ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ РОБОТОВ

Первое поколение роботов представляет собой манипулятор (блоки 2, 3, 4, рис. УП1-4) с программным устройством управления (блок 5). Такой робот выполняет совокупность жестко запрограммированных операций. Для этого среда, в которой он действует, должна быть заранее полностью известна и определенным образом организована, а предметы, с которыми он манипулирует,— в исходном положении и строго ориентированы в пространстве. [c.313]

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ РОБОТОВ [c.10]

Первое поколение роботов Ц [c.11]

Существенным недостатком роботов первого поколения является требование высокой точности сборки свариваемых деталей и их расположения в рабочем пространстве робота. В настоящее время создаются сварочные роботы второго поколения с системами обратной связи, с помощью которых рабочая программа и манипуляции робота будут автоматически корректироваться при изменении положения изделия или его отдельных элементов. Такие роботы, оборудованные специальными датчиками, смогут, например, обеспечить автоматический обход встречающихся на пути элементов зажимных приспособлений. Наряду с совершенствованием обычных промышленных роботов создаются роботы, действующие в экстремальных (сложных, труднодоступных, опасных для человека) условиях — в агрессивных средах, под водой, в космосе. [c.145]

Различают три класса или поколения ПР с автоматическим управлением. К первому поколению относят те из них, которые работают по жесткой программе. Такие роботы-манипуляторы находят все более щирокое применение в машиностроении и выпускаются серийно в нашей стране и за рубежом. [c.324]

Три поколения роботов. Промышленные роботы первого поколения имеют программное управление. Они могут быть или стационарными, или подвижными и широко применяются для выполнения основных и вспомогательных операций технологических процессов, в складских работах и т. п. [c.271]

Современная робототехника стала возможной — как и многое другое в сегодняшней технике, да и вообще в науке — благодаря появлению электронных вычислительных машин Стало возможным и то, о чем мы и мечтать не смели, — автоматизировать не только физический производственный труд человека, но и ряд умственных операций. Это уже новое качество. Однако я не разделяю оптимизма некоторых математиков, которые считают, что подобный искусственный интеллект уже в ближайшем будущем превратит роботов в поэтов и музыкантов, в инженеров и математиков. Я считаю, что корни такого оптимизма кроются в недооценке реальных технических трудностей, которые стоят на пути конструирования мыслящих устройств. При всем том не могу отрицать, что роботы, снабженные даже зачаточными элементами искусственного интеллекта , способны справиться с задачами, которые недоступны их более примитивным братьям. Это будет новое поколение роботов, еше один шаг в развитии робототехники. Известно, что в робототехнике имеется несколько поколений первое-манипуляторы, второе — планирующие системы, снабженные электронно-вычислительными устройствами, третье — роботы с чувствительными датчиками и четвертое— думающие роботы с искусственным интеллектом . [c.55]

В настоящее время для гибкой автоматизации производства в основном используются РТК первого поколения с программным управлением от ЭВМ. Автоматизация технологических операций в них обеспечивается системами ЧПУ роботов и оборудования. Однако возможности систем ЧПУ принципиально ограничены. Они могут обеспечить автоматическое функционирование РТК только в строго определенных и неизменных условиях, организация которых требует значительных затрат. [c.4]

Область возможных и экономически целесообразных применений роботов первого поколения достаточно широка. Эти роботы успешно применяются в РТК и ГАП с программным управлением для обслуживания металлорежущего оборудования (в частности, станков с числовым программным управлением), печей, штампов, прессов, технологических линий, сварочных аппаратов, литейных машин и др. Они осуществляют установку, снятие, транспортировку, упаковку изделий, простейшие сборочные операции, сварку, ковку, литье под давлением, термическую и механическую обработку и т. д. [c.21]

Однако функциональные возможности роботов первого поколения существенно ограничиваются малым ассортиментом датчиков и несовершенством системы управления. Последняя служит в основном лишь для осуществления жесткой программы, заранее заложенной в память. Способность к восприятию обстановки в рабочей зоне у роботов первого поколения практически отсутствует, поэтому эти роботы не могут функционировать полностью автономно. Их программирование в режиме обучения, а иногда и эксплуатация требуют вмешательства человека-оператора. [c.21]

