". Мозгом такого робота будет скорее всего не обычный компьютер, а ЭВМ, работа которой основана на принципах искусственного интеллекта. Современный компьютер функционирует в строгом соответствии с заложенной в нем программой. Команды программ могут корректироваться с учетом информации от других источников, например (как в роботах второго поколения) от датчиков. Тем не менее такие компьютеры не способны выстраивать цепочки логических рассуждений и давать ответы на возникающие вопросы, исходя из элементарных логических посылок. Системы второго поколения принимают решения чисто "рефлекторно" - как реакцию на случайное внешнее событие. Что же касается робота третьего поколения, то он будет самостоятельно вырабатывать стратегию действий в ответ на событие, нарушившее порядок его работы. Такие системы смогут служить не только для выполнения простых производственных операций. Не исключено, что они будут играть заметную роль в нашей повседневной жизни - работая по дому, убирая улицы или даже помогая пилоту в решении несравненно более сложных задач. Принципы действия роботов третьего поколения мы рассмотрим более детально в главе "Искусственный интеллект".

Система IRB 1000 фирмы ASEA оснащена адаптивным захватным механизмом 'Малтигрип', где одновременно может использоваться до восьми различных схватов с двумя или тремя пальцами

В "разумных" роботах будущих поколений должны быть предусмотрены технические средства для реализации принципиально новых функциональных возможностей. В своей книге "Практическая роботика" Джозеф Энгелбергер перечисляет их: 1) простейшие формы машинного "зрения"; 2) восприятие тактильных ощущений; 3) интерпретация визуальной и тактильной информации с помощью ЭВМ; 4) взаимная согласованность движений нескольких "конечностей" робота; 5) перемещение конечностей по траекториям, задаваемым компьютерами; 6) мобильность; 7) минимальный объем зоны действия манипулятора; 8) энергосберегающий характер "мускулатуры" (т. е. наличие механизмов, которые способны поднимать тяжелые грузы и переносить их на значительное расстояние, затрачивая малую энергию); 9) универсальность захватных приспособлений; 10) речевое общение с человеком; 11) самодиагностика с целью локализации отказов; 12) безопасность для обслуживающего персонала, заложенная в самой конструкции роботов.

Система управления периодическим движением 'Компьюмотор' модели 3000 позволяет оператору подготавливать и записывать в память последовательность элементарных перемещений валов электропривода, состоящего из нескольких микрошаговых двигателей

Энгелбергер отмечает: "Роботы по своим возможностям никогда не смогут приблизиться к человеку с его тонкостью чувств, непринужденностью мышления и суждений, эстетическим восприятием действительности, самовоспроизводимостью, эффективным механизмом преобразования пищи в энергию и клетки тела, способностью самовосстанавливаться после многочисленных болезней и ранений. Пропасть между человеком и роботом будет сохраняться всегда; но, хотя ее и невозможно устранить полностью, по мере развития техники она будет сокращаться".

Анатомия робота. 1 - узел схвата, на котором монтируется сварочный пистолет; 2 - комплексная система подачи воды, воздуха и электрического тока (WAC); 3 - пневматически стабилизируемый манипулятор; 4 - сетевое питание; 5 - шланги для подачи воды и воздуха; 6 - электродвигатель постоянного тока с сервоуправлением; 7 - редуктор; 8 - трансформатор; 9 - линии питания электродвигателей постоянного тока; 10 - локтевое сочленение, обеспечивающее вращение манипулятора; 11 -локтевое сочленение для вертикального перемещения манипулятора. На этой диаграмме показан в разрезе верхний манипулятор робота IRB 90S/2 фирмы ASEA, предназначенный для точечной сварки. Комплексная система WAC обеспечивает подачу электроэнергии на электроды сварочного пистолета, воды - для охлаждения сварного шва и воздуха - на пневматические приводы

В память робота Т3 746 фирмы 'Цинциннати милакрон' с клавиатуры выносного обучающего пульта записывается программа, в соответствии с которой установка вырезает смотровую щель в защитном шлеме пилота и подгоняет по размеру его нижний (шейный) обрез