Билет №2

1. Преимущества и перспективы развития мехатронных и робототехнических устройств и систем.

С самого начала в развитии робототехники определялись две цели-прикладная и фундаментальная. Прикладная - развитие современного производства, т.е. переход к комплексной гибкой автоматизиции, к гибким автоматизированным производствам. Здесь же развилась экстремальная робототехника, медицинская микроробототехника, биоробототехника, шагающие машины и др. Фундаментальная - экспериментальное изучение и воспроизведение феномена разумного поведения животных, отсюда направление в развитии «искусственного интеллекта»: исследования типа «глаз-рука» и других очувствленных мобильных объектов. Здесь цель воспроизведение процесса эволюции живой природы. Конечным научно-техническим результатом этих исследований должны стать принципы и методика самоусовершенствования интеллектуальных технических систем типа «робот», для которых не будут пределом интеллектуальные способности человека.

В последствии решение проблемаы «искусственного интеллекта» инициирует проблему создания «искусственной мышцы»- электрические, гидравлические, пневматические привода, то что уже создали в процессе изучения.

Сегодня перспективы робототехники целиком зависит от решения ранее перечисленных фундаментальных проблем. Генеральное направление дальнейшего развития робототехники - комплексная миниатюризация компонентов и интеллектуализация в виде распределенного интеллекта, пронизывающего все системы роботов от сенсорики до приводов и конструктивных материалов.

Планы: 1.узкоспециализированный профессиональный коллективный интеллект, как у людей (пока есть только личный, т.е. программное управление и адаптация).2.Искусственный разум, воспроизводящий наряду с интеллектом творческие способности(креативность)человека.

Области, где будут реализоваться достижения в решении проблем робототехники:

1. робототехника наземного и воздушного транспорта

2. био- и медицинская робототехника

3.космическая робототехника(освоение планет)

4.подводная робототехника(роботы-амфибии)

P.S.

Александр Иванович Галушкин, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель наук России:

«Я убежден в том, что нейросетевые технологии – это основа построения будущих систем управления роботами, т.е. мозга будущих роботов».

Теория нейронных сетей – это, по сути, то направление, которое связано с разработкой алгоритмов решения задач робототехники. ы видим современный мозг и нервную систему робота как такую распределенную вычислительную сеть нейрокомпьютеров, где есть центральный нейрокомпьютер, решающий основные, базовые задачи, о которых я сейчас скажу, и периферийные специализированные нейрокомпьютеры. Это наши старые разработки, монографии, посвященные описанию практически всех наших работ.

Именно теория нейронных сетей, нейроматематика, нейроуправление и нейрокомпьютеры – это основа для построения интегрированных систем управления современными и перспективными роботами.

2. Экстремальная робототехника(ЭР).

Одно из назначений робототехники - выполение различного рода работ в экстремальных внешних условиях либо опасных и вредных для человека, либо вообще полностью исключающих его присутствие. Соответствующий раздел робототехники получил наименование «экстремальная робототехника».

Под экстремальными условиями(ЭУ) понимаются как аварийные ситуации, включая стихийные бедствия, так и штатные экстремальные ситуации, определяемые технологией производства (в атомной энергетике, промышленности, химических и горнодобывающих отраслях, военном деле, освоении космоса и т.д.). ЭУ определяются, прежде всего, внешними условиями работы (радиация, температура, сильные электромагнитные поля давление и т.д.).

Основным типом техн. систем, требующихся для выполнения перечисленных операций, являются робототехнические системы (РТС), благодаря характерной для них многофункциональности и гибкости позволяющие оперативно выполнять различные технологические операции, нередко для выполнения отдельных типовых операций требуется довольно широкий список специальных технологических систем, с которыми должны взаимодействовать РТС. Примерами РТС являются строительные, погрузо-разгрузочные машины в специальном исполнении для работы в ЭУ.

Наиболее важными характеристиками РТС здесь являются способы управления, перемещения, энергопитания. Управление сейчас в основном со стороны человека-оператора и местного автоматического управления. Перемещение к месту работы может обеспечиваться спец.транспортным средствами(краны, вертолеты) или собственной системой передвижения. Энергопитание может быть автономным, кабельным или комбинированным.

По характеру операции, выполняемых РТС можно объединить в 2 группы: инспекционные и технологические. Первые(разведчики) снабжаются манипуляторами и другими исполнительными устройствами - для расчистки проходов, поиска/взятия проб/объектов. Вторые предназначены для выполнения различных технологических операций с помощью сменных рабочих органов, включая укрепленные на шасси сварочные аппараты, грейферы (разновидность грузозахвата для сыпучих грузов, часть оборудования экскаватора или крана.), бульдозерные отвалы(предназначен для очистки улиц, дорог, тротуаров и других участков от мусора, снега, песчаных наносов методом сгребания).

Ожидания от РТС работающих в ЭУ: создание атономных и телеуправляемых мобильных РТС с развитой сенсорикой, адаптивным и интеллектуальным управлением.