Cтраница 2
Правительства все больше осознают преимущества капитальных вложений в робототехнику и предлагают стимулы для поощрения промышленности в автоматизации с использованием роботов. В Великобритании 50 % стоимости проводимых исследований в робототехнике возмещаются правительством, а субсидия на внедрение может покрывать до одной трети стоимости робота, дополнительного оборудования и затрат на освоение. [16]
В условиях ГАП первостепенное значение приобретают вопросы обеспечения безопасности движения транспортных роботов. Это связано с тем, что роботы в результате столкновения могут повредить или вывести из строя технологическое оборудование. При этом повреждение оборудования может оказаться более нежелательным, чем повреждение транспортного робота. Дело в том, что стоимость оборудования зачастую значительно превосходит стоимость робота, а любой простой, вызванный выходом из строя технологического оборудования, может привести к значительным экономическим потерям. Если транспортный робот с случае его поломки можно оперативно заменить другим роботом или автокаром, то дорогостоящее оборудование, как правило, нельзя, и возникает необходимость в его ремонте и наладке. [17]
Средства вычислительной техники являются важнейшими компонентами всех составляющих частей современных гибких производственных систем: станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, автоматических транспортно-складс-ких систем, систем автоматизированного проектирования продукции и управления производством. Уже функционируют вычислительные системы с быстродействием от нескольких десятков до нескольких сотен миллионов операций в секунду; быстродействие проектируемых систем определяется миллиардами операций. В то же время развитие вычислительных средств предопределило прогресс и в области робототехники, позволило не только резко снизить стоимость роботов, но и придать им новые важные функции по обработке информации об окружающей среде и самостоятельному принятию решений о порядке дальнейших действий в неясной обстановке. [18]
Системы управления большинством современных промышленных роботов ( ПР) используют внутренние обратные связи. Однако такие ПР не имеют устройств, позволяющих воспринимать информацию о внешней среде ( в том числе об объектах манипулирования), и действуют по неизменяемой в процессе работы жесткой программе. Поэтому и внешняя среда в подобных случаях должна быть организована настолько хорошо и жестко, насколько это необходимо для ПР. Иными словами, объекты манипулирования должны быть вовремя, с заданной ориентацией и достаточно точно поданы на загрузочную позицию, а действия ПР и обслуживаемого им оборудования жестко синхронизированы. Все это требует создания дополнительной специальной оснастки ( до 40 % стоимости робота), уменьшает степень универсальности робота и, как следствие, существенно увеличивает сроки переналадки производства на новый вид продукции. [19]
В ходе программного управления не используются сигналы обратной связи о текущем состоянии двигательной системы робота и внешней среды. Поэтому в таких системах программного управления отсутствует подтверждение фактической отработки ПД. Другим недостатком этих систем является жесткий характер управления. В связи с этим для обеспечения работоспособности роботов с программным управлением нужны специальная технологическая оснастка и организация неизменных условий их эксплуатации. Создание и поддержание таких условий требует значительных дополнительных затрат, сравнимых со стоимостью робота. [20]
В связи с рассматриваемым модульным построением роботов возникает вопрос: существует ли какая-нибудь альтернатива этому принципу на сегодня или в перспективе. Таким принципом может представляться идея создания универсальных очув-ствленных роботов. Собственно говоря, именно эта идея наиболее соответствует исходной идее робота как универсального заменителя человека. Техническая база для создания систем управления таких роботов уже имеется - это микропроцессоры, которые сами по себе представляют яркий пример реализации идеи универсального программно перестраиваемого устройства широкого применения. Однако в отличие от микроэлектроники в робототехнике в целом этот путь, по крайней мере сегодня, экономически невыгоден, поскольку стоимость роботов резко возрастает при увеличении их функциональных возможностей и грузоподъемности. Вместе с тем сейчас отчетливо прослеживается концепция перехода ко все более функционально сложным роботам с техническим зрением и интеллектуальным управлением. Идею модульного построения таких роботов можно трактовать как экономически наиболее оптимальный путь создания функциональной избыточности, но не в отдельном роботе, а в рамках всего арсенала унифицированных частей - модулей. Таким образом, модульный принцип построения роботов можно рассматривать не как альтернативу сверхуниверсальным роботам, а наоборот, как форму реализации этой идеи, но применительно не к отдельному роботу, а ко всему их множеству. [21]