Загрузил dimgog

Lek 01 RTST2011

реклама
Лекция 01 Въведение
Лекция 1: Въведение
Кратко Съдържание:
Първоначални определения
Приложение на роботите - примери
Обобщена функционална схема
Анатомия на роботите - накратко
Исторически бележки
Терминът робот е от славянски произход. Въведен е от известния
чешки писател Карел Чапек (1890-1938), който написал през 1920 г.
знаменитата си социално-фантастична пиеса "Р.У.Р., или Универсалните
роботи на Росум".
В нея изобретателят Росум и неговият син произвеждат и продават
човекоподобни машини които наричат РОБОТИ. С думата робот са
назовани механични работници, предназначени за замяна на хората при извършване на тежък физически труд.
Роботика и транспортно-складова техника
1
Лекция 01 Въведение
Първоначални определения
- Робот – препрограмируем многофункционален манипулатор
конструиран да премества материали, части, инструменти или
специализирани устройства чрез програмно изменяеми движения за
извършване на различни задачи
Или
- Робот – универсален автомат за осъществяване на механични
движения подобни на тези, които извършва човека при изпълнение
на някаква физическа работа.
Предпоставка за зараждане на идеята за робота е желанието да се замени
човека в случаите на тежки или опасни условия на работа.
Робототехника - техническа наука занимаваща се с създаване и
използване на роботи и основани на тях технически системи с различно
предназначение. Възниква на основата на кибернетиката и механиката.
С времето понятието робот се е разширило и сега под робот се разбира
всяка една автоматична машина, заместваща човека и наподобяваща
неговото разумно поведение
Роботика и транспортно-складова техника
2
Лекция 01 Въведение
Роботи използвани в промишлеността
Фиг.1.1.
Роботика и транспортно-складова техника
3
Лекция 01 Въведение
Примери за хуманоидни роботи – андроиди
Фиг.1.4
Фиг.1.2
Фиг.1.3
Роботика и транспортно-складова техника
4
Лекция 01 Въведение
Обобщена функционална схема на робот
Фиг.1.5.
Роботика и транспортно-складова техника
5
Лекция 01 Въведение
На фигура 1.5:
 Изпълнителните системи се разделят на
o Манипулационна (от един или няколко манипулатора) – извършва операции
над обекта на обработка или държи инстумента, с който той се обработва
o Транспортна (локомоционна, за придвижване) – служи за преместване на
робота в работната среда
 Изпълнителните системи се състоят от:
o механична система (обикновено представлява кинематична верига,
състояща се от подвижни звена, които са свързани помежду си с
кинематични двоици (стави, връзки)
o задвижващ я механизъм – с хидравлично, пневматично или
електрозадвижване
 Изпълнителните системи пряко въздействат върху външната среда.
 Сензорната система отчита параметрите на външната среда и въздействията от
страна на изпълнителните системи и изпраща тази информация към блока за
обработка на информацията и за автоматично управление.
 Блокът за обработка на информацията и за автоматично управление
непосредствено управлява изпълнителните системи на робота.
 Човекът-оператор може да контролира и коригира работата чрез системата за
връзка.
Роботика и транспортно-складова техника
6
Лекция 01 Въведение
Градивни елементи на анатомията на роботите
Основните градивни елементи съставящи на един робот са:
• кинематична верига
• задвижвания (актуатори) – двигатели плюс трансмисии и предавки
• сензори
• контролери
• потребителски интерфейс
• захранващо-трансформиращ блок
Роботика и транспортно-складова техника
7
Лекция 01 Въведение
Кинематична верига на манипулатора
Манипулаторът се състои кинематична верига от твърди звена свързани
посредством стави – лостова система на манипулатора.
Ставите обикновено са
въртящи (R - rotary)
или плъзгащи (P –
prismatic, sliding ).
Последното или найотдалеченото от
основата звено се
нарича крайно
изпълнително звено
(end effector), към
което се закрепва
хващач или работен
инструмент.
