Отже, роботи - це системи, які здатні замінити людину в різних сферах діяльності завдяки своїм здібностям "думати" і "робити" (звісно, співвідношення між "думати" та "робити" для різних роботів по-різному). Області застосування роботів вже сьогодні надзвичайно різноманітні, починаючи з медичного обслуговування, де вони виконують роль доглядальниці та доглядають за хворими, і закінчуючи дослідницькими роботами, де роботи можуть замінити людину в океанських глибинах та інших планетах.
Ми в цій книзі обмежимося розглядом роботів, які використовуються в машинобудуванні, приладобудуванні, радіоелектронній промисловості, і не стосуватимемося тих, які потрібні для сільського господарства, легкої та видобувної промисловості тощо.
Навіщо потрібні промислові роботи? Відповідь це питання начебто нескладний: вони необхідні заміни людини у його виробничої діяльності, т. е. до виконання різноманітних основних та допоміжних технологічних операцій. Однак не все так просто.
Розглянемо, наприклад, технологічний процес механічної обробки під час виготовлення молотка. У принципі сучасні промислові роботи можуть за допомогою напилка виконати це. Але чи раціонально це у виробництві? Виявляється, ні. Адже вже створені металорізальні верстати з числовим програмним управлінням (ЧПУ), які в автоматичному режимі, без участі людини в процесі обробки, можуть вирішити це та інші, набагато складніші завдання, у тому числі й такі, з якими людина вручну вже не впорається, причому набагато швидше і з вищою якістю.
Зрозуміло, що жоден робот із таким верстатом конкурувати не зможе. Але це не потрібно. Механообробні верстати з ЧПУ створені для того, щоб, знімаючи зайвий матеріал із заготівлі (припуск), отримати деталь необхідної форми та розмірів, тобто для автоматизації процесу різання. Вони універсальні, тобто можуть обробляти найрізноманітніші деталі, що відрізняються за формою, розмірами, матеріалом і т. д. Але встановлював ці деталі на верстат і знімав їх досі людина. Тут вийшов у сенсі феномен. Те найбільш складне, що визначало кваліфікацію робітника, що стоїть за універсальним токарним верстатом, тобто сам процес обробки деталі, вдалося автоматизувати за допомогою токарного верстата з ЧПУ, а ось найпростіші завдання встановлення деталі в патрон верстата, з якими легко справляється будь-який учень токаря, автоматизувати не вдавалося (мова, звичайно, не йдеться про автоматичні лінії в масовому та великосерійному виробництві, на яких обробляється та сама деталь; там ці операції виконують, наприклад, автооператори). А спричинено це розмаїттям форм, розмірів, траєкторій переміщення деталей і відноситься, зрозуміло, не тільки до механообробного обладнання.
Операції завантаження та вивантаження технологічного обладнання – допоміжні. Але сфера застосування роботів у виробництві не обмежується тільки ними.
Наприклад, в процесі електрозварювання необхідно, щоб кінець електрода з певною швидкістю переміщався щодо стику деталей, що зварюються. Якщо траєкторія переміщення нескладна, наприклад прямолінійна, цей процес вдається автоматизувати. Але найчастіше деталі, що зварюються, мають складну форму і, отже, непросту конфігурацію стику, тому такий великий обсяг зварювальних робіт виконувався вручну. Роботи ж цілком успішно замінюють цих процесах людини.
Те саме можна сказати і про забарвлення розпиленням за допомогою фарбопультів (існують і інші методи забарвлення, зокрема зануренням, але ми на них зупинятися не будемо). Деталі простої форми, наприклад панелі, фарбуються за допомогою фарбувальних конвеєрів, на яких деталі переміщаються з постійною швидкістю повз фарбопульти. Для деталей більш складної форми цей метод не придатний, так як для рівномірності фарбування необхідно, щоб відстань від фарбопульта до поверхні, що фарбується, і швидкість переміщення були постійними. Ну, а якщо деталь має форму шафи чи каркаса, яку до того ж потрібно пофарбувати і зсередини? Роботи здатні успішно вирішити ці проблеми.
Що ж спільного в цих технологічних процесах завантаження деталей, зварювання, фарбування, що дозволяє говорити про можливість та необхідність застосування для їх виконання саме роботів? Загальне полягає в тому, що у всіх випадках необхідно забезпечити переміщення деталі щодо будь-якого робочого інструменту досить складною траєкторією (в принципі неважливо, чи переміщає робот деталь щодо обладнання, як при завантаженні, або зварювальну головку, як при зварюванні). Складність траєкторії, що може забезпечити робот, досягається з допомогою ускладнення кінематики виконавчих органів.