Роботы второго поколения — это роботы с адаптивным управлением. Они отличаются от программных роботов, во-первых, существенно большим ассортиментом сенсорных устройств, особенно датчиков внешней информации (телевизионные или оптические системы искусственного зрения, тактильные, силовые, локационные датчики и т. п.) и, во-вторых, более сложной системой автоматического управления. Последняя уже не сводится к простому устройству для запоминания и отработки жесткой программы движения, как у роботов первого поколения, а требует для своей реализации управляющей ЭВМ. [c.21]

Простейшим способом управления по заданной программе является программное управление, используемое в некоторых промышленных роботах первого поколения. Аналитическая запись программного управления с учетом динамики робота имеет вид, аналогичный закону управления (5.2). При реализации такого управления в роли датчика выступает таймер, который последовательно шаг за шагом формирует управляющие воздействия на двигатели. [c.160]

Роботы первого поколения, которые действуют по заданной программе, определяющей жесткую последовательность выполнения операций, оказались неспособными решить растущие задачи автоматизации производства. Они хороши лишь для неизменных условий загрузки технологического оборудования, межстаночного транспортирования и складирования изделий и других простых работ. При малейшем нарушении, например расположения заготовок, робот теряется и дает сбои. На выручку пришло второе поколение роботов, обладающее способностью адаптации, иными словами, возможностью автоматически корректировать свое поведение в зависимости от состояния окружающей среды. Благодаря оснащению их тактильными датчиками, сигнализирующими о прикосновении захвата с предметом, рука робота [c.43]

Нужно ли еще что-то от робота Тем не менее ученые и изобретатели уже ломают голову над пятым поколением роботов, обладающих сенсорными способностями позволяющими выполнять инспектирование, сортировку и сборку сложных изделий. Если обычно первое поколение ЭВМ работает на электронных лампах, второе — на транзисторах, третье — на микросхемах и четвертое — на сверхбольших интегральных схемах, то на пятом поколении предполагается применить такое расположение сверхбольших интегральных схем, чтобы робот мог одновременно выполнять множество операций. Это дает значительное увеличение его эффективности. [c.44]

Дуговую сварку в защитных газах применяют в робототехнических комплексах для сварки изделий в мелко- и среднесерийном производствах. Комплекс (рис. 5.11) включает в себя манипулятор 4 с рабочим органом - сварочной горелкой 3, поворотный стол 2, на котором устанавливаются и точно позиционируются свариваемые изделия 7, и устройства программного управления 5. Манипулятор имеет пять-шесть степеней подвижности, что позволяет ему перемещать сварочную горелку по сложной пространственной траектории. Траектория движения горелки программируется и может быстро изменяться при смене свариваемого изделия. Роботы первого поколения имеют жестко заданную программу перемещения рабочего органа, что требует проводить позиционирование свариваемого изделия с высокой точностью. Роботы второго поколения (адаптивные, самонастраивающиеся) имеют специальные датчики, позволяющие им реагировать на отклонение траектории сварного шва и корректировать движения горелки. [c.238]

Роботы первого поколения работают по жесткой программе в них используются системы с численным программным управлением. Они запоминают программу и способны выполнять ее в автоматическом цикле любое число раз легко переналаживаются на выполнение различных операций. Однако эти роботы не обладают устройствами типа органов чувств человека для сбора информации о внешней среде и не приспосабливаются к внешним усло- [c.419]

На рис. 244 приведена кинематическая схема промышленного робота УМ-1 первого поколения. От гидроцилиндров 1—3 осуществляется перемещение руки 4 с кистью 5 и захватом 6 в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также поворот их вместе с колонкой 7. Деталь в пространстве ориентируется при повороте кисти вокруг двух осей продольной оси руки и оси, перпендикулярной последней. [c.420]

Роботы первого поколения представляют собой манипуляторы, управляемые с помощью программы, помещенной на тот или иной носитель информации. Программа составляется оператором, и в ней кодируется последовательность движений исполнительных органов робота. Таким образом, у роботов этого поколения внешний мир строго фиксирован и все объекты должны занимать в пространстве положения, предписанные программой. [c.79]

В настоящее время применяются главным образом промышленные роботы первого поколения с цикловыми или числовыми системами программного управления (ЧПУ), работающие по жесткой программе. [c.477]

Роботы первого поколения (с программным управлением) применяют для обслуживания станков, прессов, печей, сварочных установок и машин вьшолнения основных технологических процессов (гибки, вальцовки, резки, сборки, сварки) погрузочно-разгрузочных и складских работ. Роботы второго поколения отличаются от роботов первого наличием чувствительных устройств (осязание, телевизионное зрение), имеют более сложное управляющее устройство. Роботы третьего поколения (интегральные роботы) в отличие от роботов второго поколения обрабатывают информацию, полз чаемую от органов чувств. Эти роботы применяют для работ, требующих распознавания образов (работа по чертежу), а также протекающих в сложных и изменяющихся условиях. [c.362]

