Τι μπορεί να κάνει ένα ρομπότ για έναν άνθρωπο; Τι μπορεί να κάνει ένα ρομπότ; Δράσε κατ' αρχήν

Ανάλογα με τον τύπο των εργασιών που εκτελούνται, τα βιομηχανικά ρομπότ χωρίζονται σε βοηθητικό και τεχνολογικό. Τα βοηθητικά ρομπότ εκτελούν λειτουργίες για την εγκατάσταση τεμαχίων εργασίας στο τεχνολογικό μηχάνημα και την αφαίρεση τους μετά την επεξεργασία. Χρησιμοποιούν μια συσκευή λαβής ως στοιχείο εργασίας. Ουσιαστικά, τα βοηθητικά ρομπότ μιμούνται τις ενέργειες ενός εργάτη που συντηρεί μια μηχανή. Ταυτόχρονα, διατηρείται η παραδοσιακή τεχνολογία παραγωγής προσαρμοσμένη στις ανθρώπινες δυνατότητες. Τα τεχνολογικά ρομπότ επεξεργάζονται απευθείας τα τεμάχια εργασίας. Χρησιμοποιούν ένα εργαλείο εργασίας ως εργαλείο εργασίας: πένσα συγκόλλησης, πιστόλι βαφής, λειαντική κεφαλή κ.λπ.

Καθώς τα τεχνολογικά ρομπότ αναπτύσσονται, ανοίγουν οι γρήγορες και ακριβείς λειτουργίες κοπής υλικών, συγκόλλησης, βαφής προϊόντων, επιλογής βέλτιστων τρόπων επεξεργασίας, αποθήκευσης απεριόριστων όγκων τεχνολογικών πληροφοριών και μέτρησης των χαρακτηριστικών του προϊόντος, που προηγουμένως ήταν απρόσιτες για τον άνθρωπο. Αυτό κατέστησε δυνατή τη δημιουργία θεμελιωδώς νέων τεχνολογιών παραγωγής που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς ρομποτική.

Ανάλογα με τις εργασίες που εκτελούνται, διακρίνονται τα χειριστικά, τα κινητά και τα ρομπότ ελέγχου πληροφοριών.

Ρομπότ χειρισμού σχεδιασμένο για να εκτελεί μηχανικές λειτουργίες παρόμοιες με αυτές που εκτελούνται από τον άνθρωπο, αλλά με αλλαγές στην κλίμακα, το μέγεθος και τη δύναμη. Αυτά περιλαμβάνουν τη μεταφορά ενός αντικειμένου μεταξύ δεδομένων σημείων, τη μετακίνηση ενός αντικειμένου κατά μήκος μιας δεδομένης διαδρομής, την επεξεργασία ενός αντικειμένου χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο σε ένα σώμα εργασίας. Τα περισσότερα ρομπότ που χρησιμοποιούνται στη μηχανολογία είναι αυτόματοι χειριστές πρώτης γενιάς. Η ανάπτυξη του τηλεχειρισμού ρομπότ χειρισμού κατέστησε δυνατή την εκτέλεση ενεργειών στο διάστημα και τη διεξαγωγή διηπειρωτικών χειρουργικών επεμβάσεων. Το 2000, η ​​πρώτη επέμβαση έγινε στη Γαλλία με τη χρήση χειριστή που ελέγχεται μέσω τηλεοπτικής κάμερας από χειρουργό από τις Ηνωμένες Πολιτείες.

Κινητό ρομπότ κινείται στο κενό μεταξύ δεδομένων σημείων. Ερευνητικά κινητά ρομπότ μπορούν να παραδώσουν δείγματα από μέρη απρόσιτα για τον άνθρωπο. Τα κινητά ρομπότ διάσωσης έκτακτης ανάγκης έχουν σχεδιαστεί για να μεταφέρουν ανθρώπους σε επικίνδυνες περιοχές. Εξειδικευμένα κινητά ρομπότ αναπτύσσονται για την παράδοση εκρηκτικών και επικίνδυνων υλικών, στρατιωτικές επιχειρήσεις και την καταπολέμηση της τρομοκρατίας, εξουδετέρωση πυρομαχικών που δεν έχουν εκραγεί, εκκαθάριση ναρκών και άλλες εργασίες που είναι επικίνδυνες για τον άνθρωπο. Τα τεχνολογικά κινητά ρομπότ χρησιμοποιούνται σε ευέλικτα συστήματα παραγωγής για τη μεταφορά αγαθών μεταξύ μονάδων τεχνολογικού εξοπλισμού.

Ρομπότ πληροφοριών και ελέγχου μιμείται και επεκτείνει τις ανθρώπινες πληροφορίες και τις δυνατότητες ελέγχου. Μπορεί να μην είναι εξοπλισμένο με χειριστή. Ένα τέτοιο ρομπότ είναι ένα τηλεκατευθυνόμενο αυτοκινούμενο καρότσι εξοπλισμένο με ενσωματωμένες τηλεοπτικές κάμερες, δειγματολήπτες και όργανα μέτρησης. Τα ρομπότ συλλέγουν πληροφορίες από αισθητήρες επί του οχήματος, τις επεξεργάζονται σύμφωνα με καθορισμένους αλγόριθμους, συγκεντρώνουν ή μεταδίδουν πληροφορίες στον χειριστή και δημιουργούν αυτόματα εντολές ελέγχου ανάλογα με τις πληροφορίες που λαμβάνονται. Σε αντίθεση με τον άνθρωπο, ένα ρομπότ ελέγχου πληροφοριών μπορεί επιπλέον να εξάγει πληροφορίες για αντικείμενα απουσία φωτισμού και πίσω από ένα αόρατο εμπόδιο, την κατανομή του θερμικού πεδίου στην επιφάνεια του αντικειμένου. Η χρήση του σάς επιτρέπει να αυξήσετε την ταχύτητα λειτουργίας του εξοπλισμού, περιορισμένη από τις ψυχοφυσιολογικές δυνατότητες του χειριστή, να συγκεντρώσετε πληροφορίες σχετικά με τον έλεγχο του παρελθόντος, να προβλέψετε την εξέλιξη της διαδικασίας, να συγκρίνετε πληροφορίες από διαφορετικούς αισθητήρες και να προσδιορίσετε τις ιδιότητες άγνωστων αντικειμένων σε οποιοδήποτε περιβάλλον . Τα ρομπότ πληροφοριών και ελέγχου περιλαμβάνουν ρομπότ ελέγχου και μέτρησης για τη μέτρηση των παραμέτρων του προϊόντος κατά τη διαδικασία κατασκευής.

Η διευρυμένη ταξινόμηση των βιομηχανικών ρομπότ περιλαμβάνει επιπλέον χαρακτηριστικά όπως:

τύπος παραγωγής (χυτήριο, σφυρηλάτηση, συναρμολόγηση, κοπή μετάλλων, συγκόλληση, θερμική επεξεργασία).

σύστημα συντεταγμένων χειριστή (κυλινδρικό, σφαιρικό, ορθογώνιο, γωνιακό, κ.λπ.).

χωρητικότητα φορτίου (υπερελαφρύ - έως 1 κιλό, ελαφρύ - έως 10 κιλά, μεσαίο - έως 200 κιλά, βαρύ - έως 1000 κιλά).

βαθμός κινητικότητας (στάσιμος ή κινητός)·

σχεδιασμός (ενσωματωμένος σε εξοπλισμό, τοποθετημένος στο δάπεδο, αναρτημένος).