Фиг.1.6
Роботика и транспортно-складова техника
8
Лекция 01 Въведение
- Кинематичната верига - условно се разделя на регионална структура
и локална структура.
Регионалната структура се състои от регионалните звена и стави (виж фигурата
преди) и има за цел да позиционира крайния изпълнителен орган в зоната на
работа. В нея влизат звената и 3-те стави в близост до основата.
Локалната структура се състои от 1 до 3 стави и звената към тях свързващи
регионалната структура с крайния изпълнителен орган. Тя служи за ъгловото
ориентиране на крайния изпълнителен орган в работната зона.
Фигурата отляво показва един
индустриален робот, чиято
регионална структура осигурява
едно приблизително сферично
работно пространство
Фиг.1.7.
Роботика и транспортно-складова техника
9
Лекция 01 Въведение
Задвижвания (актуатори)
Задвижванията се използват за задвижване на ставите на манипулатора.
При това може някои стави да се задвижват – тава са активните стави, а
други да не се задвижват – те са пасивните стави.
На фигурата отляво е дадена
кинематичната структурна схема за
регионалните движения на
индустриален робот Синсинати
Милакрон Т3 (Cincinnati Milacron T3).
Активните стави са - за завъртане в
основата, за завъртане в раменната става
и за линейно движение от хидравличния
цилиндър (за задвижване на лакътната
става.
Пасивните стави са посочени изрично.
Фиг.1.8.
Роботика и транспортно-складова техника
10
Лекция 01 Въведение
Задвижвания - обикновено са линейни или ротационни.
По начина на изпълнение те биват електрически, хидравлични или
пневматични.
Електрическите актуатори или мотори са подходящи за високи скорости
и при леки натоварвания,
Хидравличните са подходящи за ниски скорости и големи натоварвания.
Пневматичните са подобни на хидравличните, но не се използват за
големи натоварвания. Основната причина за употребата им в индустрията
е, че те са достъпни (захранване с въздух лесно се осигурява), не
замърсяват, имат лесно обслужване.
Максималното налягане на пневматичните е докъм 7 atm , докато при
хидравличните то достига до 200 atm.
Постоянно-токови електрически
Променливотокови асинхронни
Роботика и транспортно-складова техника
Пневматични цилиндри
11
Лекция 01 Въведение
двигатели
електрически двигатели
Предавателни механизми (още Предавки или Трансмисии)
Предавателните механизми са компоненти между двигателите (актуаторите) и
лостовата механична система на манипулатора. Използват по три причини:
1. Често изходът на двигателя (актуатора) не е директно подходящ за
задвижване на лостовата система на робота. Например високата изходна ъглова
скорост на вала на постояннотоковия електродвигател (примерно 3000 rpm) не е подходяща за
задвижване на робота при неговите значително по-ниски скорости на работа. Обаче, с подходящо
избрана зъбна или друга предавка (редуктор), скоростта може да се редуцира (намали) до 30 rpm
(1/2 завъртания за секунда), което е сравнително бързо. Като добавка въртящият момент от
електродвигателя при 3000 rpm се умножава 100 пъти на изхода на редуктора (ако приемем, че
КПД на редуктора е  100%)
2. Движението на изхода на актуатора е кинематично различно от вида
движение на задвижваната става. Например в фиг.1.8 движението на линейният актуатор
е кинематично различно от движението в лакътната става. Затова се използват система от три
пасивни стави, която да трансформира линейното движение от актуатора в ротационно – на
ставата.
3. Двигателите (актуаторите) обикновено са големи и тежки – затова често е
непрактично да бъдат монтирани непосредствено върху ставата, която
задвижват.
a. Първо, защото големите двигатели имат голяма инерционна маса и
трудно ще се ускоряват звената и ставите, върху които те се монтират –
Роботика и транспортно-складова техника
12
Лекция 01 Въведение
затова се предпочита в такива случаи двигателите да са монтирани към
неподвижната основа.
b. Второ, техните габаритни размери могат да пречат на движението на едно
или повече звена от кинематичната верига на робота.