В промышленности широко используют роботы первого поколения, работающие по жесткой программе, недостатком которых является требование высокой точности сборки свариваемых деталей и их расположения в рабочем пространстве. Созданы роботы второго поколения с системами обратной связи, с помощью которых рабочую программу и манипуляции робота автоматически корректируют при изменении положения изделия или его отдельных элементов. Управление такими роботами снабжено микропроцессорной вычислительной техникой. [c.453]

За последние годы создано множество типов роботов первого поколения в основном средней грузоподъемности. Первоочередное появление таких роботов объясняется рядом объективных причин. Во-первых, большая доля объектов манипулирования приходится на изделия со средними массами во-вторых, эффективность автоматизации этих операций в условиях современного производства традиционными методами относительно низка в-третьих, технические решения при создании конструкций ПР первого поколения и систем управления сравнительно просты, и, следовательно, возможны быстрое внедрение и окупаемость затрат. [c.9]

Опыт создания роботов первого поколения явился ценным вкладом в развитие робототехники и показал, что для обеспечения основных технических характеристик роботов необходимо применение комплексного подхода. [c.9]

Опыт проектирования и использования роботов первого поколения позволил создать элементную базу аппаратных средств управления, содержащую следующие устройства задания хранения управляющей программы, диапазонов перемещения исполнительных устройств, времени движения, переходов на другие программы интерполирования преобразования кодирования модуляции распределения информации по входам сервосистем связи с оператором. [c.129]

Из рассмотренных примеров видно, что, если для обслуживания процессов в большинстве случаев достаточно использовать простейшие ПР, работающие по жесткой программе (ПР первого поколения), то для сборочных операций необходимы, как правило, роботы с большей информационной мощностью, обладающие способностью адаптации к внешним условиям (ПР второго поколения), а в ряде случаев ПР с высокоорганизованными средствами очувствления и элементами искусственного интеллекта (ПР третьего поколения). Поэтому намеченные к разработке и внедрению в 12-й пятилетке роботы по своему техническому уровню будут в значительной мере относиться к роботам второго поколения с управлением от микроЭВМ (или микропроцессоров) и иметь более развитой сенсорный аппарат, обеспечивающий работу по принципу ситуация —действие с целью выбора оптимального алгоритма работы робота в зависимости от реального состояния технологического процесса. [c.246]

Языки и системы программирования роботов. Существует два способа программирования робота обучение и программирование с помощью некоторого алгоритмического языка. Первый способ отличается простотой и не требует высокой квалификации человека-оператора, но он не позволяет программировать сложные технологические процессы. Языковое программирование более перспективно, так как практически не имеет ограничений по уровню сложности создаваемых программ и допускает интерактивное управление роботами. Второе поколение роботов характеризуется уменьшением роли непосредственного обучения и существенным повышением роли программирования с помощью языковых средств при составлении задания. [c.130]

Перспективные модели роботов должны работать в несколько раз быстрее, чем человек или роботы первого поколения. В таких условиях обычные устройства сервоуправления приводами могут оказаться неприемлемыми вследствие ухудшения точности, автоколебаний или неустойчивости. Эффективным средством повышения качества управления в условиях неопределенности и дрейфа параметров является самонастройка параметров регулятора исполнительных приводов. Реализация алгоритмов самонастройки возможна на основе организации обратной связи по основным параметрам, в том числе и по ускорению. Для этой цели могут быть использованы, в частности, линейные и угловые акселерометры. [c.246]