τύπος κίνησης ζεύξης (πνευματικός, υδραυλικός, ηλεκτρομηχανικός).

έλεγχος της κίνησης μιας σύνδεσης μεταξύ καθορισμένων σημείων (κυκλική, θέση, περίγραμμα).

Οι τεχνικές δυνατότητες των ρομπότ αξιολογούνται από την ονομαστική χωρητικότητα φορτίου, το μέγεθος και το σχήμα της περιοχής εργασίας, τη μέγιστη κίνηση των συνδέσμων, τον χρόνο κίνησης των συνδέσμων, την ταχύτητα και την επιτάχυνση της κίνησης των συνδέσμων, το σφάλμα τοποθέτησης της εργασίας στοιχείο, η δύναμη και ο χρόνος σύλληψης ενός αντικειμένου, ο χρόνος απελευθέρωσης ενός αντικειμένου, οι μέγιστες και ελάχιστες διαστάσεις του χειριζόμενου αντικειμένου, ο αριθμός ταυτόχρονα ελεγχόμενης μετατόπισης, αριθμός καναλιών επικοινωνίας με εξοπλισμό, πίεση υγρού ή αέρα, κατανάλωση ενέργειας, μέσος χρόνος μεταξύ αστοχιών, διάρκεια ζωής, βάρος και διαστάσεις.

Η ανάπτυξη της βιομηχανικής ρομποτικής είναι στις εξής κατευθύνσεις:

μετάβαση από ρομπότ φόρτωσης και εκφόρτωσης για την εξυπηρέτηση τεχνολογικού εξοπλισμού σε τεχνολογικά ρομπότ που εκτελούν βασικές λειτουργίες, όπως μηχανική επεξεργασία υλικών, συγκόλληση, επικάλυψη·

ο συνδυασμός μεμονωμένων ρομποτικών τμημάτων σε ένα ευέλικτο σύστημα παραγωγής ικανό να εκπληρώσει διαφορετικές παραγγελίες σε μία γραμμή παραγωγής·

αύξηση του μεριδίου των προσαρμοστικών ρομπότ ικανών να προσαρμοστούν στις αλλαγές στο τεχνολογικό περιβάλλον·

δημιουργία βιομηχανικών ρομπότ για μη μηχανολογικές βιομηχανίες, όπως ορυχεία, γεωργία, ελαφριά βιομηχανία, μικροηλεκτρονική, ιατρική, μεταφορές.

Η χρήση σύγχρονων βιομηχανικών ρομπότ αυξάνει την παραγωγικότητα του εξοπλισμού και την παραγωγή προϊόντων, βελτιώνει την ποιότητα των προϊόντων, αντικαθιστά τους ανθρώπους σε μονότονες και βαριές εργασίες και συμβάλλει στην εξοικονόμηση υλικών και ενέργειας. Επιπλέον, είναι αρκετά ευέλικτα ώστε να χρησιμοποιούνται σε μεσαίου και μικρού όγκου παραγωγή, περιοχές όπου τα παραδοσιακά εργαλεία αυτοματισμού δεν εφαρμόζονται. Τα προϊόντα μικρής κλίμακας έχουν μεγάλη αγορά. Η έρευνα δείχνει ότι η συντριπτική πλειονότητα των ανταλλακτικών που αγοράστηκαν, ακόμη και από τον στρατό, παρήχθη σε ποσότητες μικρότερες από 100 και στο Ηνωμένο Βασίλειο υπολογίζεται ότι περίπου το 75% όλων των μεταλλικών εξαρτημάτων παρήχθη σε ποσότητες μικρότερες από 50. Τα ρομπότ δεν διαθέτουν ακόμη πολλές από τις πιο σημαντικές ιδιότητες που είναι εγγενείς στον άνθρωπο, για παράδειγμα, δεν είναι ικανά να ανταποκρίνονται έξυπνα σε απρόβλεπτες καταστάσεις και αλλαγές στο εργασιακό περιβάλλον, να αυτομάθουν με βάση τη δική τους εμπειρία και να χρησιμοποιούν καλό συντονισμό των σύστημα χεριού-ματιού. Τα ρομπότ Gripper ή παρόμοια χρησιμοποιούνται για εργασίες χειρισμού όπως αφαίρεση γρεζιών, χύτευση, καθαρισμός πλινθωμάτων, σφυρηλάτηση, θερμική επεξεργασία, χύτευση ακριβείας, χειρισμός μηχανών, διαμόρφωση, συσκευασία, χειρισμός εξαρτημάτων και αποθήκευση. Αντί για αρπάγες, οι ρομποτικοί βραχίονες μπορούν να εξοπλιστούν με μια ποικιλία εργαλείων για την εκτέλεση εργασιών που κυμαίνονται από βαφή με ψεκασμό, εφαρμογή συγκολλητικών και μονωτικών επιστρώσεων έως διάτρηση, βύθιση, σύσφιξη παξιμαδιών, λείανση και αμμοβολή. Επιπλέον, τα ρομπότ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συγκόλληση με σημείο και τόξο, θερμική επεξεργασία και κοπή με φλόγα ή λέιζερ και καθαρισμό με πίδακες νερού. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι αρχικές ψευδαισθήσεις σχετικά με τη δυνατότητα δημιουργίας ενός καθολικού ρομπότ ικανού να εκτελέσει σχεδόν οποιαδήποτε εργασία - από τη συναρμολόγηση έως τη συγκόλληση με σημείο - έχουν πλέον διαλυθεί σε μεγάλο βαθμό. Τα ρομπότ πλέον εξειδικεύονται, γίνονται ρομπότ ζωγραφικής, ρομπότ συγκόλλησης, ρομπότ συναρμολόγησης κ.λπ.

Τέλος, όσον αφορά την πιθανή αντικατάσταση των εργαζομένων σε χαλυβουργία, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι ένα ρομπότ μπορεί να αντικαταστήσει μόνο κάποιον που «εργάζεται σαν ρομπότ». Ωστόσο, δεν είναι μακριά η στιγμή που τα ρομπότ θα είναι σε θέση να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους όχι μόνο σε κουραστικές, επαναλαμβανόμενες ή επίπονες εργασίες, αλλά και σε εργασίες που προηγουμένως θεωρούνταν ότι απαιτούσαν δεξιότητες που αποκτήθηκαν μέσω της εμπειρίας. Ως εκ τούτου, είναι κατανοητό ότι πολλοί άνθρωποι ανησυχούν για την εξάπλωση των ρομπότ λόγω πιθανής αύξησης της ανεργίας.

Με την έλευση των εξελιγμένων ρομποτικών συσκευών, δεν μπορεί πλέον να ειπωθεί ότι τα ρομπότ απλώς θα αντικαταστήσουν τους ανθρώπους σε μη ελκυστικές θέσεις εργασίας, αλλά η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει υποβάθμιση εάν, φοβούμενη την ανεργία, συνεχίσει να εργάζεται σε κουραστικές, μονότονες δουλειές.

Ο τύπος ρομπότ που απεικονίζεται συνήθως σε ταινίες και κινούμενα σχέδια, με ανθρωποειδή χαρακτηριστικά και συμπεριφορά, έχει λίγα κοινά με τα ρομπότ που κατασκευάζονται σε εργαστήρια μηχανικής σε όλο τον κόσμο.