Фиг.1.9
Затова не е необичайно да се използва
някаква лостова система или зъбна
предавка, която да предава движението
от двигателите до задвижваните стави на
сравнително голяма дистанция. Така на
фиг.1.9 е използван паралелограмен
механизъм , за да стане възможно
линейните актуатори да бъдат
разположени върху основата (като
противоположност на това да се
разположат върху подвижните звена).
По този начин се намаляват
инерционните сили и необходимото
тегло на подвижните звена.
Роботика и транспортно-складова техника
13
Лекция 01 Въведение
– Сензори
За да се управлява робота е необходимо да се знае положението на всяка
става от лостовата механична система. Затова е необходимо всsка става да
се екипира с позиционен сензор (енкодер, потенциометричен датчик или
фоторезисторен преобразовател) .
Сензори за скорост (например - тахометри) или за ускорение
(акселерометри) също могат да се използват.
Освен информация за положението, понякога е необходимо да се измерват
силите и моментите действащи върху крайния изпълнителен орган или
някой от задвижващите механизъми.
Например обикновено между хващача и най-отдалеченото звено се поставя шест
осен сило-моментен сензор, който мери силите понасяни от работния инструмент
или хващача. Сензори за налягане се използват за да се измерва силата, която
преодоляват даден хидравличен или пневматичен цилиндър.
Също така, роботът може да бъде управляван като използва сензорната
информация от видео-детектори (камери, лазерни далекомери и др.),
акустични сензори (ултразвукови далекомери) или сензори за допир
(оптични или на база силови напрежения)
Роботика и транспортно-складова техника
14
Лекция 01 Въведение
– Контролер
Контролерът осигурява онази „интелигентност” или „разум”, необходими
за извършване на управлението на робота в динамичен режим. Той
обработва информацията от сензорите и генерира управляващите команди,
които трябва да бъдат изпратени към задвижванията за да се изпълнят
специфичните задачи. Контролерът включва в себе си:
 Памет (memory) – за да „складира” управляващата програма и
текущото състояние на робота получено от сензорите;
 Аритметично-логическо устройство АЛУ (computational unit (CPU)),
което да генерира управляващите команди;
 Подходящ хардуер за да взаимодейства с околния свят (сензори и
задвижване);
 Хардуер за взаимодействие с потребителя (човек-оператор)
Роботика и транспортно-складова техника
15
Лекция 01 Въведение
- Потребителски интерфейс (The user interface)
Потребителският интерфейс позволява на човека да наблюдава и
управлява работата на робота. Той трябва да има:
 Дисплей, който да показва състоянието на системата.
 Входно устройство, което да позволява на човека да въвежда
командите
Потребителският интерфейс може да бъде например персонален компютър
Роботика и транспортно-складова техника
16
Лекция 01 Въведение
Захранващо – трансформиращ блок (The power conversion unit)
Този блок дава възможност командите издавани от контролера, които
могат да са с ниска мощност или пък във вид на цифров (дигитален)
сигнал да бъдат конвертирани в аналогови сигнали с достатъчно голяма
мощност, които да могат да се използват за задвижване на двигателите.
Например захранващо-трансформиращият блок би трябвало да се състои:
 за електродвигател - от Цифрово-аналогов преобразовател, Усилвател,
Източник на напрежение.
 за пневматичен цилиндър – от компресор, серво-вентили за регулиране
на потока въздух, усилвател, цифрово-аналогов преобразовател;
 за хидравличен цилиндър – от маслена помпа и охладител вместо
компресор, както бе при пневматичния;
На следващите две фигури са показани контролери за робот с
електрическо и пневматично задвижване.
Роботика и транспортно-складова техника
17
Лекция 01 Въведение
Фиг.1.10.
Основни
градивни
блокове за
въртяща става на
робот
задействана с
постоянно-токов
електрически
двигател.
