Kas yra robotika. Kas yra robotas? Socialinės robotizacijos pasekmės

Daugiau nei prieš du tūkstančius metų Aleksandrijos garnys sukūrė vandens mašiną „Dainuojantis paukštis“ ir daugybę kilnojamų figūrų sistemų senovės šventykloms. 270 m. senovės graikų išradėjas Ctesibius išrado specialų vandens laikrodį, vadinamą klepsydra (arba „laiko vagystė“), kuris savo išradingu prietaisu sukėlė nemažą amžininkų susidomėjimą. 1500 m. didysis Leonardo da Vinci sukūrė mechaninį įtaisą liūto pavidalu, kuris turėjo atskleisti Prancūzijos herbą, kai karalius įžengė į miestą. XVIII amžiuje šveicarų laikrodininkas P. Jaquet-Droz sukūrė mechaninę lėlę, pavadintą „Rašytojas“, kurią buvo galima užprogramuoti naudojant kumštinius būgnus rašyti tekstinius pranešimus, kuriuose yra iki 40 raidžių. 1801 m. prancūzų pirklys Josephas Jacquardas pristatė tuo metu naujovišką staklių dizainą, kurį buvo galima „užprogramuoti“ naudojant specialias korteles su skylutėmis, kad austuose audiniuose atkartotų pasikartojančius dekoratyvinius raštus. XIX amžiaus pradžioje šią idėją pasiskolino anglų matematikas Charlesas Babbage'as, kad sukurtų vieną pirmųjų automatinių kompiuterių. Maždaug XX amžiaus 30-ajame dešimtmetyje atsirado androidai, kurie atliko elementarius judesius ir sugebėjo ištarti paprasčiausias frazes žmogui liepus. Vienas pirmųjų tokių patobulinimų buvo amerikiečių inžinieriaus D. Wexley projektas, sukurtas Pasaulinei parodai Niujorke 1927 m.

XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje atsirado mechaniniai manipuliatoriai, skirti dirbti su radioaktyviomis medžiagomis. Jie sugebėjo nukopijuoti saugioje vietoje buvusio operatoriaus rankų judesius. Iki 1960 m. buvo sukurtos nuotoliniu būdu valdomos ratinės platformos su manipuliatoriumi, televizijos kamera ir mikrofonu, skirtos tirti ir paimti mėginius didelio radioaktyvumo zonose.

Plačiai paplitęs pramoninių skaitmeniniu būdu valdomų staklių naudojimas paskatino programuojamų manipuliatorių, naudojamų staklių pakrovimui ir iškrovimui, kūrimą. 1954 metais amerikiečių inžinierius D. Devolas užpatentavo pakrovimo ir iškrovimo manipuliatoriaus valdymo būdą keičiamomis perforuotomis kortelėmis, todėl 1956 metais kartu su D. Engelbergeriu sukūrė pirmąją pasaulyje pramonės įmonę Unimation. Unimacija iš Universal Automation) pramoninės robotikos gamybai. 1962 metais JAV buvo išleisti pirmieji pramoniniai robotai „Versatran“ ir „Unimate“, dalis jų veikia iki šiol, peržengę 100 tūkstančių darbo valandų slenkstį. Nors šiose ankstyvosiose sistemose elektronikos ir mechanikos sąnaudų santykis buvo 75–25%, dabar tai pasikeitė. Tuo pačiu metu galutinė elektronikos kaina ir toliau nuolat mažėja. Aštuntajame dešimtmetyje atsiradusios pigios mikroprocesorinės valdymo sistemos, kurios specializuotus robotų valdymo blokus pakeitė programuojamais valdikliais, padėjo sumažinti robotų kainą maždaug tris kartus. Tai buvo paskata masiniam jų paskirstymui visuose pramonės gamybos sektoriuose.

Knygoje yra daug panašios informacijos. „Robotika: istorija ir perspektyvos“ I. M. Makarova ir Yu. I. Topcheev – tai populiari ir išsami istorija apie robotų vaidmenį civilizacijos raidos istorijoje (ir dar vaidins).

Svarbiausios robotų klasės

Klasifikuodami robotus galite naudoti kelis metodus – pavyzdžiui, pagal taikymo sritį, paskirtį, judėjimo būdą ir pan. Pagal pagrindinio taikymo sritį galime išskirti pramoninius robotus, tyrimų robotus, naudojamus robotus. mokyme, ir specialūs robotai.

Svarbiausios bendrosios paskirties robotų klasės yra: manipuliuojantis Ir mobilusis robotai.

Manipuliavimo robotas- automatinė mašina (stacionari arba mobili), susidedanti iš kelių mobilumo laipsnių manipuliatoriaus formos pavaros ir programos valdymo įtaiso, kuris gamybos procese atlieka variklio ir valdymo funkcijas. Tokie robotai gaminami grindų, kabantis Ir portalas pasirodymai. Jie labiausiai paplitę mašinų gamybos ir instrumentų gamybos pramonėje.

