3. Три закони робототехніки.

Айзек Азімов (американський письменник фантаст) написав ряд розповідей про роботів. У 1950 р. вони були зведені в книгу „Я, робот” – збірка з десяти розповідей. У розповіді „Скиталец”, опублікованій в 1942 р. він сформулював три основні закони робототехники:

1. Робот не повинен заподіювати шкоду людині або своєю бездіяльністю дозволяти, щоб людині був завданий збиток.

2. Робот повинен виконувати накази, що віддаються людиною, за винятком тих випадків, коли вони приводять до порушення першого закону.

3. Робот повинен захищати себе, якщо це не порушує першого або другого закону.

1.5 Терміни і визначення в області робототехники.

До теперішнього часу загальновизнаного поняття “робот” не існує. А раз так, то не можна дати визначення і поняття “Промисловий робот”. Можна сказати так: “промисловий робот - робот, призначений для роботи в промисловості”, хоча невідомо точно, що таке “робот”.

У колишньому СРСР в ГОСТі 25686-85 дано визначення “промисловий робот”. І воно звучить так: “промисловий робот – автоматична машина стаціонарна або пересувна, яка складається з виконавчого пристрою у вигляді маніпулятора, який має декілька ступенів рухомості, і перепрограмованого пристрою програмного управління для виконання у виробничому процесі рухових і управляючих функцій.

Аналіз даного визначення показує, що: по-перше, обов'язковою вважається наявність маніпулятора в ПР (ПР повинен бути маніпуляційним); по-друге, робота ПР повинна відбуватися автоматично, без участі людини, тобто за програмою; по-третє, обов'язково повинне передбачатися перепрограмування ПР.

Приклад: Верстати з ЧПУ теж працюють автоматично, допускають перепрограмування, але на відміну від ПР не мають маніпуляторів.

А що ж таке маніпулятор? У тому ж ГОСТі сказано: “ маніпулятор – це керований пристрій або машина для виконання рухових функцій, аналогічних функціям руки людини, при переміщенні об'єктів в просторі, оснащений робочим органом”.

Виділяють основні складові частини ПР. Це:

а) Виконавчий пристрій, що виконує всі рухові функції ПР. В нього обов'язково входить маніпулятор (або маніпулятори) і пристрій пересування ПР (якщо ПР пересувний)

б) Пристрій управління, який виробляє управляючі сигнали на виконавчий пристрій;

в) Інформаційна система, яка об'єднує всі давачі ПР, і забезпечує необхідною інформацією пристрій управління.

г) Робочі органи ПР (для допоміжних ПР – захватні пристрої).

1.6 Основні технічні показники пр.

Будь-який ПР, що випускається, має паспорт і технічний опис (як і будь-який технічний об'єкт). ГОСТом 25387-82 передбачений перелік основних показників ПР. Їх можна розбити на дві групи:

а) якісні показники (загальні відомості);

б) кількісні показники (технічні характеристики).

До якісних показників ПР відносять: виконувану функцію (функції); число ступенів рухомості і їх види; кінематична схема маніпулятора; види приводів; спосіб управління; спосіб програмування; вид робочого органу (захватного пристрою) і спосіб його заміни; вид виконання.

До кількісних показників ПР відносяться:

а) Номінальна вантажопідйомність:

(менше 1 кг – надлегкі; 1 – 10 кг – легкі; 10 – 200 кг – середні; 200 – 1000 кг – важкі; більше 1000 кг – надважкі.)

б) Точність позиціонування.

Похибка позиціонування робочого органу ПР визначається як лінійне відхилення певної точки робочого органу від положення, що задається програмою або спеціальними упорами (обмежувачами). Точність позиціонування істотно залежить від положення в просторі точки, що задається. Враховують зазвичай максимальну похибку (рис.1.1).

l_max

А – точка простору, яка задається програмою;

В – точка, куда переміщується робочий орган внаслідок виконання програми;

l_max – похибка позиціонування.

Рис.1.1 Визначення точності позиціонування

- відносна максимальная похибка позиціонування.

Величина Δ_max визначає клас точності ПР:

Клас точності ПР	max (%)
0	до 0,01
1	0,01 – 0,05
2	0,05 – 0,1
3	Більше 0,1

в) Робоча зона ПР.

Це простір, в якому може знаходитися робочий орган ПР при роботі робота. Окрім робочої зони оперують і іншими близькими поняттями:

- зона обслуговування (часто робоча зона);

- робочий простір.

Робочу зону ПР представляють у вигляді об'ємного тіла (циліндр, куля, паралелепіпед і ін.) або частини цього тіла.

г) Механічні показники розділяють по кожному ступеню рухливості.

Мається на увазі: максимальна швидкість переміщення (лінійна або кутова); час переміщення з одного крайнього положення в інше; максимальне прискорення і ін.

д) Показники захватного пристрою.

Сюди відносять: зусилля захоплення; час захоплення; час відпускання і ін.

є) Показники пристрою управління.

ж) Показники надійності.

з) Массогабарітниє показники.