Роботика и транспортно-складова техника
18
Лекция 01 Въведение
Фиг. 1.11.
Основни
градивни
блокове за
плъзгаща
става на
робот
задействана
с
пневматичен
цилиндър.
Роботика и транспортно-складова техника
19
Лекция 01 Въведение
Исторически корени и развитие на роботиката
~3500 BC
В
древногръцките
митове
за
божествения ковач Хефест (Hephaestus) е
вградена
идеята
за
интелигентни
помощници на човека – роботи.
~2500 BC
У древните египтяни се заражда идеята за
мислещи машини: обичай да се посещава за
съвет оракул, представляващ статуя с скрит
вътре в нея древноегипетски свещенник.
~1400 BC
В древен Вавилон е разработен воден
часовник наречен "clepsydra". Водният
часовник измерва времето като използва
течаща през система от сифони вода и се
разглежда като първо роботехническо
устройство в историята на човечеството.
Роботика и транспортно-складова техника
20
Лекция 01 Въведение
~700 - 800 BC
Първото символично изразяване на идеята за робота – автомат се
появява при Омир в „Илиада”. Тук те (роботите) са наречени
„Слугини от злато” направени от Хефест - в древногръцката
митология е известен като божествения ковач.
~350 BC
Древногръцкият математик Аристос от Торента (приятел на Платон),
създава дървен гълъб, който можел да лети, а движението му се
осигурявало от струя от пара или сгъстен въздух. Това изглежда е
първият исторически фиксиран опит за летене на механично
устройство, без да говорим за първи модел на самолет.
~322 BC
Древногръцкият философ Аристотел записва в трудовете си мисълта,
че ако съществуват инструменти или устройства, които биха могли
да вършат работа, то не би имало нужда от чираци за майсторите и от
роби за земевладелците – един намек за това колко би било хубаво да
има няколко робота наоколо.
Роботика и транспортно-складова техника
21
Лекция 01 Въведение
~270 пр.н.е.
Древногръцкият изобретател Ктесибус от Александрия създава водни часовници,
които имали подвижни фигури върху тях.
Дотогава древните гърци са използвали пясъчни часовници, които винаги е трябвало да
бъдат обръщани щом пясъкът изтече. Изобретението на Ктесибус променя това, вече се
ползва силата на изтичаща с постоянен дебит вода. По това време, древните елини били
очаровани от различните видове автомати, които често се използвали в театралните
представления и за религиозни церемонии.
~200 пр.н.е.
В Китай занаятчии разработват сложен автомат, който изпълнявал функциите на
цял механичен оркестър.
~50 пр.н.е.
Древногръцките традиции в тази област се подновяват от римлянина Маркус
Витрувиус Полио (90 - 20 пр.н.е.), който описва няколко автомати и разработва
каноните за пропорциите, които стават класически за анатомичната и
архитектурна естетика.
Роботика и транспортно-складова техника
22
Лекция 01 Въведение
100 от н.е.
Херон Александрийски създава редица автомати,
които са били използвани в театри и за
религиозни цели. Той освен това създава
автомати, които въз основа на хидравличен
принцип са отваряли врати.
Фиг.1.2.Задвижване на “танцуващите вакханки”, също от Хероновият театър на
Фиг.1.1.Бакхус и Нике се въртят в Хероновия автоматите
театър на автоматите. От чашата на Бакхус
бликва вино, а от тоягата (жезъла) му – мляко,
когато при жертвоприношение съответната
тежест се освободи и тя задейства автоматите.
Роботика и транспортно-складова техника
23
Лекция 01 Въведение
Средновековие
725 сл.н.е.
Китайски инженер и будистки монах създава първият истински механичен
часовник задвижван от вода и с изпускател, който причинява стъпково
движение на часовника – тиктакане.