Таким чином, призначення промислових роботів - переміщення деталі у просторі, або робочого інструменту (зварювальної головки, фарбопульта) щодо деталі, або деталей один щодо одного (як, наприклад, у складанні). Зрозуміло, у своїй необхідно забезпечити виконання певних умов, дотримання технологічних режимів. Наприклад, при складанні часто необхідно докласти зусилля, щоб здійснити пару деталей.
У чому ж складність технологічних операцій такого роду і чому їх могла виконувати тільки людина? Можна назвати дві основні причини: перша - різноманітність геометричних форм і розмірів деталей і траєкторій, за якими ці деталі необхідно переміщати, і друга причина, що з першої, - це великий обсяг інформації, різноманітність та складність завдань її переробки в процесі виконання операцій.
Визначимо тепер, що таке промисловий робот. Відповідно до Державного стандарту, промисловий робот - це "перепрограмована автоматична машина, що застосовується у виробничому процесі для виконання рухових функцій, аналогічних функцій людини, при переміщенні предметів виробництва та (або) технологічного оснащення".
Оскільки робот перебирає ряд виробничих функцій людини, цікаво порівняти їх функціональні можливості, але цього потрібна система критеріїв їх оцінки. Наведемо основні технічні характеристики робота, дозволяють судити у тому, що може.
Насамперед цікавить, які тяжкості він може піднімати. Номінальна вантажопідйомність промислового робота визначає максимальну масу предметів виробництва, з якою може маніпулювати, у своїй повинні забезпечуватися як захоплювання і утримування, а й встановлені значення інших експлуатаційних характеристик. По вантажопідйомності роботи діляться на групи: від надлегких, призначених до роботи з деталями масою до 1 кг, до надважких, які піднімають предмети виробництва масою понад 1000 кг.
Інший найважливішою характеристикою є точність, з якою робот може перемістити деталь або інструмент у задане положення у просторі. Вона називається похибкою позиціонування робочого органу маніпулятора та характеризує відхилення положення робочого органу маніпулятора промислового робота від заданого під час його програмування. Допустима похибка позиціонування залежить від цього, яких операцій застосовується робот. Якщо він фарбує фарбопультом деталь, то похибка позиціонування в кілька міліметрів практично не впливає на якість виробу. Однак у дуговому зварюванні за такої похибки робот може навіть не потрапити електродом на стик деталей. Тут допустима похибка позиціонування має перевищувати десятих часток міліметра. Що ж до складання годинника, то там взагалі потрібна мікронна точність.
p align="justify"> Важливою характеристикою є геометрична характеристика робочої зони промислового робота. Робочою зоною називається простір, у якому може бути робочий орган маніпулятора; інакше кажучи, це сукупність всіх точок, у яких може бути переміщений робочий орган. Залежно від конструкції промислового робота робоча зона може мати різну форму, наприклад, прямокутника. Робоча зона характеризується лінійними чи кутовими розмірами, площею перерізу, об'ємом.
Але поняття робочої зони недостатньо характеризує технологічні можливості робота. Наприклад, складальний робот типу "Скілам" має робочу зону, показану на рис. 2. Але чи може він виконати в межах робочої зони будь-яку складальну операцію? Виявляється, ні. "Скілам" здатний виконувати такі складальні операції, в яких робочий рух реалізації сполучення здійснюється тільки вертикально зверху вниз. Якщо ж необхідно переміщення під кутом, то "Скілам" із цим завданням не впорається. У нього недостатньо "гнучка" рука, тому він не може переміщати деталі у просторі довільною траєкторією. Ці повноваження залежить від числа ступенів рухливості промислового робота. Під числом ступенів рухливості розуміється число ступенів свободи кінематичного ланцюга маніпулятора. Насправді воно дорівнює числу кінематичних пар, обертальних і поступальних. З курсу аналітичної геометрії відомо, що для того, щоб здійснити будь-який рух у тривимірному просторі, достатньо трьох поступальних і трьох обертальних рухів. Саме число ступенів рухливості головним чином визначає кінематичну надмірність робота, широту його функціональних можливостей.
Мал. 2. Спеціалізований складальний робот "Скілам" (Японія) (а) та конфігурація його робочої зони (б)
Відрізняється від поняття робочої зони поняття робочого простору - простору, у якому може бути виконавчий устрій промислового робота.