Αυτή η ασυμφωνία οφείλεται σε δύο λόγους: το βέλτιστο σχήμα για εργασία σπάνια μοιάζει με ανθρώπινη σωματική διάπλαση και η ανθρώπινη συμπεριφορά είναι πολύ περίπλοκη για να μεταφραστεί σε ένα πρόγραμμα υπολογιστή κατάλληλο για τον έλεγχο των ενεργειών ενός ρομπότ.

Ωστόσο, οι μηχανικοί κατάφεραν να αναπτύξουν ένα ρομπότ που μπορεί να μιμηθεί ορισμένες ανθρώπινες λειτουργίες. Όπως φαίνεται στην εικόνα, οι μηχανικοί βραχίονες ενός ρομπότ, που ονομάζονται χειριστές, μπορούν να κρατούν και να στρέφουν αντικείμενα με τον ίδιο σχεδόν τρόπο που μπορούν τα ανθρώπινα χέρια. Τα ηλεκτρονικά μάτια επιτρέπουν στο ρομπότ να αντιλαμβάνεται τα γύρω αντικείμενα και να αλληλεπιδρά μαζί τους.

Ένα απλό χέρι ρομπότ, που ονομάζεται χειριστής, αποτελείται από δύο δάχτυλα που ανοίγουν και κλείνουν για να πιάσουν ένα αντικείμενο. Ένας χειριστής που συνδέεται με περιστρεφόμενους συνδέσμους μπορεί να μετακινήσει αντικείμενα πάνω και κάτω και να τα περιστρέφει προς όλες τις κατευθύνσεις. Ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας επιτρέπει στα δάχτυλα του χειριστή να ρυθμίζουν τη δύναμη συμπίεσης.

Οι ειδικοί επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει ένα πλήρως λειτουργικό ανθρωποειδές ρομπότ. Ωστόσο, τα εξειδικευμένα ρομπότ μπορούν να μιμηθούν πολλές περιορισμένες ανθρώπινες λειτουργίες.

Ψηφιακή όραση

Το μάτι του ρομπότ αποτελείται από μια τηλεοπτική κάμερα που συλλαμβάνει οπτικές εικόνες και έναν μικροεπεξεργαστή που μετατρέπει αυτές τις εικόνες σε ηλεκτρικά σήματα.

Όταν το μάτι του ρομπότ εστιάζει σε ένα αντικείμενο (κάτω), ο μικροεπεξεργαστής παράγει μια ηλεκτρική εικόνα (δεξιά).

Ρομπότ ψυχή

Αντί για εγκέφαλο, το ρομπότ ελέγχεται από ένα πρόγραμμα υπολογιστή. Το πρόγραμμα λαμβάνει δεδομένα από τον αισθητήρα και στη συνέχεια επεξεργάζεται τις πληροφορίες για να προσδιορίσει πώς το ρομπότ θα πρέπει να ανταποκριθεί σε αυτό.

Σέρνοντας, όχι τρέξιμο

Οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη δημιουργήσει ένα πραγματικό κινητό ρομπότ. Οι τροχοί παρέχουν στα ρομπότ τα πιο απλά μέσα κίνησης, αλλά δεν είναι κατάλληλοι για ρομπότ που πρέπει να αντιμετωπίζουν ανώμαλες επιφάνειες, όπως σκάλες. Μια πιθανή επιλογή θα μπορούσε να είναι οι σαρανταποδαρούσες, οι οποίες θα βοηθήσουν το ρομπότ να διατηρήσει τη σταθερότητα σε μια ασταθή επιφάνεια.

Οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας εφηύραν ρομπότ πριν από δεκαετίες, αλλά οι έξυπνοι μεταλλικοί άνθρωποι δεν εμφανίστηκαν ποτέ στους δρόμους μας. Πολλά πράγματα στέκονται εμπόδιο στο να κάνετε τα όνειρά σας πραγματικότητα. Συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του άνδρα

Μη καθολικοί βοηθοί

Τα χαριτωμένα πλάσματα φτιαγμένα από τα πιο πρόσφατα πλαστικά και κράματα, σύμφωνα με τους ανθρώπους, πρέπει να κάνουν σκληρή ή βαρετή δουλειά: να πηγαίνουν στο κατάστημα, να πλένουν πιάτα, να σκουπίζουν με ηλεκτρική σκούπα, να κάνουν μαθήματα με τα παιδιά και να μιλάνε στη γιαγιά για τον καιρό. Αν χρειαστεί, θα πάνε τις αποδείξεις στην τράπεζα και θα πάνε τον ιδιοκτήτη στη δουλειά.

Κάθε μία από αυτές τις ενέργειες από μόνη της δεν απαιτεί μεγάλη προσπάθεια, αλλά μαζί χρειάζονται πολύ χρόνο, επομένως τα οικιακά ρομπότ πρέπει να είναι καθολικά.

«Σήμερα στα εργαστήρια υπάρχουν ρομπότ που μπορούν να λύσουν πολλές εργασίες παράλληλα, αλλά, πρώτον, κάθε στιγμή είναι απασχολημένοι μόνο με ένα από αυτά και δεύτερον, δεν μπορούν να επιλέξουν ανεξάρτητα σε ποια εργασία θα προτιμήσουν. Επιπλέον, τα ρομπότ δεν καταλαβαίνουν καθόλου τι να μην κάνουν σε μια συγκεκριμένη κατάσταση».«εξηγεί ο ανώτερος λέκτορας στο Birmingham School of Computer Science και ειδικός στην τεχνητή νοημοσύνη Nick Hawes.

Για να σκουπίσει με ηλεκτρική σκούπα ένα διαμέρισμα, ένα ρομπότ χρειάζεται έναν αλγόριθμο, για να πάει στο κατάστημα - έναν άλλο, και οι δύο πρέπει να είναι εγγεγραμμένοι στον ηλεκτρονικό του «εγκέφαλο». Μια μικρή αλλαγή στις παραμέτρους, εάν δεν είχε καθοριστεί αρχικά, για παράδειγμα, τα τμήματα τροφίμων σε ένα κατάστημα έχουν αλλάξει, καθιστά την εργασία αδύνατη. Το μηχάνημα εκτελεί μόνο προκαθορισμένες εντολές και δεν μπορεί να «συνειδητοποιήσει» ότι, στην πραγματικότητα, όλα στο κατάστημα παραμένουν ίδια. «Μια λύση στο πρόβλημα είναι η δημιουργία ενός είδους κοινωνικού δικτύου για ρομπότ, όπου θα ανεβάζουν δεδομένα που λαμβάνονται σε νέες καταστάσεις και άλλα ρομπότ θα μπορούν να τα κατεβάζουν»., λέει ο Νικ.

Περιορισμένο μυαλό

Ένα άλλο χαρακτηριστικό που οι μελλοντικοί συγγραφείς αποδίδουν στα ρομπότ, μαζί με την ευελιξία, είναι η φανταστική ευφυΐα. Από τότε που δημιουργήθηκε IBMυπολογιστή Βαθύ μπλεκέρδισε έναν από τους μεγαλύτερους σκακιστές στον πλανήτη, τον Garry Kasparov, πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι οι μηχανές έχουν ξεπεράσει τους ανθρώπους από άποψη ευφυΐας. Οι υπερυπολογιστές και οι επεξεργαστές σε κινητά τηλέφωνα που εκτελούν χιλιάδες λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο ενισχύουν αυτήν την πεποίθηση. Αλλά στην πραγματικότητα οι άνθρωποι δεν έχουν τίποτα να φοβηθούν.

