Роботостроение

Роботостроение как прикладная наука

Роботостроение занимается созданием автоматизированных машин и механизмов, в программе которых заложено самостоятельное выполнение определенных задач.

Поколения роботов:

• Программные
• Адаптивные
• Интеллектуальные

Программные роботы выполняют рутинные операции, заложенные их управляющей системой. Они не имеют возможности к самостоятельным действиям и полностью контролируются человеком.

Ярким примером таких систем являются промышленные роботы-манипуляторы, которые заменяют человека в выполнении монотонной работы, требующей высокой точности.

Адаптивные (приспосабливающиеся) устройства также снабжены программой с заранее обозначенными действиями, однако имеют дополнительные датчики и подпрограммы, позволяющие им ориентироваться на меняющиеся внешние условия и приспосабливаться через смену режимов работы.

К ним относятся роботы, перемещающиеся в пространстве. Они могут менять направление движения в случае обнаружения преграды, не заложенной в изначальный маршрут.

Интеллектуальные роботы оснащаются искусственным интеллектом, дающим изделиям относительную свободу действий.

В программу вводится только необходимая конечная цель, методы ее достижения в меняющихся условиях устройство определяет самостоятельно. Оно способно принимать решения и планировать свою деятельность.

Конструкция робота

В зависимости от поколения и целей производства роботы могут иметь совершенно разное устройство. Однако базовые системы у них достаточно похожи.

Составные части робота:

• Каркас (опора)
• Датчики, позволяющие оценивать внешние условия (камеры, микрофоны, щупы), и средства адаптации
• Приводы
• Источник энергии
• Управляющая система

Алгоритмическое и программное обеспечение – самый дорогостоящий компонент любого робота. Его проектирование и изготовление требует не только финансовых, но и интеллектуальных ресурсов, а также современного вычислительного оборудования.

Высокотехнологичное программное обеспечение практически не подвергается износу, в отличие от подвижных узлов и механизмов устройств, которым необходимо качественное обслуживание.

Узлы робота и их обслуживание

Подвижные узлы робота функционируют в условиях повышенного трения, из-за чего детали преждевременно изнашиваются и дорогостоящие устройства начинают работать некорректно или вовсе выходят из строя.

Например, истирание шестерен рулевого управления роботов-манипуляторов сборочных конвейеров приводит к снижению точности позиционирования изделий на линии и снижению качества выполняемых операций. Дальнейшая эксплуатация таких устройств без замены узлов становится нецелесообразной.

Для снижения трения и значительного увеличения ресурса на узлы робота после их производства наносят инновационные смазочные материалы – антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY. Они создают на деталях износостойкий слой твердой смазки, который не нуждается в обновлении.

На шестерни роботов-манипуляторов наносятся материалы MODENGY 1066 и MODENGY 1005. Они снижают и стабилизирует коэффициент трения в узле, повышают плавность движения деталей, надежность и срок работы механизмов.

Эти покрытия применяются и в других узлах роботов с парами трения металл по металлу.

Робот-человек

Робот-человек (андроид) является главным достижением современного роботостроения. Он полностью или частично повторяет строение мужского тела. Такие устройства оснащаются искусственным интеллектом, который воспринимает внешние условия и принимает решение о необходимых действиях.

Первый андроид был представлен в 2000 году в японском центре фундаментальных технических исследований.

Для увеличения сходства с реальными людьми роботы обтягиваются искусственной кожей, им надевают парики и одежду.

В большом количестве создаются андроиды, копирующие внешность известных людей. Например, в Японии сконструировали робота, имитирующего внешность писателя. Этот аппарат будет читать лекции в университете.