4.1 Общие сведения о роботах
В широком понимании робот может быть определен как техническая система, способная замещать человека или помогать ему в выполнении различных задач. Робот выполняет две функции, реализуемые различными устройствами: информационными и исполнительными.
Информационные устройства вырабатывают команды в зависимости от результатов обработки поступающей информации трех видов: цели выполняемой задачи, измерений текущего состояния исполнительного устройства и наблюдений над рабочей средой, находящейся в непосредственной близости или на расстоянии от робота.
Исполнительные устройства воздействуют на рабочую среду в соответствии с командами путем преобразования и расходования получаемой извне энергии. Они состоят из следующих конструктивных элементов: органов взаимодействия с рабочей средой, органов манипулятора (звенья, сочленения), модуляторов энергии (усилители, распределители), преобразователей энергии (двигатели, силовые установки), датчиков (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1-Принципиальная схема процесса принятия решений и выполнения действий роботом
4.2 Возможности промышленных роботов
Неподвижный робот может выполнять следующие основные операции:
Погрузочно-разгрузочные (перемещение предметов и их развитие)
Изменение облика предметов:
2.1 Нанесение вещества с предмета (окраска, порошковое напыление и т.д)
2.2 Снятие вещества с предмета (механическая обработка, сверление, шлифование, полирование и т.д)
2.3 Изменение формы предмета (ковка, штамповка)
3 Монтаж (сборка нескольких предметов для получения одного целого изделия)
4 Демонтаж (операция, обратная монтажу - разборка изделия на составные части)
Фиксация: сборка предметов с окончательным их соединением (склейка, сварка, клепка)
Измерения: получение количественной информации о некоторых физических характеристиках объекта.
Некоторые задачи, например установка или сборка изделий, состоят из многих перечисленных выше операций. Другие задачи предполагают мобильность робота, т.е возможность действовать в пространстве, намного превышающем его размеры:
Сопровождение (транспортировка предметов между складскими помещениями или между рабочими местами, находящимися на большом расстоянии)
Обследование (перемещение органов восприятия, позволяющее передавать на расстояние информацию о среде, в которой находится робот)
Сбор, захват и перенос предметов, находящихся в различных местах
Воздействия на отдаленные предметы при их осмотре. Выполнение роботом операций зависит не только от типа действий, но и состояния рабочей среды:
Ограничений, накладываемых характером обтекания жидкости или газа
Вида работы над объектом
Для определения конструкции робота необходимо определить несколько характеристик. Для начала нужно определить основные виды работ, которые должен выполнять робот:
Изготовление предметов (в металлообрабатывающей, автомобильной, текстильной промышленности)
Строительные работы (сооружение зданий, путепроводов, судов)
Добыча и переработка сырья (шахты, карьеры, цементные заводы)
Сельскохозяйственные и лесные работы
Работа в медицинских учреждениях (в больницах, в биологических лабораториях)
Затем следует определить основные характеристики предметов, с которыми робот взаимодействует. К ним можно отнести: форму, объем, массу, температуру, габариты, состояние поверхности, внутреннюю структуру, изменяемость размеров и т.д. Невозможно полностью предсказать поведение робота в процессе эксплуатации. При этом необходимо учитывать различные задачи и условия работы робота, чтобы предвидеть изменение программы решений в соответствии со сложившейся ситуацией.