1200
Арабски автори също създават сложни механични
устройства
Най-известният от тях е Ал-Азари(Al-Jazari). Той написва
книгата Automata – която се разглежда като един от найважните текстови документи за изучаване на историята на
технологиите. Тази книга е богато илюстрована и дава
състоянието на технологичното изкуство през средните векове
и показва колко много напредничави технологии са се използвали
в арабския свят по това време в сравнение с западните страни.
репродукция от Topkapi
Museum
1400 сл.н.е.
Автоматични карильони (комплект от камбани)
започват да се появяват в Нидерландия.
Роботика и транспортно-складова техника
24
Лекция 01 Въведение
Ренесанс
1495
Робот и неговия проект от Леонардо да Винчи (
Leonardo da Vinci)
Около 1495, преди да започне работата си върху
картината „Тайната вечеря” Леонардо да Винчи
конструира и вероятно създава първия хуманоиден
робот на западната цивилизация.
Този робот е бил продукт на неговите по-ранни изследвания в
областта на анатомията и механиката и е бил конструиран
съгласно естетическите канони на Витрувиан. Този робот
във вид на рицар с броня е можел да става и сяда, да маха с
ръка, да движи главата чрез гъвкавата си шия докато
отпуска и затваря долната си челюст. При движението си е
могъл да си акомпанира с удряне на барабан. Този робот
оказва въздействие върху по-късните изследвания на
Леонардо върху моделирането на човешките крайници и
задвижващите ги сухожилия и мускули.
Роботика и транспортно-складова техника
25
Лекция 01 Въведение
Механична кукла на жена свиреща на
лютня създадена от Жианело Ториано
(1515-1585)
~1500
През ХVІ век часовникарите значително издигат
своите умения в създаване на механични модели на
животни и други механични новости. Развитието на
часовникарската технология допринася съществено
за създаване на автомати.
1525
Счита се, през 1525 година е бил създаден първият
хуманоиден механичен робот (или „андроид”) от
Ханс Булман в Нюрнберг, Германия. Тогава от него
са били създадени още немалко андроиди –
симулиращи хора всред които имало и такива които
свирели на музикални инструменти за удоволствие
на платежоспособни потребители.
Съвременник на Булман е бил и Жианело Ториано
(1515-1585) от Кремона, Италия. Една от него
създадените фигури е оцеляла и до днес. Намира се в
Кюнцхисторише Музей във Виена.
Роботика и транспортно-складова техника
26
Лекция 01 Въведение
1560
Отляво имаме един добър пример за
нивото на технологията за изработване
на автомати през ХVІ – ти век.
Това е механизирана дървена кукла на
монах, около 30 cm висока, с лостов
механизъм. Какво е предназначението
на тази кукла и какво време е било
отделено за нейното създаване е
неизвестно. Но според специалисти в
областта на технологиите със
съвременните машини и технологии би
отнело от няколко месеца до година две с опити и грешки да се създаде тази
машинка.
Експонатът се намира Deutsches
Museum в Мюнхен, Германия.
Човекоподобен автомат на монах. 1560
Роботика и транспортно-складова техника
27
Лекция 01 Въведение
1564
В Париж падре Амброаз публикува една
конструкция на механична ръка – направена
от реални неща и с „механични мускули”.
От примерите дотук се вижда, че през
Ренесанса механиката и технологиите за
изработка на механични устройства са на
завидно равнище – то предоставя
възможности за по-нататъшно развитие.
picture from: Dix livres de chirurgie (Paris 1564)
Защо спира обаче то…? Една от
причините, това е суеверието.
Изобретателите работещи върху
човекоподобни автомати е трябвало да
бъдат много внимателни. Клерикалите и
инквизицията са наблюдавали отблизо
такива занимания.
Роботика и транспортно-складова техника
28
Лекция 01 Въведение
18 –ти век
За механични хора в японската литература се споменава още през ІІІ век. Но истински се появяват в средата на
периода Едо във вид на кукли. Те имали механизми поставени вътре, чрез които се движели.