Το μυαλό των ρομπότ περιορίζεται από το λεγόμενο πρόβλημα του νοήματος. «Αυτό είναι ένα τεράστιο πρόβλημα στη ρομποτική, λέει ο Χοζ. — Τα ρομπότ δεν καταλαβαίνουν τι σημαίνει «λουλούδι» ή «ουρανός» ή οτιδήποτε άλλο. Ακόμη χειρότερα, οι ίδιοι οι άνθρωποι δεν ξέρουν τι σημαίνει - απλώς το καταλαβαίνουν, αυτό είναι όλο».. Το μηχάνημα μπορεί να μάθει ότι ένα αντικείμενο με τέσσερα πόδια με κάθισμα και πλάτη είναι μια καρέκλα, αλλά η έννοια της έννοιας "καρέκλα" είναι απρόσιτη σε αυτό. Επομένως, ένα ρομπότ είναι απίθανο να αναγνωρίσει μια καρέκλα σχεδιαστή χωρίς πόδια και με σχισμένη πλάτη, παρά το γεγονός ότι ένα άτομο δεν θα έχει κανένα πρόβλημα με αυτό.

«Οι άνθρωποι δημιουργούν τεράστιες βάσεις δεδομένων όπου καταγράφουν όλες τις πιθανές έννοιες των λέξεων. Αλλά αυτή είναι μόνο μια μερική λύση: αν αυτό για το οποίο μιλάτε βρίσκεται στη βάση δεδομένων, το ρομπότ θα σας καταλάβει. Τι γίνεται αν η λέξη δεν υπάρχει; Υπάρχει μια άλλη προσέγγιση όπου τα ρομπότ διδάσκονται το νόημα μέσω της εμπειρίας. Αλλά και πάλι, θα μάθουν μόνο το νόημα αυτών των εννοιών που έχουν συναντήσει προσωπικά»., λέει ο Nick Hawes.

Έλλειψη επιθυμιών

Ίσως περισσότερο από όλα, οι άνθρωποι φοβούνται ότι μια μέρα τα ρομπότ θα κουραστούν να υπακούουν τους ανθρώπους και θα κυριεύσουν τον κόσμο. Η προοπτική είναι απίθανη όχι μόνο επειδή τα ρομπότ δεν καταλαβαίνουν τη σημασία των λέξεων «αναλάβω» και «κόσμος». Ένας πολύ πιο επιτακτικός λόγος είναι ότι μέχρι στιγμής οι μηχανικοί δεν έχουν καταφέρει να δώσουν στα ρομπότ συνείδηση. Αυτή η δύσκολα καθορισμένη έννοια δίνει στους ανθρώπους ελευθερία επιλογής και επιθυμίας, συμπεριλαμβανομένης της παγκόσμιας κυριαρχίας.

«Δεν καταλαβαίνουμε ακόμη πώς σχηματίζεται η συνείδηση ​​στους ανθρώπους, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορούμε να την αναπαράγουμε στα ρομπότ. Κατά τη γνώμη μου, το θέμα είναι πώς ακριβώς συνδέονται τα διάφορα μέρη του εγκεφάλου μεταξύ τους. Αν ποτέ το καταλάβουμε αυτό, ίσως μπορέσουμε να αναπαράγουμε τη δομή του εγκεφάλου και να δώσουμε στα ρομπότ συνείδηση»., πιστεύει ο Χοζ.

Μηχανές που δεν καταλαβαίνουν την έννοια των λέξεων και δεν έχουν συνείδηση ​​δεν θα μπορούν να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους όπου είναι απαραίτητο να δράσουν εκτός του προτύπου, ακόμα κι αν είναι πολύπλοκο. Για παράδειγμα, αν και τα ρομπότ δεν γνωρίζουν φόβο, δεν φοβούνται τον πόνο, μπορούν να υπάρχουν χωρίς οξυγόνο και νερό και αντέχουν σε ακραίες θερμοκρασίες - κάνουν πολύ κακούς αστροναύτες. «Τις πληροφορίες ότι ένα rover χρειάζεται τρεις μήνες για να συλλέξει, ένα άτομο θα λάμβανε σε τρεις ώρες, εξηγεί ο Νικ. «Οι άνθρωποι από τη Γη κοιτούν την τηλεμετρία και στέλνουν οδηγίες στη συσκευή για το πόσα εκατοστά να διανύσουν, ποια πέτρα να πλησιάσουν, ποιο εργαλείο να χρησιμοποιήσουν. Ένα άτομο θα έπαιρνε όλες αυτές τις αποφάσεις σε ένα κλάσμα του δευτερολέπτου».. Κατά μέσο όρο, ένα σήμα ταξιδεύει από τον Άρη στη Γη σε περίπου 15 λεπτά (και το ίδιο ποσό πίσω), αλλά η επικοινωνία δεν είναι πάντα δυνατή λόγω παρεμβολών. Επομένως, η «εξάτμιση» ακόμη και από ένα σύντομο ανθρώπινο ταξίδι στον Άρη θα ήταν εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από πολλές ρομποτικές αποστολές, καθεμία από τις οποίες διήρκεσε χρόνια. Ο κάτοχος του ρεκόρ μεταξύ Αρειανών αιωνόβιων, το ρόβερ Opportunity, έχει διανύσει μόνο 40 χιλιόμετρα σε περισσότερα από 10 χρόνια στον Κόκκινο Πλανήτη.

Ναι, τα ρομπότ μετράνε καλά, είναι δυνατά, ανθεκτικά και λειτουργούν χωρίς διακοπές για ύπνο και φαγητό. Αλλά, παραδόξως, οι μηχανές δεν θα αναδειχθούν ως καθολικοί βοηθοί μέχρι να γίνουν πιο ανθρώπινες και να αποκτήσουν συνείδηση ​​(ή ίσως ψυχή).

Φωτογραφία: Diomedia (x6), PAL Robotics SL (x2), DARPA

Έτσι, τα ρομπότ είναι συστήματα που μπορούν να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους σε διάφορους τομείς δραστηριότητας λόγω των ικανοτήτων τους να «σκέφτονται» και να «κάνουν» (φυσικά, η αναλογία μεταξύ «σκέψου» και «κάνω» είναι διαφορετική για διαφορετικά ρομπότ). Οι τομείς εφαρμογής των ρομπότ είναι ήδη εξαιρετικά διαφορετικοί, από την ιατρική περίθαλψη, όπου λειτουργούν ως νοσοκόμες και φροντίζουν τους ασθενείς, μέχρι την έρευνα, όπου τα ρομπότ μπορούν να αντικαταστήσουν τους ανθρώπους στα βάθη του ωκεανού και σε άλλους πλανήτες.

Σε αυτό το βιβλίο θα περιοριστούμε στο να εξετάσουμε τα ρομπότ που χρησιμοποιούνται στη μηχανολογία, την κατασκευή οργάνων και τη ραδιοηλεκτρονική βιομηχανία, και δεν θα θίξουμε αυτά που χρειάζονται για τη γεωργία, τις ελαφριές και μεταλλευτικές βιομηχανίες κ.λπ.

Σε τι χρησιμεύουν τα βιομηχανικά ρομπότ; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα φαίνεται να είναι απλή: χρειάζονται για την αντικατάσταση ενός ατόμου στις παραγωγικές του δραστηριότητες, δηλαδή για την εκτέλεση διαφόρων τύπων βασικών και βοηθητικών τεχνολογικών λειτουργιών. Ωστόσο, δεν είναι όλα τόσο απλά.