Розрізняють стаціонарні та рухливі роботи. Стаціонарні роботи призначені для роботи на одній робочій позиції. Рухливі роботи обслуговують кілька позицій. До них відносяться, наприклад, роботи портального типу, такі, як М-33 (рис. 3), які можуть переміщатися монорейкою і обслуговувати кілька токарних верстатів, а також транспортні роботи, що забезпечують транспортування заготовок і деталей зі складу на верстати і назад, передачу деталей від верстата до верстата.
Говорячи про експлуатаційні характеристики промислових роботів, не можна не згадати про їхню надійність. На жаль, чим ширші функціональні можливості, тим менш надійний робот унаслідок його більшої складності. Надійність роботів оцінюється напрацюванням на відмову. Підвищення надійності роботів має велике значення. Адже технологічну лінію обслуговують кілька роботів (а іноді й кілька десятків), і при виході з ладу кожного з них зупиняється вся лінія.
Незважаючи на те, що з моменту створення перших промислових роботів минуло зовсім небагато часу, налічують уже три покоління їх. Перше покоління – програмні роботи, друге покоління – адаптивні роботи та третє покоління – так звані інтелектуальні роботи.
Чим відрізняються роботи різних поколінь? Відрізняються вони дуже багатьом, але основна їхня відмінність - у гнучкості, здатності перебудовуватися, змінювати свою поведінку при зміні виробничого середовища. Цю гнучкість (звичайно, в межах функціональних можливостей, що залежать від кінематики робота) визначають головним чином інформація про зовнішнє середовище, яку може сприйняти робот, та здатність її обробки системою управління робота, що виробляє керуючі дії для виконавчих механізмів.
Однак не слід думати, що одне покоління роботів послідовно витісняє інше. Пояснюється це тим, що з використанні роботів необхідно дотримуватися принципу мінімальної функціональної надмірності, т. е. залежно від характеру тієї технологічної завдання, яку має виконувати робот, слід вибирати рівень його функціональної надмірності не вище, ніж цього вимагає конкретне завдання.
Ми вже говорили про те, що історія робототехніки розпочалася не "на порожньому місці". Попередниками промислових роботів були жесткобудовані маніпулятори (автооператори), які іноді називають роботами нульового покоління та успішно застосовують і зараз в автоматичних лініях. Автоматичні лінії створюються в масовому та великосерійному виробництві для виготовлення однієї і тієї ж деталі у великих кількостях та протягом тривалого проміжку часу (кілька років). Автооператори працюють в одному циклі з усім іншим технологічним обладнанням лінії та виконують допоміжні операції його завантаження та вивантаження. Так як деталь завжди одна і та ж, то не виникає потреби в розбудові автооператора.
Роботи першого покоління - програмні - відрізняються тим, що їхня поведінка може змінюватися в результаті зміни програми. Розглянемо, наприклад, робот, який завантажує деталі в патрон токарного верстата з ЧПУ з палети (це пристрій для транспортування деталей, в якому вони зберігаються строго орієнтовано в спеціальних гніздах). Робот бере по черзі заготовки з палети і встановлює їх в патрон верстата, а готові деталі - в гнізда, що звільнилися. Після того, як обробка всіх деталей у палеті закінчена, може бути подана палету з іншими деталями. Тоді верстат з ЧПУ необхідно ввести керуючу програму для обробки нової деталі. Нова програма вводиться і систему управління робота. Таким чином, робот перебудовується на завантаження інших деталей, при цьому він працює в строго детермінованому середовищі.
Вся інформація про зміну виробничого середовища надходить у систему управління робота у його програмування. Інформація про зміну середовища, що надходить у процесі функціонування робота, украй незначна. Не оснащений спеціальним датчиком робот, якщо в будь-якому гнізді паллети не виявиться деталі, намагатиметься "взяти" порожнє місце і встановити його в патрон. Якщо ж робот оснащений тактильними датчиками, що дозволяють виявити відсутність деталі, він зупиниться та викличе людину, яка має з'ясувати причини зупинки та усунути їх. Перебудуватися на нову програму, пристосуватися до змін без допомоги людини програмний робот не може. Інформація про незаплановані зміни виробничого середовища, що надходить у систему управління робота, здатна викликати реакцію лише одного типу - припинення його функціонування та виклик обслуговуючого персоналу. Разом з тим завдяки своїй здатності швидко перебудовуватися на виконання нових завдань програмні роботи знайшли широке застосування в різних галузях промисловості, і саме вони зараз становлять більшість використовуваних у промисловості роботів.