В зависимости от сложности и совершенства управляющих устройств промышленные роботы принято разделять на три поколения. К первому поколению относятся роботы, работающие по жесткой, заранее заданной программе. Основное распространение получили позиционные и контурные системы программного управления. Позиционное управление применяют тогда, когда робот должен обеспечивать точное перемещение детали с исходного положения в конечное без контроля за процессом движения в промежуточных точках траектории. Такое движение необходимо при выполнении загрузочно-разгрузочных, транспортно-складских и других операций. В качестве программоносителя в этих системах управления наиболее часто используют штекерные и матричные панели. Принципиальная схема штекерной системы управления приведена на рис. 239. Требуемая последовательность движений звеньев руки и кисти записывается соответствующей расстановкой штекеров 4 в гнездах панели. Каждое гнездо состоит из двух токопроводящих полуколец. Левые половинки 1 каждого вертикального ряда соединены проводниками 2 с соответствующими реле Р1, Р2,. .. Р10, вторые концы которых имеют общий вывод 5. Правые половинки гнезд 3 каждого горизонтального ряда соединены проводниками 6 с контактами А1, Л2, АЗ, А4 шагового искателя. При контакте щетки шагового искателя с одним из контактов А ток от проводника 9 поступит на правые половинки того горизонтального ряда, который соединен с этим контактом. Наличие штекера в одном из гнезд замыкает обе половинки гнезда, и ток поступает на обмотки реле. Реле срабатывает и подает команду на включение в работу подсоединенного к нему привода (с помощью электромагнитных золотников, муфт и т. п.). [c.265]

Необходимым условием нормальной работы роботов первого поколения с различными системами управления является предварительное ориентирование деталей и точное их расположение в позиции захвата. Это вызвано тем, что роботы не имеют возможности самостоятельно определять положение и ориентирование деталей и не способны приспосабливаться к изменяющимся условиям работы. Практически существующие конструкции промышленных роботов, в том числе и описанные в гл. 9, относятся к первому поколению. [c.268]

Роботы явились дальнейщнм развитием манипуляторов. Первое поколение роботов, имея в свое.м составе такие присущие манипуляторам элементы, как хобот с автоматическим захватом для штучных грузов цилиндрической или призматической формы с раздвижными и сдвигающимися лапами и вращением вокруг оси хобота и станину, отличалось конструктивными особенностями, определявшимися его конкретным назначением и местом работы. [c.247]

Промышленные роботы и манипуляторы, управляемые челове-ком-оператором или программным устройством, могут быть отнесены к роботам первого поколения. В настоящее время должны получить быстрое развитие работы по созданию роботов последующего поколения, обладающих некоторыми органами чувств человека, например осязанием, слухом, зрением, обонянием, реагирующих и на неощутимую человеком информацию, например на ультразвук, вибрации, электромагнитные и тепловые поля и т. п. К. роботам еще более высокого поколения будут относиться устройства, обладающие искусственным интеллектом. Сложные задачи предстоит решить по разработке способа общения человека с роботом, изучению характеристик человека-оператора в системе человек— робот , а также исследованию распределения функций между человеком и роботами, обладающими разной степенью автономности. [c.12]

Рассмотренные способы управления характерны для простейших манипуляторов — промьинленных роботов или так называемых роботов первого поколения. Их особенностью является действие по наперед заданной программе, изменить которую может лишь человек-оператор путем вмешательства извне в настройку следящих приводов или командоаппаратов. [c.136]

Робототехнические системы второг о поколения отличаются от роботов первого поколения наличием автоматически управляемой системы, состоящей из комплекта датчиков обратной связи, которые устанавливаются в сочленениях звеньев, а также на деталях схватов, и, регистрируя силы взаимодействия, дают возможность имитировать функции органов осязания, а также в соответствии с заранее разработанными программами и алгоритмами для ЭВМ, которой снабжается робот, обеспечивать приспособляемость робота к внешней обстановке и коррекцию движений руки с помощью этой ЭВМ. [c.137]

Промышленные роботы и манипуляторы, управляемые оператором или с помощью программного устройст- ва, могут быть отнесены к роботам первого поколения. В настоящее время должны получить быстрое развитие работы по созданию роботов последующего поколения обладающих некоторыми органами чувств человека, например, осязанием, слухом, видением, обонянием, и способных воспринимать некоторую неощутимую человеком информацию, например, реагировать на ультразвук, на электромагнитные и тепловые поля и т. д. К роботам еще более позднего поколения будут относиться устройства, обладающие искусственным интеллектом. В решение этой последней проблемы входят создание методов описания окружающего мира и формирования этого мира в памяти роботов, разработка специальных формализованных языков как средства для управления рсбота-ми, их обучения и управления их поведением. К проблеме искусственного интеллекта для роботов тесно примыкает проблема взаимодействия робота со средой и человеком, а также вопросы взаимодействия меладу челове- [c.138]

Роботы nefmeo поколения (программные роботы) характеризуются жесткой программой действий и элементарной обратной связью. К ним обычно относятся промышленные роботы (ПР). В настоящее время эта система роботов наиболее разработана. ПР первого поколения делятся на универсальные, целевые ПР подъемно-транспортной группы, целевые роботы производственной группы. Кроме того, роботы распределяются на типоразмерные ряды, на ряды по максимальной производительности, по радиусу обслуживания, по числу степеней подвижности и т. д. [c.75]

