1.1.Історична довідка

Корені робототехніки уходять до глибокої стародавності. Статуї богів з рухомими частинами тіла з'явилися ще в давньому Єгипті, Вавілоні, Китаї. Створювалися цілі механічні театри з ляльок-марионеток, приводимі до руху з допомогою ниток. У вигляді джерела енергії використовувалися вода, пар, гравітація (гирі), пружини.

У середні віка популярністю користувались андроїди - рухомі людиноподібні механічні фігури. Так андроїд Альберта Великого (1220 р. Франція) являв собою ляльку зростом з людину, що відкривала і закривала двері. Такі роботи досягли найбільшого розвитку в 18-ому столітті. Флейтист Вокансона (Франція 1709-1789 р.р.) виконував заставлені до програми 11 мелодій за допомогою рухомих пальців. Механічного писаря створив швейцарець - годинникар Андрі Дро (1774 р.). Програма його андроіда задавалася змінними кулачками, встановленими на обертаючимуся барабані. Привід здійснювався від годинного механізму через систему важілів. Батько і син Дро зробили ще й малювальщика і музикантшу. “Аnthropos”-механичну людину зробити було непросто. Так, Альберт Великий проектував і створював свою жінку - слугу 30 років.

Слід відзначити годинник з театром, змонтованим в яйці Кулібіним (Зброєна Палата м. Москва), і годинник з театральними сценами (м. Томськ).

Дж. Мор на початку 20-го в кінці 19-го століття зробив парову людину. Вона рухалася від парової машини, розвиваючи швидкість до 7-8 км/год.

Але найважливішим моментом історії стало створення промислових роботів.

1.2. Призначення промислового роботу. Поняття про довкілля

Призначення промислового робота- самостійно працювати з інструментом, заготівлею і матеріалами для автоматизації головних і допоміжних процесів.

Головнимивважаються виробничі процеси по виготовленню самої продукції. Наприклад, виготовлення деталі складної конструкції на верстатах з ЧПК.

Допоміжнимивважаються процеси, зв'язані з подачею і постановою або зняттям деталі до центру і з центрів, транспортні операції.

Для здійснення виробничого процесу використають роботів 3-х генерацій.

Перша генерація. ПР першої генерації мають задану функціональну програму, що знаходиться в блоку пам'яті, звідки можна багаторазово давати команду на виконання і повторення того або іншого руху. Роботи не можуть збирати і накопичувати інформацію про об'єкт, що обробляється. Вони зв'язані що до жорстко зафіксованими умовами, що зафіксувалися робітничим процесом, і не можуть самостійно реагувати на зовнішній вплив. Програма не враховує стан зовнішнього оточення.

Друга генерація. До другої генерації відносяться ПР з сенсорними, тобто тактильними (засіб дотику) і візуальними (відео), системами, які забезпечують координурування за методом “глаз-рука” (адаптивні роботы). В межах заданої програми вони можуть пристосовуватися до певних умов протикання процесу. Залежно від форми, розмірів, розташування деталі здійснюється управління манипулятором (рукою). Праця забезпечується в вузьких кордонах зі свободою реагування на навколишнє середовище.

Третя генерація. Це є роботи з автоматичною обробкою інформації. Вони можуть "запам’ятовувати" процес, а після цього "згадувати" його (дізнаватися). Ці роботи управляють своїми рухами на підставі порівняння інформації, закладеної до пам'яті. Для виконання деяких операцій вони самі відпрацьовують власну програму робітничих рухів, спираючись на завчени процеси, тобто на вже накопичену в пам'яті інформацію. Роботи можуть самостійно змінювати одну зі своїх функцій управління, корегувати хід виконання функцій і пристосовуватися до ситуації.

Якщо для роботів першої ґенерації зовнішні умови визначені, то для роботів 2-й генерації необхідно дати поняття навколишнього середовища (довкілля).

Воно може бути неоднаково для робота і для людини. Так, людина не може працювати в умовах підвищеної радіації, в шумі, в темряві, при високій або низькій температурі. Робот же не може працювати в умовах радіоперешкод.

Детермінова або упорядкована середа - це середа, в якій становище всіх предметів визначене, в часі не змінюється. Незмінні параметри середи: температура t, вологість, освітленність, рівень радіоперешкоджень, радіації і т. д. Така зовнішня середа може бути отожнена моделлю один раз і введена до пам'яті робота заздалегідь.

Недетерминованазовнішня середа характеризується непередбаченими змінами у часі параметрів зовнішньої обстановки, розташування предметів. Інформація про таку середу повинна вводитися до пам'яті робота постійно, інакше він не зможе в ній орієнтуватися. Якщо робот рухомий - його навколишня середа весь час змінюється.