1727
Известната сега дума „андроид” е въведена за първи път от германският философ и алхимик Алберт Магнус
Jacques Vaucanson
Френският изобретател инженер
Жак дьо Вокансон (1709-1782 г)
създава достатъчно съвършенни
автомати, които му донесли толкова
висока известност, че е бил избран
даже за член на Френската академия.
Патицата, която ходела и "ядяла"
храна, момичето, което пишело с
гъше перо, флейтистът, който по
програма изпълнявал 11 мелодии тези и много още андроиди са дело
на изобретателния французин.
Някои от тях и до сега се пазят в
музеите
construction and detail of Vaucanson's Duck 1738
Роботика и транспортно-складова техника
29
Лекция 01 Въведение
1773
Много широка известност получават швейцарските
часовникари Пиер-Жак Дро (1721-1790) и синът му
Анри Дро (1752-1791), които създават редица
човекоподобни автомати. Някои смятат че
наименованието андроид идва всъщност от името на
последния. По-скоро това е случайно съвпадение с
гръцката дума „андроид” , което означава
"човекоподобен".
Човекоподобните играчки представлявали
многопрограмни автомати с оперативно сменяеми
програми. Програмите се задавали с помощта на
сменяеми гърбици поставяни на барабан и други
подобни механични устройства. Задвижването
ставало с часовников механизъм.
Испанската инквизиция обвинила Дро в
магьосничество и конфискувала уникалните
автомати. Сега някои от техните андроиди се
намират в музея на изящните изкуства в гр.
Ньошател, Швейцария.
Роботика и транспортно-складова техника
30
Лекция 01 Въведение
1810
1801
Йозеф Жакард (Joseph Jacquard) построява
първите автоматични станове, които били
управлявани с програми записани на
перфорирани карти и били използувани в
производството на коприна във Франция и
Италия в ранният 19 -ти век. Тези станове
можели да бъдат механично програмирани
за да произвеждат различни образци.
Перфорираните карти ще се използват покъсно през 20-век в ранните компютри.
Лице и гръб на механичен тромпетист на
Кауфман (Kaufmann) 1810
През 1810 германецът Фредерик Кауфман
създава механичен тромпетист .
Програмоносителят е механичен барабан
задействан посредством пружинен двигател.
Височината на механичния музикант е 180
cm.
Роботика и транспортно-складова техника
31
Лекция 01 Въведение
1818
Мери Шели (Mary Shelley) написва известната новела „Франкенщайн” ("Frankenstein") за
плашещият изкуствен човек създаден от доктор Франкенщайн.
1822
Чарлз Бабидж (Charles Babbage) демонстрира прототип на първата изчислителна машина
"Difference Engine" – в нея залага идеята за изчисления с помощта на двоични числа.
Двоичните числа са в основата на цифровата техника и по специално съвременните
компютри, които осигуряват управлението на роботите.
1890
Никола Тесла (Nikolai Tesla) създава първото дистанционно управляемо превозно средство.
1892
Бабит (Babbitt - USA) конструира моторизиран кран с хващач за изваждане блокове метал
от пещи за термична обработка
1898
Никола Тесла (Nikolai Tesla) построява и
демонстрира дистанционно управляема
лодка в Медисън Скуейр Гардън (Madison
Square Garden).
Роботика и транспортно-складова техника
32
Лекция 01 Въведение
1921
Думата РОБОТ е използвана за първи път в смисъла за
механични хора в пиесата на чешкия драматург Карел
Чапек и наречена "R.U.R" (Росумски универсални
роботи). В нея изобретателят Росум и неговият син
произвеждат и продават човекоподобни машини, които
наричат РОБОТИ. Наименованието произлиза от чешка
дума за уморителен и непривлекателен труд. Но тези
роботи, освен че могат да мислят и работят, могат още
да завиждат, да мразят, да се организират и пр. Краят на
пиесата е трагичен - роботите унищожават хората.
