Что такое робот и области их применения

Робот можно определить как универсальный автомат для осуществления механических действий, подобных тем, которые производит человек, выполняющий физическую работу. При создании первых роботов и вплоть до наших дней образцом для них служат возможности человека. Именно стремление заменить человека на тяжелых и опасных работах породило идею создания робота, затем первые попытки ее реализации (в средние века) и, наконец, обусловило возникновение и развитие современной робототехники и роботостроения.

На рис. 7.1 показана функциональная схема робота. В общем виде она включает исполнительные системы - манипуляционную (один или несколько манипуляторов) и передвижения (транспортную), информационно-управляющую, сенсорную, дающую информацию о внешней среде и систему связи с оператором, а также с другими взаимодействующими с роботом машинами.

Исполнительные системы состоят из механической системы и системы приводов. Механическая система манипулятора - это кинематическая цепь, состоящая из подвижных звеньев с угловым или поступательным перемещением, которая заканчивается каким-нибудь рабочим инструментом или захватным устройством.

Рис. 7.1.Функциональная схема робота

Со временем понятие робот расширилось и под ним часто стали понимать любую автоматическую машину, заменяющую человека и чем-то напоминающую его разумное поведение

Робот это машина автоматического действия, которая объединяет свойства машин - рабочих и информационных. Роботы также принципиально отличаются от других машин своей универсальностью (многофункциональностью) и гибкостью (быстрым переходом к выполнению новых операций.)

Примечание. Термин "робот" славянского происхождения. Его ввел известный чешский писатель Карел Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе "Россумовские универсальные роботы", в которой так названы механические рабочие, предназначенные для замены людей на тяжелых физических работах. Название "робот" образовано от чешского слова гоЬоtа, что означает тяжелый подневольный труд.

Помимо роботов для тех же целей широкое применение получили манипуляторы с ручным управлением (копирующие манипуляторы, телеоператоры и т. п.) и с различными вариантами полуавтоматического и автоматизированного управления, а также однопрограммные (не перепрограммируемые) автоматические манипуляторы (автооператоры и механические руки). Эти устройства явились в значительной степени предшественниками роботов. Появились они главным образом для манипулирования объектами, непосредственный контакт с которыми для человека вреден или опасен (радиоактивные вещества, раскаленные болванки и т. п.).

Системы и комплексы, автоматизированные с помощью роботов, принято называть роботизированными.

Роботизированные системы, в которых роботы выполняют основные технологические операции, называются робототехническими.

Роботы получили наибольшее распространение в промышленности и, прежде всего, в машиностроении. Предназначенные для этой цели роботы называют промышленными роботами (ПР).

Наряду с использованием в промышленности роботы применяются и в других областях народного хозяйства и вообще человеческой деятельности:

· на транспорте (включая создание шагающих транспортных машин),

· в сельском хозяйстве,

· медицине (протезирование, хирургия - обслуживание больных и инвалидов),

· в сфере обслуживания,

· для исследования и освоения океана и космоса и выполнения работ в других экстремальных условиях (стихийные бедствия, аварии, военные действия), в научных исследованиях.

Применение роботов не только приносит конкретный технико-экономический эффект, связанный с повышением производительности труда, сменности работы оборудования и качества продукции, но и является важным средством решения социальных проблем, позволяя освобождать людей от тяжелого, опасного и монотонного труда.