Mobilus robotas- automatinė mašina, turinti judančią važiuoklę su automatiškai valdomomis pavaromis. Tokie robotai gali būti ratuotas, vaikščiojimas Ir sekamas(taip pat yra šliaužioti, plaukiojantis Ir skraidantis mobiliosios robotinės sistemos, žr. toliau).

Roboto komponentai

Pavaros

Diskai: tai yra robotų „raumenys“. Šiuo metu pavarose populiariausi varikliai yra elektriniai, tačiau naudojami ir kiti, naudojantys chemikalus, skysčius ar suslėgtą orą.
DC varikliai:Šiuo metu dauguma robotų naudoja elektros variklius, kurie gali būti kelių tipų.
Žingsniniai varikliai: Kaip rodo pavadinimas, žingsniniai varikliai nesisuka laisvai kaip nuolatinės srovės varikliai. Jie žingsnis po žingsnio sukasi tam tikru kampu, valdydami valdiklį. Tai leidžia apsieiti be padėties jutiklio, nes valdikliui žinomas kampas, kuriuo buvo atliktas posūkis; Todėl tokie varikliai dažnai naudojami daugelyje robotų pavarų ir CNC staklių.
Pjezo varikliai:Šiuolaikinė nuolatinės srovės variklių alternatyva yra pjezo varikliai, dar žinomi kaip ultragarsiniai varikliai. Jų veikimo principas labai originalus: mažytės pjezoelektrinės kojelės, vibruojančios daugiau nei 1000 kartų per sekundę dažniu, verčia variklį judėti ratu arba tiesia linija. Tokių variklių privalumai – didelė nanometrinė skiriamoji geba, greitis ir galia, neproporcinga jų dydžiui. Pjezo varikliai jau parduodami ir naudojami kai kuriuose robotuose.
Oro raumenys: Oro raumenys yra paprastas, bet galingas prietaisas, užtikrinantis trauką. Siurbiami suslėgto oro, raumenys gali susitraukti iki 40% savo ilgio. Tokio elgesio priežastis yra iš išorės matomas audimas, dėl kurio raumenys būna ilgi ir ploni arba trumpi ir stori [ ] . Kadangi jų darbo būdas yra panašus į biologinius raumenis, jie gali būti naudojami gaminant robotus, kurių raumenys ir skeletai panašūs į gyvūnų.
Elektroaktyvūs polimerai: Elektroaktyvūs polimerai yra plastiko rūšis, kuri keičia formą reaguodama į elektrinę stimuliaciją. Jie gali būti suprojektuoti taip, kad galėtų sulenkti, išsitempti ar susitraukti. Tačiau šiuo metu nėra EAP, tinkamų komerciniams robotams gaminti, nes visi esami jų pavyzdžiai yra neveiksmingi arba trapūs.
Elastingi nanovamzdeliai: Tai perspektyvi eksperimentinė technologija ankstyvosiose kūrimo stadijose. Nanovamzdelių defektų nebuvimas leidžia pluoštui elastingai deformuotis keliais procentais. Žmogaus bicepsą galima pakeisti iš šios medžiagos pagaminta 8 mm skersmens viela. Tokie kompaktiški „raumenys“ ateityje galėtų padėti robotams aplenkti ir peršokti žmones.

Judėjimo būdai

Ratiniai ir vikšriniai robotai

Labiausiai paplitę šios klasės robotai yra keturračiai ir vikšriniai robotai. Taip pat kuriami robotai su skirtingu ratų skaičiumi; tokiu atveju dažnai galima supaprastinti roboto dizainą, taip pat suteikti jam galimybę dirbti erdvėse, kur keturračio konstrukcija yra neefektyvi.

Dviračiai robotai dažniausiai naudojami roboto kūno pasvirimo kampui nustatyti ir atitinkamam generavimui. valdymo įtampa(siekiant užtikrinti pusiausvyros išlaikymą ir būtinų judesių atlikimą) tam tikrus giroskopinius prietaisus. Dviejų ratų roboto pusiausvyros palaikymo problema yra susijusi su atvirkštinės švytuoklės dinamika. Buvo sukurta daug panašių „balansavimo“ įrenginių. Tokie įrenginiai apima Segway, kuris gali būti naudojamas kaip roboto komponentas; Pavyzdžiui, Segway naudojamas kaip transporto platforma NASA sukurtame robote Robonaut.

Vienračiai robotai daugeliu atžvilgių yra idėjų, susijusių su dviračiais robotais, plėtojimas. Norint judėti 2D erdvėje, kelių pavarų varomas kamuolys gali būti naudojamas kaip vienas ratas. Jau yra keletas tokių robotų konstrukcijų. Pavyzdžiai yra sferinis robotas, sukurtas Carnegie Mellon universitete, sferinis robotas "BallIP", sukurtas Tohoku Gakuino universitete, arba Rezero ballbot, sukurtas Šveicarijos aukštojoje technikos mokykloje. Šio tipo robotai turi tam tikrų pranašumų, susijusių su jų pailga forma, todėl jie gali geriau integruotis į žmonių aplinką, nei tai įmanoma kai kurių kitų tipų robotams.

