Некоторые датчики, используемые в робототехнике: а, б- тактильные датчики; в, г- дальномеры; д- акселерометры.
Делаем вывод, что даже для самых, казалось бы, простых задач требуется серьезное техническое и программное оснащение робота. От функционального назначения робота будет зависеть и цена, поэтому при создании роботов требуется четко определится с функциями, которыми он будет обладать.
В современное время роботов можно разделить на три больших группы по типу решаемых задач.
Классификация роботов по типу решаемых задач.
Самой большой и используемой группой являются производственные роботы. Эта группа роботов используется для выполнения тяжелой, монотонной, вредной и опасной физической работы. Их характерной чертой является наличие автоматических исполнительных устройств, таких как: манипуляторы, самоходные тележки и т.д. Так как это самая большая классификационная группа, то в ней можно провести классификацию по типу выполняемой работы
Классификация производственных роботов по типу
Выполняемой работы.
Промышленные роботы применяются для автоматизации различных технологических процессов и операций по производству какой-либо продукции. Например, автоматизированная сварка , механическая обработка , сборка готовых изделий (рисунок 1.6в), резка металлов. Отрасли применения этих роботов очень обширны и включают в себя: машиностроение, приборостроение, автомобилестроение,
нефтехимическую, металлургическую и атомную отрасли и другие.
|
|
|
Рисунок 1.6 – Промышленные роботы: а – сварочный робот; б – робот для обработки металлов; в – сборочный робот-манипулятор
Строительные роботы позволяют автоматизировать огромное количество различных операций, как вспомогательных, так и основных, выполняемых в процессе ремонта помещений или строительства новых
объектов
Рисунок 1.7 – Строительные роботы: а – робот для демонтажа; б – робот
Штукатур.
Данная группа роботов является актуальной. так как неуклонно растет население планеты, что ведет к постоянному росту мировых объемов строительства. Стоит отметить, что в последние годы отрасль, производящая строительных роботов, очень выросла, и начала вытеснять обычную строительную технику. Строительные роботы, на данный момент времени, способны выполнять следующие операции: откопка, погрузка, разборка конструкций, демонтаж, снятие слоев поверхности, бурение, подрубка свай, забивание шпунтов и многие другие.
Сельскохозяйственные роботы предназначены для выполнения трудоёмких и монотонных процессов в сельском хозяйстве. Примерами таких роботов являются: полевые роботы, роботы для подстрижки овец, роботы – косилки и другие. В настоящее время ведется интенсивная разработка роботов данной категории, и даже есть примеры их внедрения в Китае.
|
|
|
Транспортные роботы используются, как для автоматизированного перемещения различных грузов, так и для управления различными транспортными средствами. Например, самоходные тележки, автоматические конвейеры, шагающие аппараты, автопилоты, авторулевые и другие. Данную группу можно разделить еще на 5 групп по грузоподъемности:
• Сверхлегкие (грузоподъемность не более 1 кг.);
• Легкие (грузоподъемность от 1 до 10 кг.);
• Средние (грузоподъемность от 10 до 200 кг.);
• Тяжелые (грузоподъемность от 200 до 1000 кг.);
• Сверхтяжелые (где грузоподъемность свыше 1000 кг.);
Бытовые роботы автоматизируют операции, связанные с бытом человека и широким разнообразием сферой его обслуживания. К ним можно отнести следующих роботов: роботы-помощники, роботы-няни, роботыпылесосы, роботы-носильщики, роботы-игрушки, социальные роботы и другие.
Боевые или военные роботы, предназначенные для минимизации непосредственного участия человека в боевых действиях, для сокращения или исключения человеческих жертв. Развитие этих роботов приведет к выходу вооруженных конфликтов на качественно иной уровень. Количество разновидностей боевых роботов равно количеству боевых задач для воинских подразделений: беспилотные с дистанционным управлением самолеты (вертолеты) – разведчики, подводные аппараты и надводные корабли, роботыминеры, роботы-саперы, роботы-патрульные, роботы для переноски военной амуниции. Из-за сложности задач, стоящих перед данным классом роботов, современные роботы управляются операторами, но ведутся работы по созданию полностью автономных роботов.
|
|
|
Охранные роботы выполняют задачи, связанные с защитой вверенных территорий. Чаще всего спектр их задач сводится к тому, чтобы сигнализировать дежурным операторам о нарушении кем-то допустимых
границ.
Следующий большой класс роботов – это исследовательские роботы (рисунок 1.8). Они используются для сбора всевозможных видов информации об исследуемом объекте, ее обработки и передачи оператору. Часто эти роботы используются там, где работа человека некомфортна или вообще невозможна и смертельна опасна. Объектами исследования могут быть: поверхности планет, подводное пространство, подземные шахты, пещеры, полости эксплуатируемых трубопроводов, зараженная местность и другие труднодоступные или опасные для человека области. У исследовательских и производственных роботов есть одна схожая черта – они выполняют за человека рутинную работу, главное же отличие этих двух групп в том, что производственные роботы нацелены на совершение работы, в ее классическом понимании, а цель исследовательских роботов сбор информации. Вышесказанное дает нам право сделать вывод, что исследовательский робот должен обладать более сложным и функционально большим программным обеспечением, что позволяет ему ввести анализ исследуемой области.
|
|
|
Исследовательские роботы
Третья большая группа – роботы-программы, часто их еще называют ботами. Роботы программы или боты предназначены для выполнения рутиной роботы со скоростью во много раз превышающей, при аналогичной работе, скорость человека. Специальная программа, выполняющая автоматически или по заданному алгоритму какие-либо действия через интерфейсы, доступные человеку – называется ботом. Например, поисковые боты, чат боты, боты в компьютерных играх, спам боты и др. Главным их отличием является то, что они не имеют физической оболочки и являются программой работающих в компьютерных системах.
Говоря о функционале роботов, следует отметить зависимость роботов от оператора
Рисунок 1.9 – Классификация роботов по типу управления.
Роботы, управляемые оператором не способны самостоятельно думать и действовать и, по сути, являются дистанционно или прямо управляемыми машинами. Стоит отметить, что такие роботы могут оснащаться сенсорными системами, которые будут следить за крайними положениями робота, дистанцией исполнительного механизма до других предметов – все это служит для защиты робота от ошибок оператора. К данным роботом можно отнести манипуляторы, экзо-скелеты, роботы с пультом управления.
Полуавтономные или полуавтоматические роботы выполняют заранее запрограммированный набор действий, но при этом существует возможность вмешательства оператора для сообщения дополнительной информации. Такие роботы используются, когда невозможно или нецелесообразно запрограммировать все возможные и нужные операции и нет возможности оснастить робота искусственным интеллектом.
Автономные роботы запрограммированы на самостоятельные действия без участия человека, то есть они обладают полноценным искусственным интеллектом. Эта группа роботов является своеобразным апогеем робототехники, но, на данный момент, возможно создать самостоятельного робота только в очень узком диапазоне деятельности.
Типовые конструкции роботов
В современном мире существует несколько видов роботов: мобильные и стационарные; промышленные и бытовые; гигантские и нанороботы. В промышленности, в основном, используются так называемые механические манипуляторы, которые, в свою очередь, также делятся на два типа: антропоморфные (напоминающие руку человека и имеющие несколько степеней свободы) и линейные (работающие только в одной плоскости, называемые по-другому декартовые).
Дата добавления: 2021-04-06; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!