Глава 15. Техника
§ 15.1 Роботы и робототехника
Техника
Для того чтобы техника (машина или устройство) выполняла нужную работу, ею нужно уметь управлять. Поэтому любое устройство должно иметь органы управления. Органы управления простыми техническими устройствами легки в управлении, а органы управления сложными техническими устройствами представляют собой сложные системы.
Вы узнаете:
• о роботах, их устройстве и назначении;
• о современных разработках в области робототехники.
Вы научитесь:
• собирать модели роботов с помощью электронного конструктора.
Роботы и робототехника
Почему на протяжении многих веков люди пытаются создать механическое устройство, подобное себе?
Робот — это автоматическое устройство, автомат. Однако не всякий автомат следует называть роботом. Как и любое автоматическое устройство, робот действует по заданной программе. Робота отличает то, что он под управлением оператора (с помощью датчиков) получает информацию о внешнем мире и может корректировать действия в зависимости от ситуации. По функциям датчики роботов похожи на органы чувств человека или других живых организмов. Они могут реагировать на прикосновение, световой или звуковой сигнал или несколько сигналов одновременно.
Коррекция функций робота может происходить под воздействием оператора, который управляет роботом (рис. 15.1, а).
Современные компьютеры позволяют сделать полностью автономных роботов. Такие роботы действуют по заданной программе и корректируют свои функции применительно к изменяющимся условиям (рис. 15.1, б).
Часто роботами называют только человекоподобные устройства (рис. 15.2, а).
Однако в промышленности и других сферах труда чаще всего применяют роботов, не похожих на человека (рис. 15.2, б).
Создавать человекоподобных роботов (роботов-андроидов) для производства нецелесообразно из экономических соображений. Такие роботы будут очень дороги, что приведёт к значительному росту себестоимости продукции, а значит, и её цены. Снизится спрос на соответствующий товар. Кроме того, придание промышленному роботу подобия человека не влияет на его технологические функции, но усложняет всю конструкцию, не улучшая её производственных свойств.
В отраслях промышленного производства роботы (манипуляторы, обработчики, сборщики) выполняют следующие функции:
• загрузка или разгрузка технологических машин, станков, агрегатов, установок;
• манипулирование деталями или изделиями (укладка, сортировка, ориентация);
• перемещение деталей или изделий от станка к станку или складирование;
• сварка, пайка, склеивание, запрессовывание и т. п.;
• сборка механических и электрических деталей;
• сборка электронных деталей, электрических целей;
• покраска;
• укладка проводов и кабелей;
• обработка деталей (точение, фрезерование и т. п.).
Профессии и производство
Робототехника является прикладной научной отраслью, посвящённой созданию роботов и автоматизированных технических систем. Созданием роботов занимаются робототехники, точнее, инженеры-робототехники. Они продумывают механику и электронную часть робота, программируют его действия.
Робототехники работают в конструкторских бюро разных отраслей промышленности (авиация, космонавтика, станкостроение, приборостроение и т. д.), в научно-исследовательских центрах разной направленности (медицина, нефтедобыча и т. д.), а также в компаниях, специализирующихся на роботостроении.
Робототехник — это универсальный специалист: инженер, программист, кибернетик.
Для того чтобы стать робототехником, надо получить инженерное высшее образование по направлению «мехатроника и робототехника». В России для этого существует более 400 вузов.
Проверьте себя:
1. Что такое робот?
2. Чем робот отличается от автоматического устройства?
3. Почему на производстве не применяют человекоподобных роботов?
4. Перечислите основные виды работ, в которых роботы могут заменить человека.
Подумайте, где в вашем доме робот мог бы пригодиться для выполнения домашних работ.
