Робототехника, промышленные роботы – это обширная область, которая дифференцируется на несколько направлений.
Классификация роботов выстраивается по различным критериям. Сам робот – механизм, который функционирует в соответствии с определёнными алгоритмами и имеет определённую степень свободы.
Что такое роботы
Работают такие машины в соответствии с задачами заданные стандартами, главный из них: ISO 8373:2012. В последние годы все больше появляется роботов, которыми руководит ИИ (искусственный интеллект); Робототехника бурно развивается.
«Мечты» о роботах, утопические идеи присутствовали еще во времена Гомера в Древней Греции (8 век до н.э.). Встречаются эти сказочные существа в диалогах Платона (5 век до н.э). Только в ХХ веке мечта стала превращаться в осязаемую реальность.
Термин «робот» придумал Карел Чапек в начале 20-х годов ХХ века, от этого слова появилась производная «роботехника», которая классифицируется на несколько значений. На практике воплощать в жизнь «умные» машины стал воплощать в производственные циклы Генри Форд, который встроил подобные механизмы в конвейерные циклы.
На автомобильных заводах появились конвейерные линии, которые были предтечей робототехники, с высокой долей автоматизации. В 1956 году в Америке появилась первая фирма (Unimation), назначение была специализация на разработке моделей промышленных и бытовых роботов.
Лаборатория по изучению искусственного интеллекта возникала в начале 60-х в корпорации General Motors в начале 1960-х годов. Примерно в это же время появилась лаборатория по робототехнике и исследованию искусственного интеллекта. Промышленное использование роботов берет свое начало с появления микропроцессоров в начале 70-х годов ХХ века.
Преимущества:
Основной функционал был увеличен.
Улучшился внешний вид (стал более компактным).
В быту появилось больше подобных машин.
Себестоимость заметно снизилась.
Разработан был в робототехнике общий язык программирования (1982).
Электропроводный робот (Scara) был представлен публике в 1984 году фирмой Adept. Робототехника вышла на новый виток развития в нулевых годах XXI века. Появилось огромное количество бытовых машин. Также в промышленности стали возникать разновидности универсального назначения.
Примеры:
KUKA промышленный андроид KR QUANTEC PA Arctic, может работать при – 150 градусов по Цельсию.
Promobot V.4: машина, в которую можно инсталлировать различный софт для выполнения функций: полицейский, экскурсовод, менеджер. Дополнительно можно оснастить механизм принтером, сканером, терминалом.
Yaskawa - упаковывание продуктов.
Willamette Valley Co сортировка фрагментов древесины.
iCamPro Deluxe охрана объектов с использованием веб-камер.
Packaging World – погрузка на складах с большим товарным оборотом.
Исследовательские роботы получили широкое распространение. Подобные агрегаты могут работать при экстремальных температурах, под водой, возле жерла действующего вулкана, космосе с жестким гамма – излучением и т.п.
Последние годы в Стране восходящего солнца появилась мода на роботов-репетиторов и педагогов,
Всего в индустрии робототехники классификация разбивается три классификации:
Возникновение роботов 1-го поколения 60-х годах (роботы "Версатран" и "Юнимейт".). Программа уже использовалась, но она не реагировала на внешние сообщения и импульсы.
Повелись роботы второго поколения с гибким софтом, решавшие комплексные промышленные задачи. Использование подобных механизмов приносило реальную экономическую отдачу. Например, при сборке соблюдалась точность, которую человек может соблюдать при очень больших трудозатратах.
Третий этап совершенствование роботов - это внедрение искусственного интеллекта и средств адаптации. Машины стали классифицировать внешнюю среду и самообучаться.
Как видим, робототехника прошла большой путь. В настоящее время мы наблюдаем качественные трансформации роботов.
В ближайшей перспективе создание нанороботов размером с молекулу (порядка 100 нм). Такой механизм будет востребован в медицине (диагностика, хирургия, лечение онкологических недугов).
Классификация роботов в робототехнике:
Робот первых десятилетий 21 века – это механизм, который работает в соответствии с заданной программой, взаимодействует с внешним миром с помощью датчиков. При этом поступающая информация обрабатывается цифровыми блоками с использованием ИИ, что стало революционным шагом во всей робототехнике.