Роботи другого покоління здатні реагувати зміну довкілля. Вони називаються адаптивними. Які зміни зовнішнього середовища маються на увазі? Адже, здавалося б, у виробництві можна все організувати таким чином, що роботу достатньо виконувати задану програму, і це забезпечить його надійне функціонування. Однак зробити це вдається далеко не завжди.
Розглянемо, наприклад, технологічний процес дугового зварювання. Припустимо, потрібно приварити бічну стінку до даху кабіни трактора "Білорусь". Зварювані деталі мають складну форму, а стик – складну конфігурацію. Робот, зварювальною головкою, повинен перемістити її по відповідній траєкторії, і це переміщення може бути запрограмоване. Що відбувається на практиці, коли операцію зварювання виконує програмний робот? Замість придатної продукції часто виходить шлюб. Викликано це тим, що деталі мають складну форму, значні габарити, а вимоги до точності їх виготовлення не дуже високі, оскільки на експлуатаційні характеристики кабіни незначні відхилення розмірів істотного впливу не надають, при транспортуванні деталі з листового металу могли злегка деформуватися, довжина стику досить значна. У результаті робот десь покладе шов добре, десь - лише на одну з деталей, що зварюються, а десь і зовсім "варить повітря".
Адаптивний зварювальний робот, виконуючи цю операцію за допомогою засобів відчуття, якими він оснащений, постійно контролює положення електрода щодо стику деталей. Інформація про зміщення надходить у систему управління робота, яка її обробляє в реальному масштабі часу, формує керуючі впливи та передає їх виконавчим органам робота, що коригує траєкторію руху.
Таким чином, адаптивні роботи мають розвинену систему сприйняття інформації про довкілля у процесі їх функціонування, якої програмні роботи не мають. Ця інформація має бути не тільки сприйнята, а й перетворена на керуючу інформацію, тому адаптивні роботи мають систему обробки інформації. Оскільки саме ЕОМ є універсальною машиною обробки інформації, системи управління адаптивних роботів створюються з урахуванням досить потужних обчислювальних систем з урахуванням мікропроцесорної техніки. Безумовно, реакція робота на зміни довкілля має бути цілком певною. Алгоритми переробки інформації про зміни довкілля в керуючі впливу програмуються та становлять дуже важливу частину програмного забезпечення. Досконалість програмного забезпечення адаптивного робота головним чином забезпечує широту його функціональних можливостей, ефективність в експлуатації. Роботи другого покоління вже застосовуються в промисловості, але кількість їх поки що порівняно невелика.
Роботи третього покоління – інтелектуальні. Промисловістю вони поки що не випускаються та у виробництві не використовуються. Та й сфера застосування їх в. виробництві поки що не зрозуміла. Вчені в нашій країні і там проводять інтенсивні дослідження й не так у напрямі створення інтелектуальних роботів, скільки намагаючись вирішити легше завдання створення деяких елементів штучного " інтелекту " . Чим відрізняються інтелектуальні роботи від інших? Як роботи третього покоління вони, природно, наділені всіма тими самими здібностями, як і роботи першого (програмні) та другого (адаптивні) поколінь. Інтелектуальні роботи, як і програмні, здатні до цілеспрямованої діяльності, можуть виконувати жорстко задану програмою послідовність дій. Як і адаптивні роботи, вони здатні сприймати інформацію про довкілля, обробляти її та змінювати свою поведінку відповідно до змін зовнішнього середовища. Головна відмінність інтелектуальних роботів полягає в тому, що вони здатні планувати свою діяльність. Перед роботом третього покоління досить поставити завдання: чітко сформулювати мету, критерії, за якими він повинен оцінювати способи досягнення мети, задати обмеження, в рамках яких він може діяти, і він сам може розробити безліч способів, шляхів вирішення поставленого завдання, оцінити їх з точки зору заданих критеріїв, вибрати найкращий у конкретних умовах шлях та вирішити завдання. Таким чином, основне, що відрізняє роботи різних поколінь - це обсяг і складність завдань переробки інформації, що виникають у процесі їх функціонування.