Yra keletas sferinių robotų prototipų. Kai kurie iš jų judėjimui organizuoti naudoja vidinės masės sukimąsi. Šio tipo robotai vadinami angliškai. sferiniai rutuliniai robotai orb bot ir eng. kamuoliukas.

Daugelyje mobiliųjų ratinių robotų konstrukcijų naudojami „visakrypčio“ tipo ritinėliai nešantys ratai („visakrypčiai ratai“); Tokie robotai pasižymi padidintu manevringumu.

Judėti nelygiais paviršiais, žole ir uolėtomis vietovėmis kuriami šešiaračiai robotai, kurių sukibimas yra didesnis nei keturračiais. Vikšrai suteikia dar didesnę sukibimą. Daugelis šiuolaikinių kovinių robotų, taip pat robotų, skirtų judėti nelygiais paviršiais, yra sukurti kaip vikšrinės transporto priemonės. Tuo pačiu metu tokius robotus sunku naudoti patalpose, ant lygių paviršių ir kilimų. Tokių robotų pavyzdžiai yra NASA sukurtas angliškas robotas. „Urban Robot“ („Urbie“), „iRobot“ sukurti „Warrior“ ir „PackBot“ robotai.

Vaikščiojantys robotai

Pirmosios publikacijos buvo skirtos teoriniams ir praktiniams kūrybos klausimams vaikščiojantys robotai, datuojamas 1970–1980 m.

Roboto judėjimas naudojant „kojas“ yra sudėtinga dinamiška problema. Jau buvo sukurta nemažai robotų, kurie juda dviem kojomis, tačiau šie robotai dar negali pasiekti tokio stabilaus judėjimo, kuris būdingas žmonėms. Taip pat sukurta daug mechanizmų, kurie juda daugiau nei dviem galūnėmis. Dėmesys tokioms konstrukcijoms yra dėl to, kad jas lengviau projektuoti. Taip pat siūlomi hibridiniai variantai (pvz., robotai iš filmo „Aš, robotas“, galintys judėti dviem galūnėmis einant ir keturiomis galūnėmis bėgiojant).

Robotai, naudojantys dvi kojas, paprastai gerai juda ant grindų, o kai kurie dizainai gali plaukti laiptais. Navigavimas nelygioje vietovėje yra sudėtinga užduotis tokio tipo robotams. Yra daugybė technologijų, leidžiančių vaikščiojantiems robotams judėti:

Servo pavara + hidromechaninė pavara - ankstyva vaikštančių robotų konstravimo technologija, įdiegta daugelyje eksperimentinių robotų modelių, kuriuos septintajame dešimtmetyje gamino General Electric. Pirmasis GE projektas, įkūnytas metalu, naudojant šią technologiją ir, greičiausiai, pirmasis pasaulyje kariniams tikslams vaikščiojantis robotas buvo „keturkojis transporteris“ Walking Truck (mašina turi robotines galūnes, valdymą atlieka tiesiogiai esantis asmuo salone).

Adaptyvūs algoritmai pusiausvyrai palaikyti. Jie daugiausia grindžiami momentinės roboto masės centro padėties nuokrypių nuo statiškai stabilios padėties arba tam tikros iš anksto nustatytos jo judėjimo trajektorijos apskaičiavimu. Visų pirma, panašią technologiją naudoja vaikščiojantis robotas vežėjas Big Dog. Judėdamas, šis robotas palaiko nuolatinį esamos masės centro padėties nuokrypį nuo statinio stabilumo taško, dėl kurio reikia savotiškai išdėstyti kojas („klūpi“ arba „stumti“), taip pat sukuria problemos sustabdant mašiną vienoje vietoje ir praktikuojant pereinamuosius ėjimo režimus. Adaptyvus stabilumo palaikymo algoritmas taip pat gali būti pagrįstas pastovios sistemos masės centro greičio vektoriaus krypties palaikymu, tačiau tokie metodai veiksmingi tik esant pakankamai dideliam greičiui. Didžiausią susidomėjimą šiuolaikinei robotikai kelia kombinuotų stabilumo palaikymo metodų kūrimas, derinant sistemos kinematinių charakteristikų skaičiavimą su itin efektyviais tikimybinės ir euristinės analizės metodais.

Kiti judėjimo būdai

Du į gyvatę ropojantys robotai. Kairysis turi 64 pavaras, dešinysis - dešimt

Valdymo sistemos

Pagal roboto valdymas reiškia problemų, susijusių su roboto pritaikymu jo sprendžiamų užduočių spektrui, judesių programavimu ir valdymo sistemos bei jos programinės įrangos sintezavimu, sprendimą.