Роботы первого поколения — это роботы с програмным управлением (программные роботы). Эти роботы предназначены в основном для выполнения определенной, заранее запрограммированной последовательности операций, диктуемой тем или иным технологическим процессом. Управление роботами первого поколения осу цествляется по жесткой программе, формируемой в режиме обучения с помощью человёка-оператора. Поэтому приемлемое качество управления достигается лишь при строго определенных [c.20]

Роботы второго поколения, оснащенные большим ассортиментом датчиков и управляющей ЭВМ с развитым программным обеспечением, значительно превосходят по своим возможностям роботы первого поколения. Благодаря возможности воспринимать внешнюю обстановку, анализировать сенсорную информацию и приспосабливаться к изменяющимся условиям эксплуатации очув-ствленные роботы могут манипулировать неориентированными и неупорядоченными деталями, осуществлять сложные сборочные и монтажные операции, реагировать на препятствия в рабочей зоне и т. п. [c.22]

Роботы второго поколения отличаются от роботов первого поколения своей очувствительностью, так как они снабжены специальными тактильными датчиками, которые позволяют им на ощупь воспринимать информацию от окружающей их среды. Таким образом, внешний мир у этих роботов не является строго [c.79]

К первому поколению относят роботы-манипуляторы, работающие по жесткой программе, записанной на пе1)фоленте или магнитной ленте. В этих роботах используется числовое программное управление. Для их переналадки на выполнения других операций достаточно изменить программу. Недостаток таких роботов заключается в том, что многие производственные операции не могут быть запрограммированы жe t-кой программой. [c.119]

Жесткопрограммируемые ПР относят к первому поколению промышленных роботов, программа действий которых содержит полный набор информации, не изменяющийся в процессе работы. ПР с таким устройством управления не обеспечивают корректирование программ при изменении внешних условий. Например, при использовании такого ПР для загрузки заготовки в штамп исходная заготовка должна подаваться на позицию загрузки в строго ориентированном по отношению к захватам ПР положении, при этом сама позиция загрузки и рабочая часть штампа должны быть также строго сориентированы по отношению к расположению манипулятора. Строго ориентированное по отношению к захватам манипулятора ПР положение заготовки обеспечивает гарантированный захват ее манипулятором. [c.101]

В кузнечно-штамповочном производстве нашли применение главным образом жесткопрограммируемые ПР с цикловым (ЦПУ) и числовым (ЧПУ) программным управлением, т. е. промышленные роботы первого поколения. [c.105]

Вибро-механические устройства. Роботы первого поколения могут манипулировать только теми деталями и изделиями, которые предварительно ориентированы и точно спозиционированы в исходном положении, поэтому они должны быть оснащены сервисными устройствами. Такими устройствами являются бункерно-ориенти-рующие загрузочные устройства (БОЗУ), вибрационные загрузочные устройства (ВЗУ), магазинные загрузочные устройства (М3У), устройства для укладки в магазины-касеты. [c.194]

Появление такой недетерминированности в поведении автомата, описывающего систему очувствления, а следовательно, и всей управляющей структуры, вызвано тем, что эта структура реализует управление адаптивным роботом в противном случае реализовывалось бы жесткое, заранее запрограммированное описаниями соответствующих автоматов поведение робота первого поколения, в отличие от адаптивного, поведение которого должно гибко (но заранее2.извест- [c.155]

Наличие множества специализированных систем сканирования, связанное с большим разнообразием объектов контроля, до последнего времени не позволяло решить проблему создания и широкого внедрения унифицированных контрольно-измерительных роботов для различных отраслей народного хозяйства. Массовое производство промышленных роботов первого поколения и манипуляторов в нанюй стране устранило препятствия на этом пути, позволив в качестве главного элемента систем сканирования автоматизированных средств контроля использовать серийный робот-манипулятор и создать на этой основе широкую гамму роботизированных технологт -ческих комплексов неразрушающего контроля (РТК НК). [c.235]

В настоящее время в промышленности в основном используются роботы первого поколения с жесткой программой действия и отсутствием обратной связи с окружающей средой. Вторым поколением являются роботы с нежесткой программой и датчиками обратной связи. Третье поколение роботов — роботы с искусственным интеллектом, способные полностью заменить человека в области квалифицированного труда [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...