Застосування сучасних промислових роботів збільшує продуктивність обладнання та випуск продукції, покращує якість продукції, замінює людину на монотонних та важких роботах, допомагає економити матеріали та енергію. Крім того, вони мають достатню гнучкість, щоб використовувати їх при випуску продукції середніми і малими партіями, тобто в тій галузі, де традиційні засоби автоматизації непридатні. Дрібносерійна продукція має величезний ринок. Дослідження показують, що переважна більшість деталей, що закуповуються навіть військовими організаціями, були випущені партіями менше 100 штук, а у Великій Британії згідно з проведеними оцінками приблизно 75 % усіх металевих деталей випускалося партіями менше 50 штук. Роботи ще не мають багато найважливіших якостей, властивих людині, наприклад не здатні до розумного реагування на непередбачену обстановку і зміну робочого середовища, до самонавчання на основі власного досвіду, використання тонкої координації системи «рука - око». Роботи із захватами або подібні їм застосовуються для виконання маніпуляційних операцій, наприклад при видаленні задирок, лиття, очищення злитків, кування, термообробці, точному литті, обслуговуванні верстатів на навантаженні-розвантаженні, формуванні, упаковці, розміщенні деталей і складуванні. Руки роботів замість захватів можуть оснащуватися різними інструментами для виконання робіт, починаючи з фарбування розпиленням, нанесення клейових та ізоляційних покриттів і закінчуючи свердлінням, зенкуванням, закручуванням гайок, шліфуванням, піскоструминним очищенням. Крім того, роботи можна використовувати для точкового та дугового зварювання, теплової обробки та різання за допомогою полум'я або лазера, а також при очищенні за допомогою водяних струменів. Слід зазначити, що початкові ілюзії про можливість створити універсальний робот, здатний виконати майже будь-яку роботу – від збирання до точкового зварювання, тепер значною мірою розвіяні. Нині роботи набувають спеціалізацію, стаючи фарбувальними роботами, зварювальними роботами, складальними роботами тощо.
Зрештою, щодо потенційної заміни робітників «сталевими комірцями» слід пам'ятати, що робот може замінити лише того, хто «працює, як робот». Однак недалеко той час, коли роботи зможуть замінити людей не тільки на стомлюючій, повторюваній або важкій роботі, а й на роботах, які, як вважалося раніше, вимагають вправності, що здобувається з досвідом. Тому цілком зрозуміло, що у багатьох поширення роботів викликає занепокоєння через можливе зростання безробіття.
З появою складних робототехнічних пристроїв не можна більше стверджувати, що роботи просто замінять людей на непривабливі роботи, проте людству загрожує деградація, якщо воно, побоюючись безробіття, продовжуватиме працювати на нудних одноманітних роботах.
Слово робот походить від чеського слова "робота", що означає "каторжний працю" або "робота". Сьогодні ми використовуємо слово «робот», щоб позначити будь-яку штучну машину, яка може виконувати роботу або інші дії, які зазвичай виконують люди, або автоматично, або за допомогою дистанційного керування.
Що роблять роботи?
Уявіть, якщо ваша робота полягає в тому, щоб закручувати один гвинт на тостері. І ви робите це знову і знову, щодня, протягом декількох тижнів, місяців або років. Така робота краще підходить роботами, ніж людям. Більшість роботів сьогодні використовуються для виконання дій, що повторюються, або робіт, які вважаються занадто небезпечними для людини. Наприклад, робот ідеально підходить для розмінування бомб. Роботи також використовуються на заводах, щоб виробляти такі речі, як автомобілі, цукерки та електроніку. Роботи в даний час використовуються в медицині, у військовій техніці, виявлення об'єктів під водою, або для дослідження інших планет і т.д. Роботизовані технології допомогли людям, які втратили руки чи ноги. Роботи є чудовим помічниками всього людства.
Навіщо використовувати роботів?
Причина використання роботів досить проста та зрозуміла. Справа в тому, що використовувати роботів часто буває дешевше, ніж людей. Для роботів простіше обладнати робочі місця, інколи ж використання роботів є єдиним можливим способом вирішення деяких завдань. Роботи можуть досліджувати зсередини паливні резервуари, вулкани, мандрувати поверхнею Марса або в інших місцях, надто небезпечних для людей. Роботи можуть робити те саме знову і знову, і їм не стане нудно. Вони можуть свердлити стіни, варити труби, фарбувати машини, поводитися з токсичними речовинами. А в деяких ситуаціях роботи набагато точніші і можуть скоротити витрати виробництва через людські помилки. Роботи ніколи не хворіють, їм не потрібно спати, вони не потребують їжі, обходяться без вихідних і, що найкраще, вони ніколи не скаржаться!
З чого складаються роботи?
Роботи можуть бути зроблені з різних матеріалів: метал, пластмаса та багато іншого. Більшість роботів складаються з 3-х основних частин:
- Контролер або «мозок» робота, який працює за допомогою комп'ютерної програми. Тут зберігаються алгоритми, з допомогою яких робот виконує різні маніпуляції.