Pagal valdymo tipą robotų sistemos skirstomos į:

Biotechninis:
- komanda (atskirų roboto dalių mygtuko ir svirties valdymas);
- kopijavimas (žmogaus judėjimo kartojimas, galimas grįžtamojo ryšio, perduodančio taikomą jėgą, įgyvendinimas, egzoskeletai);
- pusiau automatinis (vieno komandos elemento, pavyzdžiui, rankenos, visos roboto kinematinės grandinės valdymas);
Automatinis:
- programinė įranga (funkcija pagal iš anksto nustatytą programą, daugiausia skirta išspręsti monotoniškas problemas esant pastovioms aplinkos sąlygoms);
- prisitaikantis (išspręskite standartines problemas, bet prisitaikykite prie eksploatavimo sąlygų);
- intelektualios (labiausiai išvystytos automatinės sistemos);
Interaktyvus:
- automatizuotas (galima automatinių ir biotechninių režimų kaitaliojimas);
- supervizorinės (automatinės sistemos, kuriose asmuo atlieka tik tikslines funkcijas);
- interaktyvus (robotas dalyvauja dialoge su žmogumi renkantis elgesio strategiją, o robote, kaip taisyklė, yra įrengta ekspertinė sistema, galinti numatyti manipuliacijų rezultatus ir patarti renkantis tikslą).

Tarp pagrindinių roboto valdymo užduočių yra šios:

planavimo nuostatos;
judėjimo planavimas;
jėgų ir momentų planavimas;
Dinaminio tikslumo analizė;
kinematinių ir dinaminių roboto charakteristikų identifikavimas.

Kuriant robotų valdymo metodus, didelę reikšmę turi techninės kibernetikos pasiekimai ir automatinio valdymo teorija.

Naudojimo sritys

Vidutinis robotų skaičius pasaulyje 2017 metais yra 69 10 000 darbuotojų. Daugiausia robotų yra Pietų Korėjoje – 10 000 darbuotojų tenka 531, Singapūre – 398, Japonijoje – 305, Vokietijoje – 301.

Išsilavinimas

Robotinės sistemos populiarios ir švietimo srityje kaip modernios aukštųjų technologijų tyrimų priemonės automatinio valdymo teorijos ir mechatronikos srityse. Jų naudojimas įvairiose vidurinio ir aukštojo profesinio mokymo įstaigose leidžia įgyvendinti „projektinio mokymosi“ koncepciją, kuri yra tokios didelės bendros JAV ir Europos Sąjungos švietimo programos kaip ILERT pagrindas. Robotinių sistemų galimybių panaudojimas inžineriniame ugdyme leidžia vienu metu ugdyti profesinius įgūdžius keliose susijusiose disciplinose: mechanikos, valdymo teorijos, grandinių projektavimo, programavimo, informacijos teorijos. Sudėtingų žinių poreikis prisideda prie ryšių tarp tyrėjų grupių kūrimo. Be to, jau specializuoto mokymo procese studentai susiduria su būtinybe spręsti realias praktines problemas.

Populiarios robotų sistemos švietimo laboratorijoms:

Yra ir kitų. Maskvos Pedagoginės kompetencijos centras palygino populiariausias platformas ir robotų konstruktorius.

Remiantis Rusijos Federacijos darbo ministerija, mobiliojo roboto profesija yra įtraukta į populiariausių profesijų TOP-50 sąrašą.

Prognozuojama, kad švietimui ir mokslui skirtų robotų pardavimo apimtys 2016–2019 m. sieks 8 mln. vienetų.

Industrija

Robotai gamyboje sėkmingai naudojami dešimtmečius. Robotai sėkmingai pakeičia žmones, kai atlieka įprastas, daug energijos reikalaujančias ir pavojingas operacijas. Robotai nepavargsta, jiems nereikia pertraukėlių poilsiui, vandeniui ir maistui. Robotai nereikalauja didesnių atlyginimų ir nėra profesinių sąjungų nariai.

Paprastai pramoniniai robotai neturi dirbtinio intelekto. Būdinga kartoti tuos pačius manipuliatoriaus judesius pagal standžią programą.

Didelė pažanga padaryta, pavyzdžiui, naudojant robotus automobilių gamyklų konvejeriuose. Jau dabar planuojamos automobilių pramonės įmonės, kuriose visus automobilių surinkimo ir pusgaminių transportavimo procesus atliks robotai, o žmonės juos tik valdys.

Branduolinėje ir chemijos pramonėje robotai plačiai naudojami dirbant radioaktyvioje ir chemiškai pavojingoje aplinkoje.

Automatizuotai elektros linijų būklės diagnostikai sukurtas robotas, susidedantis iš nepilotuojamo sraigtasparnio ir nusileidimo bei judėjimo žaibosaugos kabeliu įrenginio.

2016 metais pramonėje visame pasaulyje buvo panaudota 1,8 milijono robotų, o prognozuojama, kad 2020 metais jų skaičius viršys 3,5 milijono.

Prognozuojama, kad robotų pardavimo apimtys 2016–2019 m. panaudoti logistikos, statybos ir griovimo darbams bus 177 tūkst.

Žemdirbystė

Pirmieji robotai, užtikrinantys automatizuotą pasėlių priežiūrą, naudojami žemės ūkyje. Bandomi pirmieji robotizuoti šiltnamiai daržovėms auginti.

Prognozuojama, kad robotų pardavimo apimtys 2016–2019 m. panaudoti žemės ūkyje bus 34 tūkst.vnt.