Σκεφτείτε, για παράδειγμα, την τεχνολογική διαδικασία της μηχανικής κατεργασίας στην κατασκευή ενός σφυριού. Κατ 'αρχήν, τα σύγχρονα βιομηχανικά ρομπότ μπορούν να το κάνουν εύκολα χρησιμοποιώντας ένα αρχείο. Είναι όμως αυτό λογικό στην παραγωγή; Αποδεικνύεται ότι όχι. Άλλωστε, έχουν ήδη δημιουργηθεί μηχανές κοπής μετάλλων με αριθμητικό έλεγχο (CNC), οι οποίες σε αυτόματη λειτουργία, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση στη διαδικασία επεξεργασίας, μπορούν να λύσουν αυτό και άλλα, πολύ πιο περίπλοκα προβλήματα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που ένα άτομο δεν μπορεί πλέον χειροκίνητα, και πολύ πιο γρήγορα και με υψηλότερη ποιότητα.

Είναι σαφές ότι κανένα ρομπότ δεν μπορεί να ανταγωνιστεί μια τέτοια μηχανή. Αυτό όμως δεν είναι απαραίτητο. Οι μηχανές κατεργασίας CNC έχουν σχεδιαστεί έτσι ώστε, αφαιρώντας την περίσσεια υλικού από το τεμάχιο εργασίας (επίδομα), να αποκτούν ένα μέρος του απαιτούμενου σχήματος και μεγέθους, δηλαδή να αυτοματοποιούν τη διαδικασία κοπής. Είναι καθολικά, δηλαδή μπορούν να επεξεργαστούν μια μεγάλη ποικιλία εξαρτημάτων που διαφέρουν σε σχήμα, μέγεθος, υλικό κ.λπ. Αλλά μέχρι τώρα, οι άνθρωποι έχουν εγκαταστήσει αυτά τα εξαρτήματα στο μηχάνημα και τα έχουν αφαιρέσει. Υπάρχει ένα παράδοξο εδώ, υπό μια ορισμένη έννοια. Το πιο περίπλοκο πράγμα που καθόρισε τα προσόντα του εργάτη πίσω από τον καθολικό τόρνο, δηλαδή η διαδικασία επεξεργασίας του ίδιου του εξαρτήματος, αυτοματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας έναν τόρνο CNC, αλλά οι απλούστερες εργασίες εγκατάστασης του εξαρτήματος στο τσοκ της μηχανής, που κάθε μαθητής μπορεί εύκολα να αντιμετωπίσει το Turner, δεν ήταν δυνατό να αυτοματοποιηθεί (δεν μιλάμε, φυσικά, για αυτόματες γραμμές μαζικής και μεγάλης κλίμακας παραγωγής, οι οποίες επεξεργάζονται το ίδιο μέρος· εκεί αυτές οι λειτουργίες εκτελούνται, για παράδειγμα, από χειριστές αυτοκινήτων ). Και αυτό προκαλείται από την ποικιλία των σχημάτων, των μεγεθών, των τροχιών κίνησης των εξαρτημάτων και, φυσικά, δεν ισχύει μόνο για τον εξοπλισμό κατεργασίας.

Οι λειτουργίες φόρτωσης και εκφόρτωσης τεχνολογικού εξοπλισμού είναι βοηθητικές. Αλλά το πεδίο εφαρμογής των ρομπότ στην παραγωγή δεν περιορίζεται μόνο σε αυτά.

Για παράδειγμα, κατά τη διαδικασία ηλεκτρικής συγκόλλησης, είναι απαραίτητο το άκρο του ηλεκτροδίου να κινείται με μια ορισμένη ταχύτητα σε σχέση με την ένωση των εξαρτημάτων που συγκολλούνται. Εάν η τροχιά κίνησης είναι απλή, για παράδειγμα ευθεία, τότε αυτή η διαδικασία μπορεί να αυτοματοποιηθεί. Αλλά τις περισσότερες φορές τα εξαρτήματα που συγκολλούνται έχουν πολύπλοκο σχήμα και, επομένως, πολύπλοκη διαμόρφωση αρμών, γι 'αυτό και τόσο μεγάλος όγκος εργασιών συγκόλλησης πραγματοποιήθηκε χειροκίνητα. Τα ρομπότ αντικαθιστούν με μεγάλη επιτυχία τους ανθρώπους σε αυτές τις διαδικασίες.

Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί και για τη βαφή με ψεκασμό με χρήση πιστολιών ψεκασμού (υπάρχουν και άλλες μέθοδοι βαφής, ιδιαίτερα η εμβάπτιση, αλλά δεν θα σταθούμε σε αυτές). Τα απλά διαμορφωμένα μέρη, όπως τα πάνελ, βάφονται χρησιμοποιώντας μεταφορείς βαφής στους οποίους τα μέρη κινούνται με σταθερή ταχύτητα πέρα ​​από τα πιστόλια ψεκασμού. Για μέρη με πιο πολύπλοκα σχήματα, αυτή η μέθοδος δεν είναι κατάλληλη, αφού για ομοιόμορφη βαφή είναι απαραίτητο η απόσταση από το πιστόλι ψεκασμού μέχρι την επιφάνεια που θα βαφεί και η ταχύτητα κίνησης να είναι σταθερή. Λοιπόν, τι γίνεται αν το εξάρτημα έχει το σχήμα ντουλαπιού ή πλαισίου, το οποίο πρέπει επίσης να βαφτεί από μέσα; Τα ρομπότ μπορούν επίσης να λύσουν με επιτυχία αυτά τα προβλήματα.

Τι είναι κοινό σε αυτές τις τεχνολογικές διαδικασίες φόρτωσης εξαρτημάτων, συγκόλλησης, βαφής, που μας επιτρέπει να μιλάμε για τη δυνατότητα και την αναγκαιότητα χρήσης ρομπότ για την εκτέλεσή τους; Το γενικό είναι ότι σε όλες τις περιπτώσεις είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το εξάρτημα κινείται σε σχέση με οποιοδήποτε εργαλείο εργασίας κατά μήκος μιας αρκετά σύνθετης τροχιάς (κατ 'αρχήν, δεν έχει σημασία αν το ρομπότ μετακινεί το μέρος σε σχέση με τον εξοπλισμό, όπως κατά τη φόρτωση, ή την κεφαλή συγκόλλησης, όπως κατά τη συγκόλληση). Η πολυπλοκότητα της τροχιάς που μπορεί να προσφέρει ένα ρομπότ επιτυγχάνεται αυξάνοντας την πολυπλοκότητα της κινηματικής των ενεργοποιητών.

Έτσι, ο σκοπός των βιομηχανικών ρομπότ είναι να μετακινούν ένα μέρος στο χώρο ή ένα εργαλείο εργασίας (κεφαλή συγκόλλησης, πιστόλι ψεκασμού) σε σχέση με το εξάρτημα ή εξαρτήματα που σχετίζονται μεταξύ τους (όπως, για παράδειγμα, σε ένα συγκρότημα). Φυσικά, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις και τηρούνται τεχνολογικά καθεστώτα. Για παράδειγμα, κατά τη συναρμολόγηση, είναι συχνά απαραίτητο να ασκείται δύναμη στα εξαρτήματα διασύνδεσης.