- Механічні частини: двигуни, поршні, механізми захвату, колеса та шестерні, завдяки яким робот здатний рухатися, переміщати предмети, повертатися тощо.
- Датчики перетворює отриману інформацію на зручну форму для подальшої передачі. Датчики дозволяють роботу орієнтуватися на місцевості, визначити розміри, форму, відстань між об'єктами, напрямок та інші характеристики та властивості речовин. Часто на роботи встановлюють датчики тиску, які можуть визначати величину тиску, необхідну для того, щоб схопити предмет, не пошкоджуючи його.
Штучний інтелект
Спочатку штучний інтелект розроблявся з метою відтворення людського розуму, проте в даний час велика кількість досліджень сфокусована на так званому . Принципи роевого інтелекту можуть бути використані, наприклад, для створення нанороботів.
Спочатку штучний інтелект розроблявся з метою відтворення людського розуму, проте в даний час велика кількість досліджень сфокусована на так званому роєвому інтелекті - особливому типі розуму, який проявляється у спільній діяльності комах або в роботі великої кількості простих роботизованих механізмів. Принципи роевого інтелекту можуть бути використані, наприклад, для створення нанороботів.
Обмеження роботів
На жаль, роботи не можуть, як у кіно, думати чи приймати рішення. Роботи - це машини із запрограмованими рухами, які дозволяють їм переміщатися у певних напрямках із заданою послідовністю дій. ІІ дозволяє роботам опрацьовувати отриману інформацію і навіть навчатися. Але вони все ще мають суттєві обмеження, оскільки здатні розуміти лише певні типи інформації, і виконувати лише обмежений набір функцій, закладений у них під час створення.
Із чим асоціюється у вас поняття про робототехніку? Погодьтеся, уяву малює щось, людиноподібне, з механічними руками і ногами, або, павукоподібне, а ще, обов'язково представляється знаменитий собака-робот. Одним словом, уявлення про роботи у багатьох досить вузьке та однобоке.
Насправді, у світі, роботи – досить затребувані. Їх використовують у абсолютно різних сферах життя, про які багато хто може навіть не здогадуватися.
Медицина
Найдивовижнішим чином роботи рятують людські долі, а іноді й життя. Можливо, ви не здогадуєтеся, але сучасні протези кінцівок безпосередньо пов'язані з робототехнікою. Нерухливі штучні руки залишилися в минулому, нинішні протези вміють рухати пальчиками. Їх керування безпосередньо пов'язане з електричними імпульсами, що передаються тілом.
Проте штучні кінцівки – не єдина заслуга роботів у медицині. Найпрогресивніші екземпляри вміють проводити високотехнологічні операції!
Космос
Напевно, ні в кого не виникне сумнівів у тому, що космос ніби призначений для проживання роботів. І справді, якщо подивитися на історію освоєння космосу, можна побачити, що більшість космічних досліджень лягла саме на плечі роботів. Місяцехід, Марсохід та робот-аватар – найвідоміші з космороботів. Насправді їх різновидів досить багато, всі вони призначені для роботи в умовах космосу і виконують дії, які для людини виявилися б непосильними або вкрай небезпечними.
Системи безпеки
Відмінно проявляють себе роботизовані системи у сфері безпеки. Ці роботи першими виявляють пожежонебезпечні ситуації та успішно запобігають їх.
Сучасні військові навчання максимально наближені до умов реальності завдяки роботам, що імітують противника. Роботи для військових навчань не відрізняються стильним дизайном, але досить добре імітують людські імпульси та звички.
Також роботи здатні проводити тривале стеження за об'єктами, що викликають підозру в органів правопорядку.
Виробництво та побут
Неможливо уявити собі сучасні заводи без роботизованої техніки. Роботи виконують безліч різних операцій. В основному - це дії, що вимагають багаторазового повторення та високої точності. Найчастіше застосування роботів рятує цілі галузі промисловості. Адже їх застосування дозволяє значно збільшити продуктивність праці, звільнивши у своїй людські ресурси на вирішення найважливіших завдань.
Добре застосовні роботи і в побуті. Найвідоміші з них – робот-пилосос та газонокосильник. Також, можна зустріти роботів спеціально розроблених для виконання складніших побутових завдань.
Розваги
Ну і звичайно ж, ніхто не скасовував роботів, покликаних нести людям радість, розважаючи їх своїми вміннями. Здебільшого, такі роботи представляють світ дитячих іграшок: всілякі тварини, що співають і танцюють, інтерактивні іграшки, радіокеровані машини і вертольоти. Втім, роботи для розваги дорослих відрізняються від дитячих, хіба розмірами.