Vaistas

Medicinoje robotika pritaikoma įvairių egzoskeletų, padedančių žmonėms, turintiems raumenų ir kaulų sistemos sutrikimų, pavidalu. Kuriami miniatiūriniai robotai, skirti implantuoti į žmogaus kūną medicininiais tikslais: širdies stimuliatoriai, informaciniai jutikliai ir kt.

Rusijoje buvo sukurtas pirmasis robotizuotas chirurgijos kompleksas urologijos operacijoms atlikti.

Prognozuojama, kad robotų pardavimo apimtys 2016–2019 m. medicinos reikmėms bus 8 tūkst.

Kosmonautika

Erdvėlaiviuose naudojami robotai. Pavyzdžiui, stebėjimo erdvėlaivyje „Orlets“ buvo vadinamoji kapsulinė mašina, kuri mažo dydžio nusileidimo kapsules apkraudavo plėvele. Roveriai, tokie kaip Lunokhod ir Marso rover, gali būti laikomi įdomiais mobiliųjų robotų pavyzdžiais.

Sportas

Pirmasis pasaulio robotų futbolo čempionatas įvyko 1996 m. Japonijoje (žr. RoboCup).

Transportas

Remiantis prognozėmis, visiškai automatizuotų lengvųjų automobilių su autopilotu gamyba 2025 metais sieks 600 tūkst.

Karyba

Jau sukurti pirmieji visiškai autonomiški robotai kariniams tikslams. Pradėtos tarptautinės derybos dėl jų uždraudimo.

Priešgaisrinė sauga

Gaisriniai robotai (robotiniai įrenginiai) aktyviai naudojami gesinant gaisrą. Robotas be žmogaus pagalbos gali savarankiškai aptikti gaisrą, apskaičiuoti koordinates ir nukreipti gesinimo priemonę į gaisro centrą. Paprastai šie robotai montuojami prie sprogstamųjų objektų [ ] .

Socialinės robotizacijos pasekmės

Pastebima, kad valandinis darbo užmokestis už rankų darbą išsivysčiusiose šalyse kasmet didėja apie 10-15 proc., o robotizuotų įrenginių eksploatavimo kaštai – 2-3 proc. Tuo pačiu metu maždaug XX amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje Amerikos darbuotojo valandinis atlyginimas viršijo roboto darbo valandos kainą. Dėl to žmogaus pakeitimas darbo vietoje robotu grynąjį pelną pradeda duoti maždaug po 2,5-3 metų.

Gamybos robotizavimas sumažina pigios darbo jėgos ekonomikų konkurencinį pranašumą ir sukelia kvalifikuotos darbo jėgos judėjimą iš gamybos į paslaugų sektorių. Ateityje masinės profesijos (vairuotojai, pardavėjai) bus robotizuotos. Rusijoje gali būti pakeista iki pusės darbo vietų.

Kiekvienas JAV pramonėje naudojamų robotų skaičiaus padidėjimas 1990–2007 m. lėmė šešių žmonių darbo vietų panaikinimą. Kiekvienas naujas robotas tūkstančiui darbo vietų sumažina vidutinį atlyginimą JAV ekonomikoje vidutiniškai puse procento.