Ποια είναι η πολυπλοκότητα των τεχνολογικών λειτουργιών αυτού του είδους και γιατί μόνο οι άνθρωποι μπορούσαν να τις εκτελέσουν; Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι: ο πρώτος είναι η ποικιλία των γεωμετρικών σχημάτων και μεγεθών των εξαρτημάτων και οι τροχιές κατά τις οποίες πρέπει να μετακινηθούν αυτά τα μέρη και ο δεύτερος λόγος, που προκύπτει από τον πρώτο, είναι ο μεγάλος όγκος πληροφοριών, η ποικιλία και πολυπλοκότητα των εργασιών της επεξεργασίας του κατά τη διάρκεια των εργασιών.

Ας ορίσουμε τώρα τι είναι ένα βιομηχανικό ρομπότ. Σύμφωνα με το κρατικό πρότυπο, ένα βιομηχανικό ρομπότ είναι «ένα επαναπρογραμματιζόμενο αυτόματο μηχάνημα που χρησιμοποιείται στη διαδικασία παραγωγής για να εκτελεί λειτουργίες κινητήρα παρόμοιες με τις ανθρώπινες λειτουργίες κατά τη μετακίνηση προϊόντων παραγωγής και (ή) τεχνολογικού εξοπλισμού».

Δεδομένου ότι το ρομπότ αναλαμβάνει μια σειρά από λειτουργίες ανθρώπινης παραγωγής, είναι ενδιαφέρον να συγκρίνουμε τη λειτουργικότητά τους, αλλά αυτό απαιτεί ένα σύστημα κριτηρίων για την αξιολόγησή τους. Εδώ είναι τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του ρομπότ, που σας επιτρέπουν να κρίνετε τι μπορεί να κάνει.

Το πρώτο πράγμα που ενδιαφέρει είναι τι είδους βάρη μπορεί να σηκώσει. Η ονομαστική ικανότητα φόρτωσης ενός βιομηχανικού ρομπότ καθορίζει τη μέγιστη μάζα βιομηχανικών αντικειμένων που μπορεί να χειριστεί, και όχι μόνο πρέπει να είναι ικανό να πιάσει και να συγκρατήσει, αλλά και τις καθορισμένες τιμές άλλων λειτουργικών χαρακτηριστικών. Με βάση την ικανότητα φόρτισής τους, τα ρομπότ χωρίζονται σε ομάδες: από εξαιρετικά ελαφριά, σχεδιασμένα να λειτουργούν με εξαρτήματα βάρους έως 1 kg, έως εξαιρετικά βαριά, ανυψωτικά αντικείμενα παραγωγής βάρους άνω των 1000 kg.

Ένα άλλο κρίσιμο χαρακτηριστικό είναι η ακρίβεια με την οποία το ρομπότ μπορεί να μετακινήσει ένα μέρος ή ένα εργαλείο σε μια δεδομένη θέση στο διάστημα. Ονομάζεται σφάλμα τοποθέτησης του σώματος εργασίας του χειριστή και χαρακτηρίζει την απόκλιση της θέσης του σώματος εργασίας του χειριστή ενός βιομηχανικού ρομπότ από αυτή που καθορίζεται κατά τον προγραμματισμό του. Το επιτρεπόμενο σφάλμα τοποθέτησης εξαρτάται από τις λειτουργίες για τις οποίες χρησιμοποιείται το ρομπότ. Εάν βάψει ένα μέρος με πιστόλι ψεκασμού, τότε ένα σφάλμα τοποθέτησης λίγων χιλιοστών δεν έχει ουσιαστικά καμία επίδραση στην ποιότητα του προϊόντος. Ωστόσο, στη συγκόλληση τόξου, με ένα τέτοιο σφάλμα, το ρομπότ μπορεί να μην φτάσει καν το ηλεκτρόδιο στην ένωση των εξαρτημάτων. Εδώ, το επιτρεπόμενο σφάλμα τοποθέτησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα δέκατα του χιλιοστού. Όσον αφορά τη συναρμολόγηση του ρολογιού, απαιτείται γενικά ακρίβεια micron.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό είναι τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του χώρου εργασίας ενός βιομηχανικού ρομπότ. Η περιοχή εργασίας είναι ο χώρος στον οποίο μπορεί να τοποθετηθεί το τμήμα εργασίας του χειριστή. Με άλλα λόγια, αυτό είναι το σύνολο όλων εκείνων των σημείων στα οποία μπορεί να μετακινηθεί το στοιχείο εργασίας. Ανάλογα με το σχεδιασμό του βιομηχανικού ρομπότ, η περιοχή εργασίας μπορεί να έχει διαφορετικό σχήμα, για παράδειγμα ένα ορθογώνιο. Η περιοχή εργασίας χαρακτηρίζεται από γραμμικές ή γωνιακές διαστάσεις, εμβαδόν διατομής και όγκο.

Όμως η έννοια του χώρου εργασίας δεν χαρακτηρίζει επαρκώς τις τεχνολογικές δυνατότητες ενός ρομπότ. Για παράδειγμα, ένα ρομπότ συναρμολόγησης τύπου Skilam έχει μια περιοχή εργασίας που φαίνεται στο Σχ. 2. Μπορεί όμως να εκτελέσει οποιαδήποτε εργασία συναρμολόγησης εντός του χώρου εργασίας; Αποδεικνύεται ότι όχι. Το "Skylam" είναι ικανό να εκτελεί εργασίες συναρμολόγησης στις οποίες η κίνηση εργασίας για την υλοποίηση της διεπαφής πραγματοποιείται μόνο κατακόρυφα από πάνω προς τα κάτω. Εάν πρέπει να κινηθείτε υπό γωνία, τότε το "Skilam" δεν θα αντιμετωπίσει αυτό το έργο. Το χέρι του δεν είναι αρκετά ευέλικτο, επομένως δεν μπορεί να μετακινήσει μέρη στο διάστημα κατά μήκος μιας αυθαίρετης τροχιάς. Αυτές οι δυνατότητες εξαρτώνται από τον αριθμό των βαθμών κινητικότητας του βιομηχανικού ρομπότ. Ο αριθμός των βαθμών κινητικότητας αναφέρεται στον αριθμό των βαθμών ελευθερίας της κινηματικής αλυσίδας του χειριστή. Στην πράξη ισούται με τον αριθμό των κινηματικών ζευγών, περιστροφικών και μεταφορικών. Από την πορεία της αναλυτικής γεωμετρίας είναι γνωστό ότι για να πραγματοποιηθεί οποιαδήποτε κίνηση στον τρισδιάστατο χώρο, αρκούν τρεις μεταφορικές και τρεις περιστροφικές κινήσεις. Είναι ο αριθμός των βαθμών κινητικότητας που καθορίζει κυρίως τον κινηματικό πλεονασμό του ρομπότ και το εύρος της λειτουργικότητάς του.

Ρύζι. 2. Εξειδικευμένο ρομπότ συναρμολόγησης "Skilam" (Ιαπωνία) (α) και η διαμόρφωση του χώρου εργασίας του (β)

Η έννοια του χώρου εργασίας, ο χώρος στον οποίο μπορεί να βρίσκεται ο ενεργοποιητής ενός βιομηχανικού ρομπότ, διαφέρει από την έννοια του χώρου εργασίας.

Υπάρχουν σταθερά και κινητά ρομπότ. Τα ακίνητα ρομπότ έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε μία θέση εργασίας. Τα κινητά ρομπότ εξυπηρετούν πολλές θέσεις. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ρομπότ τύπου πύλης, όπως το M-33 (Εικ. 3), τα οποία μπορούν να κινούνται κατά μήκος ενός σιδηροδρόμου και να εξυπηρετούν πολλούς τόρνους, καθώς και ρομπότ μεταφοράς που μεταφέρουν τεμάχια εργασίας και εξαρτήματα από την αποθήκη στις μηχανές και πίσω, μεταφορά εξαρτημάτων από μηχανή σε μηχανή.

