42) История развития робототехники.

44.РОБОТЫ ВТОРОГО ПОКОЛЕНИЯ

Роботы второго поколения - это очувствленные роботы (ОР), предназначенные для работы с неориентированными объектами произвольной формы, осуществления сборочных и монтажных операций, сбора информации о внешней среде. Они отличаются, во-первых, существенно большим набором и совершенством как внешних сенсорных датчиков (телевизионные, оптические, тактильные, локационные и т.п.), так и внутренних (датчики положений "руки" или "ноги" относительно "тела" робота, датчики усилий и моментов и т.п.) и, во-вторых, более сложной системой управления, требующей для своей реализации управляющей ЭВМ. Неотъемлемой частью роботов второго поколения является их алгоритмичное и программное обеспечение, предназначенное для обработки сенсорной информации и выработки управляющих воздействий. Технические органы чувств , входящие в информационно-измерительную систему роботов второго поколения, служат источником обратных связей для управляющей системы; последняя, обрабатывая полученную информацию, формирует закон управления исполнительными механизмами с учетом фактической обстановки. Таким образом, очувствленные роботы при соответствующем аппаратном, алгоритмическом и программном обеспечении способны распознавать "ситуации" и автоматически приспосабливаться (адаптироваться) к заранее не определенным и изменяющимся условиям эксплуатации, т.е. становиться адаптивными роботами, при этом их функциональные возможности могут быть существенно расширены путем наращивания программ обработки сенсорной информации и адаптивного управления. Возможности роботов второго поколения, оснащенных значительным числом датчиков внешней и внутренней информации и мощной управляющей ЭВМ с развитым программным обеспечением, значительно превосходят возможности роботов первого поколения. Благодаря способности "распознавать" внешнюю обстановку, анализировать сенсорную информацию и приспосабливаться к изменяющимся условиям эксплуатации, очувствленные роботы могут взаимодействовать с неориентированными объектами в неупорядоченной обстановке, а значит, выполнять исследовательские работы, сборочные и монтажные операции, собирать информацию об окружающей обстановке и т.п. В настоящее время в лабораториях и научных центрах мира ведутся интенсивные исследования по разработке технического, программного и алгоритмического обеспечения перспективных моделей очувствленных роботов. Особое внимание при этом уделяется системам технического зрения, тактильному и силомоментному очувствлению роботов, а также микропроцессорной реализации алгоритмов обработки информации и управляния.

45.РОБОТЫ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Роботы третьего поколения - это так называемые интеллектуальные (ИР), или разумные, роботы, предназначенные не только и не столько для воспроизведения физических и двигательных функций человека, сколько для автоматизации его интеллектуальной деятельности, т.е. для решения интеллектуальных задач. Они принципиально отличаются от роботов второго поколения сложностью функций и совершенством управляющей системы, включающей в себя элементы искусственного интеллекта.. При этом под интеллектуальными понимаются задачи, связанные с отысканием алгоритма решения целого класса задач определенного типа.В процессе решения интеллектуальных задач проявляются такие характерные особенности интеллекта, как способность к анализу и обобщению, обучению и накоплению опыта (знаний и навыков), адаптации к изменяющимся условиям в процессе интеллектуальной деятельности. Благодаря этим качествам интеллекта, "мозг" может решать разнообразные задачи, а также легко перестраиваться с одной задачи на другую, являясь универсальным средством решения широкого круга задач (в том числе неформализованных), для которых нет стандартных, заранее определенных методов решений. Искусственный интеллект робота можно трактовать как алгоритмическое и программное обеспечение его информационно-управляющей системы, обладающее способностью моделировать (отображать) окружающую среду и решать широкий класс интеллектуальных задач посредством обучения на собственном опыте и адаптации к изменяющимся условиям функционирования. В общем виде интеллектуальный робот способен понимать естественный язык и вести диалог с человеком, создавать в себе модель внешней среды, распознавать и анализировать образы и ситуации, формировать понятия, планировать поведение, на основании чего строить программные движения исполнительной системы и осуществлять их отработку в условиях неполной информированности. Потребность в интеллектуальных роботах появилась лишь в последние годы. Если роботы второго поколения уже используются для ряда научно-технических разработок (например, для космических и глубоководных исследований) и их начинают применять в промышленности, то роботы третьего поколения пока еще в процессе разработки. Однако во всем мире ведутся интенсивные научные исследования по созданию и совершенствованию различных систем интеллектуальных роботов: распознавания объектов, образов и ситуаций; формирования модели внешней среды; выработки целесообразного поведения в условиях неопределенности; надежной отработки движений исполнительными органами; самообучения в процессе взаимодействия с внешней средой и т. д.