taip pat žr

Pastabos

Politechnikos terminų aiškinamasis žodynas / Sudarytojas: V. Butakov, I. Fagradyants. - M.: Polyglossum, 2014 m.
Tradicinis vertimas į rusų kalbą A. Azimovo kūryboje.
, Su. 3.
, Su. 1.
, Su. 101.
, Su. vienuolika.
, Su. 26.
V. L. Konyukhas. Robotikos istorija// Robotikos pagrindai. - Rostovas prie Dono: "Feniksas", 2008. - P. 21. - 281 p. - ISBN 978-5-222-12575-5.
Wesley L. Stone'as. Robotikos istorija // Robotikos ir automatikos vadovas / Thomas R. Kurfessas. - Boca Raton, Londonas, Niujorkas, Vašingtonas, D.C.: CRC PRESS, 2005. - ISBN 0-8493-1804-1.
, Su. 6-7.
, Su. 9.
Oro raumenys iš Image Company
Oro raumenys iš Shadow Robot (neapibrėžtas) (nuoroda nepasiekiama) Suarchyvuota nuo originalo 2007 m. rugsėjo 27 d.
T.O.B.B. (neapibrėžtas) . Mtoussaint.de. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
nBot, dviejų ratų balansavimo robotas (neapibrėžtas) . Geology.heroy.smu.edu. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
ROBONAUT veiklos ataskaita (neapibrėžtas) . NASA (2004 m. vasaris). Gauta 2007 m. spalio 20 d. Suarchyvuota 2007 m. rugpjūčio 20 d.
IEEE spektras: robotas, kuris balansuoja ant kamuolio (neapibrėžtas) . Spectrum.ieee.org. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rezero – Focus Project Ballbot (neapibrėžtas) . ethz.ch. Gauta 2011 m. gruodžio 11 d. Suarchyvuota 2012 m. vasario 4 d.
Carnegie Mellon (2006-08-09). Carnegie Mellon tyrėjai sukūrė naujo tipo mobilųjį robotą, kuris balansuoja ir juda ant kamuolio, o ne ant kojų ar ratų. Pranešimas spaudai. Žiūrėta 2007-10-20.
Sferinis robotas gali perlipti per kliūtis (neapibrėžtas) Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rotundas (neapibrėžtas) . Rotundas.se. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
OrbSwarm gauna smegenis (neapibrėžtas) . „BotJunkie“ (2007 m. liepos 11 d.). Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rolling Orbital Bluetooth valdomas daiktas (neapibrėžtas) . BotJunkie. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Spiečius (neapibrėžtas) . orbswarm.com. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Kamuoliukas: (neapibrėžtas) (nuoroda nepasiekiama). blogs.sun.com. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Vyresnieji dizaino projektai | Inžinerijos ir taikomųjų mokslų kolegija| Kolorado universitetas Boulder mieste (neapibrėžtas) (nuoroda nepasiekiama). engineering.colorado.edu (2008 m. balandžio 30 d.). Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Martynenko Yu. G., Formalsky A. M. Apie mobilaus roboto su ritinėliais nešančiais ratais judėjimą // Izvestia RAS. Teorija ir valdymo sistemos. - 2007. - Nr.6. - 142-149 p.
Andrejevas A. S., Peregudova O. A. Apie ratinio mobiliojo roboto judėjimo valdymą // Taikomoji matematika ir mechanika. - 2015. - T. 79, Nr. 4. - P. 451-462.
JPL robotika: sistema: komerciniai roversiai
Daugiakojai robotai lengvai sukonstruojami
AMRU-5 šešiakojis robotas
Pasiekti stabilų ėjimą (neapibrėžtas) . Honda visame pasaulyje. Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Juokingas pasivaikščiojimas (neapibrėžtas) . Pooter Geek (2004 m. gruodžio 28 d.). Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
ASIMO Pimp Shuffle (neapibrėžtas) . Populiarusis mokslas (2007 m. sausio 9 d.). Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Vtec forumas: girtas robotas? siūlas
3D vienos kojos bunkeris (1983–1984) (neapibrėžtas) . MIT kojų laboratorija. Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
3D dvikojis (1989–1995) (neapibrėžtas) Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Keturkojis (1984–1987) (neapibrėžtas) . MIT kojų laboratorija. Gauta 2011 m. kovo 26 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Ribų išbandymas (neapibrėžtas) . Boeing. Gauta 2008 m. balandžio 9 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Oro pingvinas – robotai pingvinai parodoje Hanoveryje
Informacija apie Air Penguin Festo svetainėje
Air-Ray balonetas, anglų k.
AirJelly aprašymas Festo svetainėje, anglų kalba.
Ma, Kevin Y.; Chirarattananon, Pakpong; Fulleris, Sawyeris B.; Woodas, Robertas J. Kontroliuojamas biologiškai įkvėpto, vabzdžių masto roboto skrydis (anglų k.) // Mokslas: žurnalas. - 2013. - Gegužė (t. 340, Nr. 6132). - P. 603-607. - DOI:10.1126/mokslas.1231806.
Černousko F. L.Į bangas panašūs kelių grandžių judesiai horizontalioje plokštumoje // Taikomoji matematika ir mechanika. - 2000. - T. 64, leidimas. 4 . - 518-531 p.
Knyazkovas M. M., Baškirovas S. A. Plokščias kelių grandžių roboto judėjimas sausos trinties paviršiumi // Mechatronika, automatika, valdymas. - 2004. - Nr.3. - 28-32 p.
Osadchenko N.V., Abdelrahman A.M.Z. Mobiliojo ropojančio roboto judėjimo kompiuterinis modeliavimas // MPEI biuletenis. - 2008. - Nr.5. - 131-136 p.
Milleris, Gevinas. Įvadas (neapibrėžtas) . snakerobots.com. Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
ACM-R5 (neapibrėžtas) (nuoroda nepasiekiama). Gauta 2011 m. balandžio 10 d. Suarchyvuota 2011 m. spalio 11 d.
Plaukiantis gyvatė robotas (komentaras japonų k.)
kapucinas adresu YouTube
Hradetskis V. G., Vešnikovas V. B., Kaliničenka S. V., Kravčiukas L. N. Valdomas mobilių robotų judėjimas ant paviršių, savavališkai orientuotų erdvėje. - M.: Nauka, 2001. - 360 p.
Wallbot adresu YouTube
Stanfordo universitetas: Stickybot
Sfakiotakis ir kt.Žuvų plaukimo režimų vandens judėjimui apžvalga (anglų k.): žurnalas. - IEEE Journal of Oceanic Engineering, 1999. - Balandis. Suarchyvuota nuo originalo 2007 m. rugsėjo 26 d.

Kiekvienas žmogus ne kartą yra girdėjęs žodį „robotika“. Bet kas tai iš esmės?

Angliškai tai skamba kiek trumpiau – robotika – bet prasmė visiškai nesikeičia.

Robotika yra kūrimo mokslas technines sistemas su automatika. Tai reiškia, kad robotika iš esmės yra programavimo valdymo programinės įrangos ir mechanikos sintezė (šis žodis kilęs iš graikų kalbos - μηχανική ( argi neatrodo gražiai? =)) - mašinų kūrimo menas) ir elektronika, nes robotai vis dar yra elektroniniai mechanizmai.