Όταν μιλάμε για τα χαρακτηριστικά απόδοσης των βιομηχανικών ρομπότ, δεν μπορούμε να μην αναφέρουμε την αξιοπιστία τους. Δυστυχώς, όσο ευρύτερη είναι η λειτουργικότητα, τόσο λιγότερο αξιόπιστο είναι το ρομπότ λόγω της μεγαλύτερης πολυπλοκότητάς του. Η αξιοπιστία των ρομπότ αξιολογείται ενδιάμεσα μεταξύ των αστοχιών. Η βελτίωση της αξιοπιστίας των ρομπότ είναι σημαντική. Εξάλλου, η γραμμή παραγωγής εξυπηρετείται από πολλά ρομπότ (και μερικές φορές αρκετές δεκάδες), και αν κάποιο από αυτά αποτύχει, ολόκληρη η γραμμή σταματά.

Παρά το γεγονός ότι έχει περάσει πολύ λίγος χρόνος από τη δημιουργία των πρώτων βιομηχανικών ρομπότ, υπάρχουν ήδη τρεις γενιές από αυτά. Η πρώτη γενιά είναι ρομπότ λογισμικού, η δεύτερη γενιά είναι προσαρμοστικά ρομπότ και η τρίτη γενιά είναι τα λεγόμενα ευφυή ρομπότ.

Πώς διαφέρουν τα ρομπότ διαφορετικών γενεών; Διαφέρουν από πολλές απόψεις, αλλά η κύρια διαφορά τους είναι η ευελιξία, η ικανότητα προσαρμογής, αλλαγής συμπεριφοράς όταν αλλάζει το περιβάλλον παραγωγής. Αυτή η ευελιξία (φυσικά, εντός των ορίων λειτουργικότητας ανάλογα με την κινηματική του ρομπότ) καθορίζεται κυρίως από πληροφορίες σχετικά με το εξωτερικό περιβάλλον που μπορεί να αντιληφθεί το ρομπότ και την ικανότητα επεξεργασίας του από το σύστημα ελέγχου του ρομπότ, το οποίο δημιουργεί ενέργειες ελέγχου για τους ενεργοποιητές.

Ωστόσο, δεν πρέπει να πιστεύει κανείς ότι μια γενιά ρομπότ αντικαθιστά σταθερά μια άλλη. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι όταν χρησιμοποιείτε ρομπότ, είναι απαραίτητο να τηρείτε την αρχή του ελάχιστου λειτουργικού πλεονασμού, δηλαδή, ανάλογα με τη φύση της τεχνολογικής εργασίας που πρέπει να εκτελέσει το ρομπότ, θα πρέπει να επιλέξετε το επίπεδο του λειτουργικού του πλεονασμού όχι υψηλότερο από αυτό που απαιτείται για μια συγκεκριμένη εργασία.

Έχουμε ήδη πει ότι η ιστορία της ρομποτικής δεν ξεκίνησε «από την αρχή». Οι προκάτοχοι των βιομηχανικών ρομπότ ήταν άκαμπτα ενσωματωμένοι χειριστές (autooperators), οι οποίοι μερικές φορές ονομάζονται ρομπότ μηδενικής γενιάς και χρησιμοποιούνται τώρα με επιτυχία σε αυτόματες γραμμές. Δημιουργούνται αυτόματες γραμμές σε μαζική και μεγάλης κλίμακας παραγωγή για την παραγωγή του ίδιου ανταλλακτικού σε μεγάλες ποσότητες και για μεγάλο χρονικό διάστημα (αρκετά χρόνια). Οι χειριστές αυτοκινήτων εργάζονται στον ίδιο κύκλο με όλο τον άλλο τεχνολογικό εξοπλισμό της γραμμής και εκτελούν βοηθητικές λειτουργίες φόρτωσης και εκφόρτωσης. Εφόσον το εξάρτημα είναι πάντα το ίδιο, δεν χρειάζεται να ξαναχτίσετε τον χειριστή αυτοκινήτου.

Η πρώτη γενιά ρομπότ - λογισμικό - διακρίνεται από το γεγονός ότι η συμπεριφορά τους μπορεί να αλλάξει ως αποτέλεσμα της αλλαγής του προγράμματος. Σκεφτείτε, για παράδειγμα, ένα ρομπότ που φορτώνει εξαρτήματα στο τσοκ ενός τόρνου CNC από μια παλέτα (πρόκειται για μια συσκευή μεταφοράς εξαρτημάτων στα οποία αποθηκεύονται αυστηρά προσανατολισμένα σε ειδικές φωλιές). Το ρομπότ παίρνει τα τεμάχια εργασίας από την παλέτα ένα προς ένα και τα τοποθετεί στο τσοκ της μηχανής και τα τελειωμένα εξαρτήματα στις κενές υποδοχές. Αφού υποβληθούν σε επεξεργασία όλα τα εξαρτήματα της παλέτας, μπορεί να υποβληθεί μια παλέτα με άλλα εξαρτήματα. Στη συνέχεια, πρέπει να εισαχθεί ένα πρόγραμμα ελέγχου στη μηχανή CNC για την επεξεργασία του νέου εξαρτήματος. Το νέο πρόγραμμα εισάγεται επίσης στο σύστημα ελέγχου του ρομπότ. Έτσι, το ρομπότ αναδιαμορφώνεται για να φορτώνει άλλα μέρη, ενώ λειτουργεί σε αυστηρά ντετερμινιστικό περιβάλλον.

Όλες οι πληροφορίες σχετικά με αλλαγές στο περιβάλλον παραγωγής εισέρχονται στο σύστημα ελέγχου του ρομπότ κατά τον προγραμματισμό του. Οι πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές στο περιβάλλον που λαμβάνονται κατά τη λειτουργία του ρομπότ είναι εξαιρετικά ασήμαντες. Ένα ρομπότ που δεν είναι εξοπλισμένο με ειδικό αισθητήρα, εάν δεν υπάρχει μέρος σε καμία σχισμή της παλέτας, θα προσπαθήσει να «πάρει» τον κενό χώρο και να τον εγκαταστήσει στο τσοκ. Εάν το ρομπότ είναι εξοπλισμένο με αισθητήρες αφής που μπορούν να ανιχνεύσουν την απουσία εξαρτήματος, θα σταματήσει και θα καλέσει ένα άτομο που πρέπει να μάθει τους λόγους της διακοπής και να τους εξαλείψει. Ένα ρομπότ λογισμικού δεν μπορεί να προσαρμοστεί σε ένα νέο πρόγραμμα ή να προσαρμοστεί στις αλλαγές που έχουν συμβεί χωρίς ανθρώπινη βοήθεια. Οι πληροφορίες σχετικά με απρογραμμάτιστες αλλαγές στο περιβάλλον παραγωγής που εισέρχονται στο σύστημα ελέγχου του ρομπότ μπορούν να προκαλέσουν μόνο έναν τύπο αντίδρασης - τη διακοπή της λειτουργίας του και την κλήση του προσωπικού σέρβις. Ταυτόχρονα, χάρη στην ικανότητά τους να προσαρμόζονται γρήγορα για να εκτελούν νέες εργασίες, τα ρομπότ λογισμικού έχουν βρει ευρεία εφαρμογή σε διάφορους τομείς της βιομηχανίας και αποτελούν πλέον την πλειοψηφία των ρομπότ που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

Τα ρομπότ δεύτερης γενιάς είναι σε θέση να ανταποκρίνονται στις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Ονομάζονται προσαρμοστικά. Τι είδους αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον εννοούνται εδώ; Εξάλλου, φαίνεται ότι στην παραγωγή όλα μπορούν να οργανωθούν με τέτοιο τρόπο ώστε ένα ρομπότ να χρειάζεται μόνο να εκτελέσει ένα δεδομένο πρόγραμμα και αυτό θα εξασφαλίσει την αξιόπιστη λειτουργία του. Ωστόσο, αυτό δεν είναι πάντα δυνατό.