1926
Роботите се появяват и на киноекрана в немския
филм на Фриц Ланг "Метрополис". Този филм е
известен като предтеча на филма „Междузвездни
войни” (Star War's)
Чарли Чаплин във филма си "Модерни времена"
(1935 г.) представя по един гениален начин
израждането на човека в автомат върху поточните
линии на заводите за масово производство в САЩ.
33
Роботика и транспортно-складова техника
Лекция 01 Въведение
1938
Създаден е първият програмируем механизъм за боядисване от американците
Уилард Полард (Willard Pollard) и Харолд Роузлънд (Harold Roselund) за
компанията DeVilbiss Company.
1940
Американският учен и писател Айзък Азимов (Isaac Asimov (19201992)) е първият, който се заема да изгради отношенията между
естествените и изкуствените човеци, да вдъхне доверие, надежда и
любов на хората към роботите, като ги представи като верни и
всеотдайни - слуги и приятели. През 1940 година той написва
първият разказ "Роби" от "роботския" си цикъл, а през 1950 година е
отпечатан целият сборник "Аз, роботът" - едно от безсмъртните
научно-фантастични произведения на XX век. В него Азимов и като
технократ и като философ, ясно и категорично фиксира отношенията
между човека и робота, като формулира трите закона на роботиката:
1. Роботът не може да причини вреда на Човека или с бездействието си да допусне да бъде причинена вреда на Човека.
2. Роботът е длъжен да се подчинява на заповедите на Човека,
доколкото тези заповеди не противоречат на Първия закон
3. Роботът е длъжен да се грижи за своята безопасност,
доколкото това не противоречи на Първия и Втория закон.
34
Роботика и транспортно-складова техника
Лекция 01 Въведение
1948
Норберт Винер (Norbert Wiener) професор в M.I.T., публикува „Кибернетика”в
която описва основните положения на комуникациите и управлението при
електронните, механичните и биологични системи.
1951
Във Франция е конструирана първата дистанционно-управляема механична ръка
за приложение в атомната енергетика.
Конструкцията е базирана изцяло на механично дублиране на движенията на
ръката на оператора от страна на механичната ръка (като се използват стоманени
жици и ролки). Резултатите от това постижение още намират приложение в
атомната енергетика, в лабораториите където се работи с опасни материали и
обекти. На това постижение се гледа като важен жалон в развитието на
роботиката.
1952
Построена е първата машина с NC (numerically controlled) управление.
1954
Джордж Диивол (George Devol) и Джо Инглибъргър (Joe Engleberger) конструират
първата програмируема ръка на робот и използват за първи път терминът
Универсален Автомат. Оттук произлиза и името на бъдещата им компания Unimation.
Роботика и транспортно-складова техника
35
Лекция 01 Въведение
1956
Теоретиците в областта на математическата логика Алан Нюел (Alan Newell) и
Хърбърт Симон (Herbert Simon) за първи път въвеждат термина „експертна
система”, а Марвин Мински (Marvin Minsky) и Джон Макарти (John McCarthy) –
термина „изкуствен интелект”.
1957
Лабораторията за сервомеханизми в Масачузетския институт
по технологиите (Servomechanisms Laboratory at MIT)
демонстрират реално приложение на Компютърно
подпомогнато производство САМ (computer-assisted
manufacturing).
Лабораторията разработва специфичен програмен
език за машината наречен "Automatically Programmed
Tools" (APT). Този език се използва за генериране на
управляващите работата на фрезовата машина
програми. Докато са демонстрирали програмния език,
машината е произвеждала един след друг пепелници за
посетителите на изложбата
Роботика и транспортно-складова техника
36
Лекция 01 Въведение
1961
Хенрих Ернст (Heinrich Ernst) разработва MH-1, компютърно управлявана
механична ръка в MIT.
Unimate industrial robot
През същата година фирмата Unimate пуска в работа първия промишлен робот,
който е инсталиран в завод на Дженерал Моторс в щата Ню Джърси. Този робот е
работил на линия за сглобяване и се е контролирал стъпка по стъпка от команди
съхранени върху магнитен барабан. Негови създатели са Джо Инджилбъргър и
Джордж Диивъл.