Erdvėlaiviai, tarnybiniai robotai, kariniai mechanizmai, gamybos mašinos – dabar robotų tiek daug, kad vargu ar kas nors imtųsi iš karto išvardinti visas jų rūšis (bet ne daug). Robotika užsiima visų šių daugybės sričių plėtros užtikrinimu.

Taigi, pavyzdžiui, norėdami sukurti paprasčiausią, jums reikia:

variklio buvimas (bent jau kojų judėjimui),
pusiausvyros palaikymo sistemų buvimas (giroskopai, padėties jutikliai, ultragarsiniai jutikliai kliūtims aptikti),
valdymo sistemos (gali būti pagrįstos autonomine programa, kuri veikia pagal duomenis iš jutiklių, arba išoriniu valdymo skydeliu).

Jutikliai, varikliai, valdymo programa, ryšio sąsaja su operatoriumi...
Tai reiškia, kad net paprastas „Android“ reikalauja daugelio specialybių specialistų darbo. Šiandien yra tiek daug robotų, kad niekas net neįsivaizduoja, kad robotika yra tik ateities mokslas. O poreikis kuo efektyviau kurti naujus sprendimus ir nulėmė robotikos atsiskyrimą į atskirą mokslą.

Robotas – programuojamas mechaninis įrenginys, galintis atlikti užduotis ir sąveikauti su išorine aplinka be žmogaus pagalbos. Robotika yra mokslinis ir techninis robotų projektavimo, gamybos ir taikymo pagrindas.

Žodį „robotas“ pirmą kartą pavartojo čekų dramaturgas Karlas Capekas 1921 m. Jo darbas „Rossum's Universal Robots“ buvo apie vergų klasę, dirbtinai sukurtus humanoidinius tarnus, kovojančius už savo laisvę. Čekiškas žodis „robota“ reiškia „prievartinė vergija“. Žodį „robotika“ pirmą kartą pavartojo garsus mokslinės fantastikos autorius Isaacas Asimovas 1941 m.

Pagrindiniai roboto komponentai

Roboto komponentai: kėbulas/rėmas, valdymo sistema, manipuliatoriai ir važiuoklė.

Korpusas/rėmas: Roboto korpusas arba rėmas gali būti bet kokios formos ir dydžio. Iš pradžių korpusas/rėmas suteikia roboto struktūrą. Dauguma žmonių yra susipažinę su humanoidiniais robotais, naudojamais filmų kūrime, tačiau iš tikrųjų dauguma robotų neturi nieko bendra su žmogaus pavidalu. (NASA Robonaft, pristatytas ankstesniame skyriuje, yra išimtis). Paprastai roboto dizainas orientuotas į funkcionalumą, o ne į išvaizdą.

Valdymo sistema: Roboto valdymo sistema yra žmogaus centrinės nervų sistemos atitikmuo. Jis skirtas koordinuoti visų roboto elementų valdymą. Jutikliai reaguoja į roboto sąveiką su išorine aplinka. Jutiklio atsakymai siunčiami į centrinį procesorių (CPU). CPU apdoroja duomenis naudodamas programinę įrangą ir priima sprendimus, pagrįstus logika. Tas pats atsitinka, kai įvedate pasirinktinę komandą.

Manipuliatoriai: Norėdami atlikti užduotį, dauguma robotų sąveikauja su išorine aplinka ir supančiu pasauliu. Kartais tenka perkelti aplinkos objektus tiesiogiai nedalyvaujant operatoriams. Manipuliatoriai nėra pagrindinės roboto konstrukcijos elementas, kaip jo korpusas/rėmas ar valdymo sistema, tai yra, robotas gali dirbti be manipuliatoriaus. Šiame kurse daugiausia dėmesio skiriama manipuliacijų temai, ypač 6 skyriui.

Važiuoklė: Nors kai kurie robotai gali atlikti priskirtas užduotis nekeisdami savo vietos, dažnai reikalaujama, kad robotai galėtų judėti iš vienos vietos į kitą. Norint atlikti šią užduotį, robotui reikia važiuoklės. Važiuoklė yra varomoji judėjimo priemonė. Humanoidiniai robotai aprūpinti kojomis, o beveik visų kitų robotų važiuoklė įgyvendinama naudojant ratus.

Robotų programos ir pavyzdžiai

Šiandien robotai turi daugybę pritaikymų. Paraiškos skirstomos į tris pagrindines kategorijas:

Pramoniniai robotai;
tyrimų robotai;
mokomieji robotai.