Εξετάστε, για παράδειγμα, τη διαδικασία συγκόλλησης με τόξο. Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να συγκολλήσετε ένα πλευρικό τοίχωμα στην οροφή της καμπίνας τρακτέρ Λευκορωσίας. Τα προς συγκόλληση μέρη έχουν πολύπλοκο σχήμα και ο σύνδεσμος έχει πολύπλοκη διαμόρφωση. Ένα ρομπότ εξοπλισμένο με κεφαλή συγκόλλησης πρέπει να το μετακινήσει κατά μήκος μιας κατάλληλης διαδρομής και αυτή η κίνηση μπορεί να προγραμματιστεί. Τι συμβαίνει στην πράξη όταν μια εργασία συγκόλλησης εκτελείται από ένα ρομπότ λογισμικού; Αντί για καλά προϊόντα, συχνά καταλήγουμε σε ελαττωματικά προϊόντα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα εξαρτήματα, όπως έχουμε ήδη πει, έχουν πολύπλοκο σχήμα, σημαντικές διαστάσεις και οι απαιτήσεις για την ακρίβεια της κατασκευής τους δεν είναι πολύ υψηλές, καθώς μικρές αποκλίσεις στις διαστάσεις δεν έχουν σημαντική επίδραση στην τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της καμπίνας · κατά τη μεταφορά, τα μέρη από λαμαρίνα θα μπορούσαν να παραμορφωθούν ελαφρώς, αλλά το μήκος της άρθρωσης είναι αρκετά σημαντικό. Ως αποτέλεσμα, το ρομπότ θα τοποθετήσει μια ραφή σε ορισμένα σημεία καλά, σε άλλα μόνο σε ένα από τα συγκολλημένα μέρη, και σε ορισμένα σημεία ακόμη και «ψάει αέρα».

Ένα προσαρμοστικό ρομπότ συγκόλλησης, που εκτελεί αυτή τη λειτουργία χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες με τους οποίους είναι εξοπλισμένο, παρακολουθεί συνεχώς τη θέση του ηλεκτροδίου σε σχέση με την άρθρωση των εξαρτημάτων. Οι πληροφορίες σχετικά με τη μετατόπιση εισέρχονται στο σύστημα ελέγχου του ρομπότ, το οποίο τις επεξεργάζεται σε πραγματικό χρόνο, δημιουργεί ενέργειες ελέγχου και τις μεταδίδει στα εκτελεστικά όργανα του ρομπότ, τα οποία διορθώνουν την τροχιά κίνησης.

Έτσι, τα προσαρμοστικά ρομπότ διαθέτουν ένα ανεπτυγμένο σύστημα για την αντίληψη πληροφοριών σχετικά με το εξωτερικό περιβάλλον κατά τη λειτουργία τους, το οποίο δεν διαθέτουν τα ρομπότ λογισμικού. Αυτές οι πληροφορίες όχι μόνο πρέπει να γίνονται αντιληπτές, αλλά και να μετατρέπονται σε πληροφορίες ελέγχου, γι' αυτό και τα προσαρμοστικά ρομπότ διαθέτουν σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών. Δεδομένου ότι ένας υπολογιστής είναι μια καθολική μηχανή για την επεξεργασία πληροφοριών, τα συστήματα ελέγχου για προσαρμοστικά ρομπότ δημιουργούνται με βάση αρκετά ισχυρά υπολογιστικά συστήματα που βασίζονται στην τεχνολογία μικροεπεξεργαστή. Φυσικά, η αντίδραση του ρομπότ στις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον πρέπει να είναι αρκετά σαφής. Οι αλγόριθμοι για την επεξεργασία πληροφοριών σχετικά με αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον σε ενέργειες ελέγχου είναι προγραμματισμένοι και αποτελούν ένα πολύ σημαντικό μέρος του λογισμικού. Η τελειότητα του λογισμικού ενός προσαρμοστικού ρομπότ εξασφαλίζει κυρίως το εύρος της λειτουργικότητας και της λειτουργικής του αποτελεσματικότητας. Τα ρομπότ δεύτερης γενιάς χρησιμοποιούνται ήδη στη βιομηχανία, αλλά ο αριθμός τους εξακολουθεί να είναι σχετικά μικρός.

Τα ρομπότ τρίτης γενιάς είναι έξυπνα. Δεν παράγονται ακόμη από τη βιομηχανία και δεν χρησιμοποιούνται στην παραγωγή. Και το πεδίο εφαρμογής τους είναι... η παραγωγή δεν είναι ακόμη σαφής. Οι επιστήμονες στη χώρα μας και στο εξωτερικό διεξάγουν εντατική έρευνα όχι τόσο προς την κατεύθυνση της δημιουργίας ευφυών ρομπότ, αλλά μάλλον προσπαθούν να λύσουν το πιο εύκολο έργο της δημιουργίας ορισμένων στοιχείων τεχνητής «νοημοσύνης». Σε τι διαφέρουν τα ευφυή ρομπότ από τα άλλα; Ως ρομπότ τρίτης γενιάς, είναι φυσικά προικισμένα με όλες τις ίδιες ικανότητες με τα ρομπότ πρώτης γενιάς (λογισμικό) και δεύτερης γενιάς (προσαρμοστικά). Τα έξυπνα ρομπότ, όπως και τα λογισμικά, είναι ικανά για σκόπιμη δραστηριότητα και μπορούν να εκτελέσουν μια ακολουθία ενεργειών που καθορίζονται αυστηρά από το πρόγραμμα. Όπως τα προσαρμοστικά ρομπότ, είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται πληροφορίες για το εξωτερικό περιβάλλον, να τις επεξεργάζονται και να αλλάζουν τη συμπεριφορά τους σύμφωνα με τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Η κύρια διαφορά μεταξύ των ευφυών ρομπότ είναι ότι μπορούν να προγραμματίσουν τις δραστηριότητές τους. Αρκεί να θέσετε ένα καθήκον για ένα ρομπότ τρίτης γενιάς: να διαμορφώσετε με σαφήνεια έναν στόχο, τα κριτήρια με τα οποία πρέπει να αξιολογήσει τρόπους για την επίτευξη του στόχου, να θέσει περιορισμούς εντός των οποίων μπορεί να ενεργήσει και το ίδιο μπορεί να αναπτύξει πολλές μεθόδους, τρόπους λύνοντας την εργασία, αξιολογήστε τα από τη σκοπιά με βάση τα δεδομένα κριτήρια, επιλέξτε την καλύτερη διαδρομή υπό συγκεκριμένες συνθήκες και λύστε το πρόβλημα. Έτσι, το κύριο πράγμα που διακρίνει τα ρομπότ διαφορετικών γενεών είναι ο όγκος και η πολυπλοκότητα των εργασιών επεξεργασίας πληροφοριών που προκύπτουν κατά τη λειτουργία τους.