Классификация основных видов по стандарту ISO 8373:2012:
промышленные;
сервисные.
Стандарт IFR(Международная классификация робототехники) вносит дополнение на несколько дополнительных видов:
Например, роботы востребованы на больших складах и логистических центрах. Они систематизируют товар, распределяют его по отсекам и стеллажам, быстро находят, когда это необходимо. Роботизированные работают во многих странах, что позволяет снижать себестоимость продукции и активизировать технологические процессы.
Классификация имеет место также по другим видам, например, история создания, по материалам, по методу управления, по мобильности.
На рынке главенствует сейчас несколько видов:
Промышленные.
Бытовые (сервисные).
Исследовательские.
Педагогические.
Военные дроны.
Врачи.
Защитники
Игрушки.
Анероиды
Каждый вид имеет свои особенности и свою логику развития, совершенствования.
Роботы – педагоги появились в 2016 году в Томске. Студенты Томского политехнического института придумали механизм, который мог преподавать школьникам знания по химии и физике, программированию. Очевидно, что в ближайшие годы это станет отдельным направлением, такие машины будут пользоваться повышенным спросом. Профессия репетитор со временем уйдет на задний план, а может быть и вовсе исчезнет.
Промышленные роботы и их классификация:
Классификация промышленных роботов простая, разделяются на виды:
Стационарные.
Перемещающиеся.
Манипуляторы.
Управление софтом и процессом производства (ГОСТ 25686-85).
Предназначение промышленного вида – это максимальная автоматизация технологических процессов. В каждом виде есть своя кластерная классификация.
Примеры видов:
Литейные.
Сборочные.
Окрасочные.
Фасовочные.
Транспортные.
Строительные.
Сервисные.
Роботы огнеборцы уже несколько лет оказывают неоценимые услуги по спасению людей и животных во время пожаров. Подобные агрегаты стали актуальными помощниками в сфере МЧС (аварийно-спасательных отделений) и служб оперативного развертывания (полиция, ОМОН, спецназ, ФСБ).
Основные функции:
Спасание из огня.
Разборка завалов.
Разминирование.
Тушение воспламенений.
Тестирование на предмет взрывчатки.
МЧС в этом году также стала закупать подводные дроны «Гном», которые проводят ремонтные работы на большой глубине.
Бытовые роботы и их классификация:
Есть своя классификация в бытовых роботах. Все есть несколько популярных видов.
Домохозяйки
Универсальные помощники.
Поводыри.
Игрушки.
Универсальные.
Робототехника развивается динамично, системы «Умный дом» прочно вошли в обиход и стремительно развиваются.
Сервисные агрегаты оказывают большую помощь в быту. Машины могут помогать в бизнесе и в частной жизни. Роботы – андроиды помогают людям решать множество вопросов, они быстро учатся приспосабливаться к окружающей обстановке и ориентироваться в пространстве. Одни и те же машины способны выполнять множество функций разных видов. В ближайшие годы эти механизмы появятся повсеместно, так как их себестоимость снижается, количество функций возрастает.
Показателен пример робота – пылесоса, который перемещаясь по помещениям, запоминает «ландшафт» и с помощью датчиков и лазеров убирает полы.
Применение роботов разных видов стало будничным явлением. Робототехнические
устройства совершенствуются, выполняемые операции усложняются
Корпорация «Мицубиси» (Япония) разработала робота в облике человека («Вакамару»), который оказывает услуги людям с ограниченными возможностями по передвижению или престарелым людям. Обладая ИИ, машина быстро «схватывает на лету», способна обучаться, воспринимать специфику деятельности.
Андроиды – роботы, которые на 100% похожи на человека; Мозг таких «существ» способен оперативно усваивать новую информацию, делать умозаключения, находить правильное решение. Вполне возможно, что лет через 100 вместо солдат заменят андроиды.
Заключение
Расширяется сферы применения роботехники, усложняется классификация. При более пристальном рассмотрении приходит понимание: роботы могут быть востребованы во всех сферах деятельности человека.
Уже сейчас понятно, что без «умных» машин человечество существовать уже не может. Роботехника прочно вошла в жизнь, альтернативы в этом вопросе отсутствуют.