Роботика и транспортно-складова техника
37
Лекция 01 Въведение
1966
Центърът за изкуствен интелект в Станфордският
изследователски център е разработен и изследван първият
мобилен робот. Той е надарен с ограничени възможности да
„вижда” и да моделира обстановката, в която се намира като се
контролира от компютър заемащ цяла стая
1967
Япония започва да внася американски роботи Versatran от американската
производствена фондация AMF .
1968
Японската компания Кавазаки започва производство по лиценз от Unimation на
робот с хидравлично задвижване.
Роботика и транспортно-складова техника
38
Лекция 01 Въведение
1969
Виктор Шейнман от Стандфордската лаборатория за
изкуствен интелект въвежда т.нар. станфордска ръка –
основа за серия индустриални роботи PUMA на
фирмата Юнимейшън използвани за монтаж и други
индустриални нужди.
1970
Създаден е в Menlo Park USA първият мобилен
робот, който може да вижда и избягва препятствия
по пътя си и е снабден с т.нар. изкуствен интелект.
Този мобилен робот–количка използва TV камера,
лазерен далекомер и сензори за блъскане в
препятствие и използва събраната информация за да
генерира своята траектория на движение.
Роботостроенето в България датира от 1971 г.
Първият
въведен
в
серийно
производство
промишлен робот с твърдо управление (промишлен
манипулатор) е от фамилията „Пирин" и е с
товароносимост 40 kg.
Роботика и транспортно-складова техника
39
Лекция 01 Въведение
1973
Синсинати Милакрон Корпорейшън (Cincinnati Milacron Corporation) пуска T3,
(The Tomorrow Tool) – първият предоставен за комерсиални цели управляван от
микрокомпютър индустриален робот (проектиран от Ричард Хохн).
1975
Виктор Шейнман (Victor Scheinman ) доразвива робота Programmable
Universal Manipulation Arm (Puma), който става широко разпостранена
конструкция за индустриален робот. PUMA е на пазара от 1979 г.
Роботизирани ръце използват и космическите апарати Viking 1 и 2 за вземане на
проби от почвата на Марс.
1977
Излиза филма „Междузвездни войни” на Джордж Лукас, който
популяризира понятието робот - R2-D2 и C-3PO.
ASEA, Европейска компания за роботи започва да предлага
роботи с електрическо задвижване
Сервоуправляемият промишлен робот РБ 210 е първият
създаден в България през 1977-1978 г. Той е предназначен за
нанасяне на покрития. Произвежда се серийно в фирмата по
роботика „Берое”
Роботика и транспортно-складова техника
40
Лекция 01 Въведение
1979
Японската фирма Sankyo и американската IBM предлагат на
пазара робот-манипулатора SCARA (selective compliant
articulated robot arm) разработен вYamanashi University
1986
След изтичане на лиценза на Unimation, японската фирма Kawasaki разработва и
започва производство на свои роботи с електрическо задвижване.
1990
Много неголеми производители на индустриални роботи навлизат успешно на
пазара.
Роботика и транспортно-складова техника
41
Лекция 01 Въведение
2000
Японската фирма Honda показва своя първи хуманоиден
робот ASIMO
През октомври в организацията на обединените нации отчитат
използването на 742,500 индустриални роботи в цял свят.
Повече от половината от тях се използват в Япония.
Honda's ASIMO
Построеният от канадската фирма MD Robotics роботизирана ръка започва
успешно да работи на орбита на Международната космическа станция
Роботика и транспортно-складова техника
42
Лекция 01 Въведение
2002
Asimo, Honda Japan
Роботът Asimo на японската фирма Honda става първият хуманоиден робот, който
може да ходи сам с относително плавно движение и да изкачва стълби.
….
Роботика и транспортно-складова техника
43
Скачать