Техника - молодёжи 1980-11, страница 5

НАВСТРЕЧУ XXVI СЪЕЗДУ ПАРТИИ

заставило специалистов заняться созданием так называемых промышленных роботов.

Если припомнить недолгую историю их появления, то нетрудно заметить, что предшественниками таких устройств были манипуляторы, представлявшие собой как бы продолжение руки оператора, попросту повторявшие каждое ее движение. Чаще всего они применялись в атомной промышленности при работе с радиоактивными веществами. Человек мог только наблюдать за ними через очень толстый слой, скажем, свинцового стекла, а все манипуляции с образцом производили механические руки. Однако и здесь тяжелый физический труд не устранялся, а лишь механизировался. До автоматики было еще далеко...

Несколько позже возникло такое направление, как экзоскелетон. Иными словами, появились стальные монстры, повторявшие с помощью сервоприводов движения рук и ног оператора. Такие устройства могли быть любой величины — с дом, а то и больше, они легко передвигали на любые расстояния детали какого угодно веса, в том числе раскаленные заготовки. Только изрядные габариты, неповоротливость, опять-таки обязательное участие человека в рабочем процессе помешали широкому применению монстров-экзоскелетонов.

Существовали и роботы-«копиров-щики». Суть их заключалась в том, что сначала все необходимые действия производил рабочий, а следящая система внимательно «наблюдала» за ними и, запомнив, пунктуально повторяла. При этом человек (как сценарист или кинорежиссер) потом мог с<убрать» движения, которые он считал ненужными. Скажем, передвинул какую-нибудь заготовку и задумался на мгновение: что делать дальше? Так вот, чтобы робот не повторял ненужной задержки, кусок с «раздумьями» вырезали, подобно тому как поступает кинорежиссер, монтируя фильм из кусков отснятой пленки.

И все-таки это нельзя было назвать автоматизацией — без человека механизм превращался в набор деталей. Кроме того, человеко-механические роботы по природе своей были не способны в полной мере решить тех задач, которые перед ними стояли. Тогда стало ясно, что большего следует ожидать от программно управляемых манипуляторов, также повторяющих примитивные движения человека, но не просто копируя их, а действуя по программе, записанной на магнитную ленту, или подчиняясь командам управляющей электронно-циф-ровой машины.

И вот поэтому, руководствуясь решениями XXV съезда КПСС, запи

санными в «Основных направлениях народного хозяйства», научно-ис-следовательские, конструкторские и производственные коллективы машиностроительных министерств, институты и организации Академии наук СССР, министерств высшего и среднего специального образования СССР и РСФСР взялись за разработку и внедрение в производство автоматических манипуляторов. Затем в передовых отраслях промышленности страны создали автоматические линии, включающие, скажем, три и более процессоров. Например, раскаленная болванка последовательно перемещается механической рукой с одного пресса на другой, и в итоге с линии выходит готовая деталь. Так явилась возможность уже сегодня создать не только полностью автоматизированные линии, но и цехи, и даже заводы.

Однако довольно скоро выяснилось, что перспективы эти были чересчур радужными. Оказалось, что техника роботов и манипуляторов значительно отстает в количественном отношении от развития станков с числовым и программным управлением, обрабатывающих центров и других средств автоматизации и механизации ручного труда более высокой квалификации. Это и стало одной из причин, вызвавших постановление ЦК КПСС о мерах по увеличению производства и широкому применению автоматических манипуляторов в отраслях народного хозяйства.

Кроме того, простейшие манипуляторы и роботы, производство которых уже было налажено нашей промышленностью, не отвечали требованиям, предъявляемым к ним в условиях даже относительно компактных машиностроительных и приборостроительных предприятий, не говоря уже о черной и цветной металлургии, сельском хозяйстве, строительстве, легкой и пищевой промышленности.

В чем же дело? Оказывается, ма-* нипуляторы без обратной связи, просто повторяющие заданные движения, на которое им необходимо передвинуть деталь, начинают накапливать ошибку с увеличением расстояния. К примеру, робот, смонтированный на тележке, должен переместиться, взять некий предмет на складе, подвести его к станку и установить там. Но ошибка постепенно накапливается, как бы точно мы ни измеряли маршрут механического помощника, и в конце концов он либо не сумеет взять нужную деталь, или же положит ее куда угодно, только но на место.

Такие истории очень и очень часто бывают даже на компактных производствах. Что же говорить об автоматизации подобных работ на

открытом воздухе, скажем, на строительстве, где и расстояния изрядные, и обстановка меняется чуть ли не каждые полчаса. Предположим, поручили роботу-манипулятору сгрузить партию бетонных плит с грузовиков. Да только точного места, где их складывать, нет: стройка не стационарное заводское хранилище. Хорошо, если эти плиты можно размещать в одну стопу, но и тогда шоферам придется ставить грузовики исключительно точно в установленном месте. А плиты редко устанавливают в одну стопу, так что ясно: условия задачи становятся еще более сложными.

Вывод напрашивается сам собою: необходимо наделить механических помощников хотя бы простейшими органами чувств. Так стали появляться роботы, которых причисляли то ко второму, то к полуторному поколению, то есть промежуточному между первым и вторым. Эти роботы оснащались так называемыми тактильными датчиками, в какой-то мере моделировавшими нечто вроде осязания. Говоря проще, на их стальных пальцах находилось нечто вроде усиков или волосков, которыми механизм нащупывал край детали и «соображал», как бы лучше ее захватить. Иными словами, сначала по программе приходит приблизительный приказ, который потом уточняется тактильными датчиками.