Найдивовижніші роботи планети зібралися цього тижня в центрі столиці на Міжнародному форумі "Мобільні роботи-2010", організованому за підтримки Міністерства освіти і науки РФ. У рамках форуму у Палаці спорту змагатимуться роботи-сумоїсти, свої здібності продемонструють розумні машини, що об'їжджають перешкоди, збирачі врожаю та прибиральники сміття.
З часів першого винахідника робота Леонардо да Вінчі минуло кілька століть, і сьогодні автоматизовані машини можуть не тільки рухати руками та крутити головою, а й висловлювати почуття і, що найдивовижніше, приймати рішення. Багато з них настільки досягли успіху у своїй роботі, що з легкістю замінюють людину.
Космонавт
У вересні 2010 року перший робот під ім'ям Робонавт Другий розпочне виконання своїх обов'язків на борту шатла Discovery. Унікальність цього пристрою в тому, що, будучи спритним і рухливим, він може легко піднімати вантаж масою понад 9 кг. На відміну від людини йому не потрібний скафандр, а значить Робонавт може робити багато з того, що роблять люди, але у вакуумі і без спеціального захисту, повідомляє gzt.ru.
Домогосподарка
Один із найпопулярніших напрямів у роботобудуванні - створення помічників по господарству. Взагалі, робот – це машина з антропоморфною поведінкою. Слово це вперше з'явилося у п'єсі чеського письменника Карела Чапека "Р. У. Р", сам термін походить від чеського robota - підневільна праця. Виходить, що прислужування людям – їхнє основне завдання. Ось і корейський Mahru-Z вміє наводити лад у будинку, завантажувати пральну машину, підігрівати їжу в мікрохвильовій печі і приносити її господареві, пише zhelezyaka.com.
Шахіст
Минулого року російські вчені розробили робота-шахіста. Трипалим механічним щупом він самостійно пересуває фігури електричною шахівницею. Розробник Костянтин Костенюк розповів, що робот уже обіграв кількох іменитих гросмейстерів, але, на його думку, потребує доопрацювання, він, наприклад, має ще говорити та мити посуд. Поки ж пристрій може лише одночасно грати з трьома суперниками і нескінченно сам з собою.
Робот-валіза
Російські винахідники кажуть, що вже наступного року у продажу з'явиться робот-валіза. Пристрій сам їздитиме за господарем, точніше, за власником картки-маяка. Воно долає перешкоди та враховує особливості ландшафту, наприклад, вміє зупинятися перед сходами та сповільнює хід похилою площиною. Заряду акумулятора вистачає на 2 години роботи, виконаний він із удароміцного та вологонепроникного матеріалу, пише robotronic.ru.
Дитина
Перед тим, як наважитись стати батьками, японські винахідники радять завести робота-симулятора дитини. Називається він Yotaro і здатний доставити всі труднощі, які чекають на молодих батьків. Він може виражати емоції, зокрема вміє плакати водою.
Медсестра
Звісно, механізми насамперед покликані полегшити життя людині. Вчені постійно створюють медичні мікророботи, здатні проникати в організм людини, механізовані руки і т.д. А американські вчені, наприклад, розробили прототип інвалідного крісла, яке може самостійно рухатись. Лазерні детектори оцінюють особливості ландшафту та прокладають маршрут. У Японії у лікарнях вже працюють механізовані медсестри та брати, а в майбутньому вони ще й зможуть носити хворих на руках. Пристрій вагою до 180 кг з м'яким покритим матеріалом "руками" підхопить хворого і, керуючись даними, одержуваними з сенсорів, перенесе пацієнта з місця на місця. Робот реагує на голос і розпізнає обличчя.
Пацієнт
Роботи можуть стати тренажером. Наприклад, стоматологічним. Зовні модель Hanako схожа на людину, поки медики-початківці "чинять" їй "зуби", вона може зображати біль, закочувати очі і пускати слини. Крім того, Hanako говорить "Мені боляче" і ще кілька стандартних фраз.
Морські санітари
На допомогу екологам та океанологам приходять невеликі автономні роботи AUE (autonomous underwater explorers). Вони можуть працювати "зграями" (по 5-6 машин розміром з футбольний м'яч і по 20 менших пристроїв), патрулюючи морські глибини і збираючи дані про стан води, течії, тиск, рівень забрудненості і т.д.
