2. Предшественники пр

ПР появились не на пустом месте. У них есть «близкие родственники», которые появились раньше, но успешно работают в наши дни.

Речь идет о различных автоматических и автоматизированных машинах и устройствах, применявшихся на этапе механизации и автоматизации производств.

Сходство ПР с другими машинами и устройствами можно видеть по двум направлениям:

а) по функциональной общности (по одинаковому характеру решения технических задач ).

б) по сходству схемного и конструктивного решений.

По функциональной общности

- к вспомогательным ПР близки авто операторы и манипуляторы с ручным управлением.

- к технологическим ПР близки автоматы, выполняющие такие технологические операции (сварочные автоматы, токарный автомат и т.д.).

Автооператор состоит из исполнительного устройства (манипулятора), устройства передвижения и не перепрограммируемого устройства управления. Он обычно предназначен для загрузки заранее ориентируемых заготовок в зажимные устройства станков и переноса обработанных заготовок из зоны обработки. Имеются автооператоры для смены инструмента многооперационных станков.

Манипуляторы с ручным управлением используются:

а) когда необходимо поднимать большие грузы,

б) когда оператор не может находиться в той же среде, что и манипулируемый объект.

Манипулятор с ручным управлением – это достаточно сложное и дорогостоящее устройство. Они выпускаются малыми сериями и используются в основном в исследованиях. Работают такие манипуляторы достаточно медленно и работа с ними для оператора утомительна.

По схемным и конструктивным решениям

- к вспомогательным ПР близки краны с жёстким закреплением груза (груз поднимается выдвижной телескопической колонной)

Различают два вида таких кранов:

а) в виде мостового крана

б) в виде подъемника (штабелера)

Управление краном осуществляет оператор.

2. Краткая история развития робототехніки

Термин „робот” славянского происхождения. Ввел его известній чешский писаиель К. Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе „Р.У.Р.” („Россуждение универсальные роботы”). Этим словом были названы механические рабочие, предназначенные для замены людей на тяжелых физических работах.

Айзек Азимов (американский писатель фантаст) написал ряд рассказов о роботах. В 1950 г. они были сведены в книгу „Я, робот” – сборник из десяти рассказов. В рассказе „Скиталец”, опубликованном в 1942 г. он сформулировал три основных закона робототехники:

1. Робот не должен причинять вред человеку или своим бездействием позволять, чтобы человеку был нанесен ущерб.

2. Робот должен выполнять приказы, отдаваемые человеком, за исключением тех случаев, когда они приводят к нарушению первого закона.

3. Робот должен защищать себя, если это не нарушает первого закона или второго закона.

Технический термин „промышленный робот” появился в 70-х годах ХХ столетия. Однако можно считать, что корни робототехники уходят в глубокую древность, когда были предприняты первые попытки создания человекоподобных устройств, подвижных культовых фигур, механических слуг и т.д.

Статуи богов с подвижными частями тела (руки, голова) были известны еще в Древнем Египте, Вавилоне, Китае. До нашего времени дошла книга Геропа Александрийского „Пневматика” (I в н.э.), где описан механический театр марионеток и другие автоматы древности. В качестве источника энергии в них использовались вода, пар, груз (гири).

В средние века большой популярностью пользовались различного рода автоматы, основанные на использование часовых механизмов.

К этому периоду относятся и сведенья о первых подвижных механических фигурах – андроидах (по имени известного часовщика Анри Дро). Андроиды – человекоподобные игрушки со сменяемыми программами. Программы обычно задавались с помощью подвижных кулачков, устанавливаемых на подвижных барабане или диске. Привод андроидов осуществляется с помощью часового механизма. Из отечественных механизмов подобного типа следует упомянуть о знаменитых часах „яичной формы”, театральный автомат И.П. Кулибина (1735 – 1818). В 1820 г. в Петербурге был открыт „Храм очарования” А.И. Галулецкого, обслуживаемый механическими слугами.

В 1866 г. Г.И. Мезгин создал, часы которые помимо времени показывали четыре сцены из жизни города Томска.

Идеи создания „механических” людей с новой силой возродилась в ХХ веке на новой технологической основе – электронике и электротехнике.

Американским инженером Венсли был построен управляемый на расстоянии с помощью свистка автомат „Телевокс”, который помимо выполнения ряда элементарных операций мог с помощью звуковоспроизводящей аппаратуры произносить несколько фраз. Англичанином Гарри Меси в 1932 г. был создан человекоподобный автомат „Лебфа”, который по командам, подаваемым голосом мог садиться, вставать, двигать руками, говорить.

Первые современные промышленные роботы типа „Версотран” были выпущены фирмой АМФ (США) в 1962 г. В то же время появились промышленные роботы „Ю? - 1900”, которые стали применяться заводах Дженерал Моторс, Форд, Дженирал Электрик.

Хронология первых шагов промышленной робототехники за рубежом выглядит следующим образом: 1967 г. – был начат выпуск роботов в Англии (по лицензии США), 1968 г. – в Японии (тоже по лицензии США), 1971 г. в ФРГ, 1972 г. – во Франции, 1973 г. – в Италии.

Производством роботов в мире занято более 200 фирм. Первое место в мире по производству и использованию промышленных роботов сейчас занимает Япония.

В таблице 1 приведены данные, характеризующие рост парка ПР в отдельных странах до 1982 г. и прогноз роста до 2000 года.

Страна	Парк роботов тыс. шт.
	1975	1980	1981	1982	1985	1990	2000
США	2,5	4,5	5,0	6,25	12,0	25,0	45,0
Япония	4,0	8,4	10,0	13,0	20,0	40,0	70,0
Западно-европейские страны	1,2	4,5	5,8	7,6	15,0	30,0	55,0

В таблице 2 приведены данные по удельному весу роботов в различных странах

Страна	Число ПР на 1 тыс. человек занятых в металлообработке
	1979	1981
США	0,24	0,4
Япония	1,26	1,9
Швеция	1,49	3,08
ФРГ	0,15	0,5

Распределения роботов используемых промышленностью в Японии

Автомобильная промышленность – 38 %

Электротехническая промышленность – 18 %

Производство пластмасс – 11 %

Обработка металлов – 8 %

Металлургия – 4 %

Текстильная промышленность – 3 %

Точное машиностроение – 3 %

Прочие – 12 %

Наряду с применением роботов для автоматизации промышленности в это же период разрабатываются роботы и манипуляторы для проведения работ под водой и в космосе.

В СССР промышленное применение роботов началось в середине 60-х годов. В 1966 г. ЭНИКМАШ (г. Воронеж) выпустил первый проект на автоматический манипулятор для переноса и укладывания металлических листов. В 1968 г. был создан первый подводный манипулятор, управляемый о ЭВМ. В 1971 г. появились первые современные промышленные роботы УМ – 1, и „Универсал – 50”, УПК – 1. К концу 1980 г. парк промышленных роботов в стране уже превысил 6 тыс.