Мехатроника и робототехника
Робототехника является одним из наиболее перспективных научных направлений современности. Ее целью является создание автоматизированных систем, осуществляющих заранее заложенных в программу операций. Наиболее совершенными считаются изделия, способные к самостоятельному анализу ситуации и принятию решений в условиях неопределенности.
Робототехника неразрывна связана с мехатроникой, так как является одним из ее направлений.
Мехатроника (термин образован от сочетания «механики» и «электроники») – это наука, объединяющая достижения точной механики и компьютерной техники для создания машин с интеллектуальным управлением.
В начале становления научной отрасли к изделиям мехатроники относили лишь поддающиеся контролю электроприводы. Позднее в их список были включены первые роботы, станки с ЧПУ, бытовые машины.
Сегодня достижения мехатроники применяются практически во всех сферах человеческой деятельности: автомобильная, космическая, авиационная техника, медицинское оборудование, бытовая техника и, как уже отмечалось, робототехника.
Современная робототехника
Робототехника за последние несколько десятков лет прочно вошла в нашу жизнь. Она находит применение в условиях производства, в медицине, авиа- и автомобилестроении, на охранных предприятиях, в торговых и развлекательных центах и даже в быту.
Совершенствование технологий происходит стремительными темпами, за короткий промежуток времени робототехника стремительно шагнула вперед.
Среди основных тенденций современной робототехники в общем можно выделить:
- Популяризацию изделий робототехники, в том числе для привлечения квалифицированных кадров. В учебных заведениях часто встречается направление подготовки «мехатроника и робототехника». Выпускники с подобным образованием становятся все популярнее на рынке труда
- Повышение объемов финансирования для открытия больших возможностей совершенствования отрасли
- Развитие искусственного интеллекта и компьютерного зрения
- Создание роботов, которые имеют способности к обучению для осуществления сложных операций, условия которых постоянно меняются
- Увеличение надежности и срока службы установок
Последнее направление реализуется через внедрение инновационных смазочных материалов в узлы трения роботов.
Традиционные пластичные и жидкие смазки не в полной мере соответствуют требованиям современной робототехники. Они быстро испаряются и теряют свои свойства, а также не выдерживают высоких нагрузок.
Решением, которое по словам разработчиков роботов является оптимальным для узлов трения изделий, стало применение антифрикционных твердосмазочных покрытий Modengy, реализующих технологию твердой смазки.
Modengy 1005, Modengy 1014 и Modengy 1066 образуют на шестернях рулевого управления роботов-сборщиков, деталях подъемных механизмов и регулировочных пластинах экзоскелетных комплексов и других парах трения устойчивый сухой слой, снижающий трение элементов и обеспечивающий защиту от коррозии.
Проектирование в робототехнике
Внедрению робота в серийное производство предшествует длительный процесс проектирования и тестирования.
Разработчикам ставится конкретная задача, описывается необходимая степень свободы аппарата, рабочая площадь, необходимая грузоподъемность, условия работы, взаимодействие робота с другим технологическим оборудованием и так далее.
Проектировщики выбирают компоновочно-кинематическую схему агрегата, подходящую систему управления, с высокой точностью разрабатывают все узлы и компоненты изделий.
В большинстве случаев за основу берут уже существующие модели роботов и подвергают их модернизации. Если они не подходят для решения задачи, проектирование изделия робототехники начинается с нуля.
Часто отдельные узлы машины разрабатываются разными коллективами инженеров. В таком случае большое внимание уделяется обеспечению слаженной работы и эффективной коммуникации между ними.
Проектировщики предоставляют заказчику оценку энергопотребления механизма, его конечную стоимость, способы монтажа и демонтажа.
Результатом этапа проектирования становится изготовленный прототип, который подвергается итеративным тестированиям. Выявляются все отклонения, вносятся корректировки и улучшения.