Фотомодель
Робот-модель розробили японські спеціалісти. Механічна дівчина, в тілі якої знаходиться 30 моторчиків, може граційно пересуватися подіумом, приймати різні пози і виражати різні емоції. Модель HRP-4C зростом 158 см важить 43 кг, пише pinktentacle.com.
Вчитель
Відповідно до футуристичних фільмів, у майбутньому роботи працюватимуть нарівні з людьми у всіх сферах діяльності. Так, у японській школі кілька років тому успішно протестували робота-вчителі. Він володіє різними мовами, може влаштовувати перекличку, давати завдання та висловлювати емоції.
Нюхач
Вчені навчають роботів розпізнавати запахи. Наприклад, сенсор моделі Ubiko розпізнає запах диму та попелу, потім пристрій посилає сигнал на пульт охорони, яка вже вживає заходів щодо ліквідації спалаху. Інший прилад за допомогою інфрачервоного спектрометра визначає хімічний склад продукту, його свіжість та склад.
Кухонний помічник
Перший робот-кухар був сконструйований у 2006 р. у Китаї. Модель AIC-AI готувала різні страви, звичайно, китайської кухні. Вона вміє смажити, парити, варити, кип'ятити, пекти тощо. А Robo Waiter 1 працював у гонконгському ресторані. Робот курсував між столиками, приймав замовлення і, звичайно ж, приносив додатковий дохід.
Еморобот
У міру розвитку роботобудування моделі стають дедалі емоційнішими. Роботи-гуманоїди дедалі більше уподібнюються людині. Вони можуть не просто виконувати певні функції, а й виражати захоплення, подив, смуток, антипатію, радість та ін. Уловлюючи за допомогою камери зміну в людській особі, робот відповідним чином реагує на них. У майбутньому його планується використовувати як доглядальницю.
Найменший
Найменшого робота зібрали у Японії 1992 року. Довжина механізму склала всього 1 см. А найменшим людиноподібним роботом є модель BeRobot заввишки трохи більше 15 см. Він може ходити, танцювати, віджиматися і має нехитрі прийоми східної боротьби тай-чі. Керувати механізмом можна голосом чи пультом.
Риби
Японський робот-риба може непомітно для морських мешканців вести їх спостереження. Під силіконовою оболонкою, що повторює зовнішній вигляд червоного луціана, захована система баластів на кшталт тих, що використовуються в підводних човнах для спливання та занурення. У дію пристрій наводиться рухами хвостової частини.
Таргани
А таргани можуть знищувати популяції шкідливих комах. Вчені Франції, Бельгії та Швейцарії створили модель, яка виглядає як тарган, пересувається на коліщатках, оснащена камерами та інфрачервоними сенсорами. У майбутньому винахідники мають намір створити моделі серйозніші, наприклад, для керування овечим стадом.
Помічник
Французька компанія Robosoft нещодавно представила пристрій під назвою Kompai, призначений для допомоги людям похилого віку та людям з обмеженими можливостями. Kompai не тільки розмовляє та розуміє мову, але й виконує безліч різних справ по дому. Крім того, за допомогою камери, вбудованої в робота, можна встановлювати зв'язок із друзями та знайомими в Інтернеті.
Музиканти
Творчість теж перестала бути прерогативою людини. Сучасні роботи вміють грати на музичних інструментах та писати картини. За даними Daily Mail, модель WF-4RIV, придумана фахівцями університету Васседа, віртуозно грає на флейті, при цьому вона "прислухається" до аудиторії та музикантів оркестру. Робот Haile, подібно до живого барабанщика, підлаштовується під мелодію і сам імпровізує. А створена в Харбіні чотирипала рука грає на електронному органі.
Художник
Швейцарець Salvador DaBot з вусами та в береті – робот, який малює портрети. Спочатку він робить знімок обличчя, а потім за спеціальним алгоритмом робить малюнок. При цьому він може "спілкуватися".
Любитель пива
Винахідники Австрії у 2004 році створили робота-алкоголіка, пише membrana.ru. Bar Bot сидить у барі, шукаючи "жертву". Впіймавши на собі цікавий погляд, він починає просити монетку, а зібравши необхідну суму починає крутитися навколо своєї осі, примовляючи: "Будь ласка, одне пиво". Бармен вставляє банку пива в "руку". "Велике спасибі", - дякує Bar Bot, і не поспішаючи виливає напій у "рот", що нагадує раковину. Потім жбурляє банку на підлогу, і процес починається знову.
Матеріал підготовлений інтернет-редакцією www.rian.ru на основі інформації РІА Новини та відкритих джерел