Pramoniniai robotai

Pramonėje norint atlikti daugybę darbų reikalingas didelis greitis ir tikslumas. Daug metų atsakinga už įgyvendinimą panašių darbų nešamas žmonių. Tobulėjant technologijoms, naudojant robotus daugelis gamybos procesų tapo greitesni ir tikslesni. Tai apima pakavimą, surinkimą, dažymą ir padavimą. Iš pradžių robotai atliko tik specialius pasikartojančius darbus, kuriems reikėjo laikytis paprastų taisyklių. Tačiau tobulėjant technologijoms, pramoniniai robotai tapo daug judresni ir dabar gali priimti sprendimus remdamiesi sudėtingais jutiklių atsiliepimais. Šiandien pramoniniai robotai dažnai aprūpinti regėjimo sistemomis. Iki 2014 m. pabaigos Tarptautinė robotikos federacija prognozavo, kad pramoninių robotų bus naudojama daugiau nei 1,3 milijono vienetų visame pasaulyje!

Robotai gali būti naudojami atlikti sudėtingas, pavojingas užduotis arba užduotis, kurių žmonės negali atlikti. Pavyzdžiui, robotai sugeba nukenksminti bombas, prižiūrėti branduolinius reaktorius, tyrinėti vandenyno gelmes ir pasiekti tolimiausius kosmoso kampelius.

Tyrimo robotai

Robotai turi platų pritaikymo spektrą mokslinių tyrimų pasaulyje, nes jie dažnai naudojami atlikti užduotis, kurių žmogus yra bejėgis. Pavojingiausia ir sudėtingiausia aplinka yra žemiau Žemės paviršiaus. NASA, siekdama ištirti kosmosą ir Saulės sistemos planetas, istoriškai naudojo erdvėlaivius, nusileidimus ir visureigius su robotų funkcijomis.

Robotai Pathfinder ir Sojourner

„Pathfinder Mars“ misijai buvo sukurta unikali technologija, leidžianti į Marso paviršių pristatyti įrengtą nusileidimą ir robotą „Rover“ „Sojourner“. „Sojourner“ buvo pirmasis marsaeigis, išsiųstas į Marso planetą. Sojourner roveris Žemės paviršiuje sveria 11 kg (24,3 svaro) ir apytiksliai. Sveria 9 svarus ir savo dydžiu prilygsta kūdikio vežimėliui. Visureigis turi šešis ratus ir gali judėti iki 0,6 metro (1,9 pėdos) per minutę greičiu. Misija buvo paleista į Marso paviršių 1997 metų liepos 4 dieną. „Pathfinder“ ne tik įvykdė numatytą misiją, bet ir grįžo į Žemę su didžiuliu surinktų duomenų kiekiu ir viršijo savo projektinį gyvenimą.

Visureigiai Spirit and Opportunity

„Mars Exploration Rovers“ (MER) „Spirit“ ir „Opportunity“ buvo išsiųsti į Marsą 2003 m. vasarą ir nusileido 2004 m. sausį. Jų misija buvo ištirti ir klasifikuoti didelius kiekius uolienų ir dirvožemio, kad Marse aptiktų vandens pėdsakus, tikintis nusiųsti į planetą žmogaus misiją. Nors planuota misijos trukmė buvo 90 dienų, realiai ji viršijo šešerius metus. Per tą laiką buvo surinkta begalė geologinių duomenų apie Marsą.

Erdvėlaivio robotinė ranka

Kai NASA dizaineriai pirmą kartą pradėjo projektuoti erdvėlaivį, jie susidūrė su iššūkiu saugiai ir efektyviai pristatyti didžiulį, bet, laimei, nesvarų krovinių ir įrangos kiekį į kosmosą. Nuotolinio manipuliavimo sistema (RMS) arba Canadarm (Canadian Remote Manipulator) pirmą kartą išėjo į kosmosą 1981 m. lapkričio 13 d.

Ranka turi šešis judamus sąnarius, kurie imituoja žmogaus ranką. Du sąnariai yra petyje, vienas alkūnėje ir dar trys rankoje. Rankos gale yra sugriebimo įtaisas, galintis sugriebti arba pakabinti reikiamą krovinį. Esant nulinei gravitacijai, ranka gali pakelti 586 000 svarų svorį ir jį pastatyti nuostabiai tiksliai. Bendra rankos masė Žemės paviršiuje yra 994 svarai.

RMS buvo naudojamas palydovams paleisti ir ieškoti, be to, tai buvo neįkainojama pagalba astronautams remontuojant Hablo kosminį teleskopą. Paskutinė „Canadarm“ misija kaip erdvėlaivio dalis buvo paleista 2011 m. liepą ir buvo 90-oji roboto misija.

Mobiliųjų paslaugų sistemos

Mobilioji aptarnavimo sistema (MSS) yra panaši į RMS sistemą ir taip pat žinoma kaip Canadarm 2. Sistema buvo sukurta įdiegti Tarptautinėje kosminėje stotyje kaip objektų manipuliatorius. MSS skirta prižiūrėti Tarptautinėje kosminėje stotyje įrengtą įrangą ir instrumentus, taip pat padėti gabenti maistą ir įrangą stotyje.

Dextre

2008 m. vykdant kosminę misiją STS-123, erdvėlaivis „Endeavour“ nešiojo paskutinę specialios paskirties lankstaus manipuliatoriaus „Dextre“ dalį.

Dextre yra robotas, aprūpintas dviem mažomis rankomis. Robotas gali atlikti tikslias surinkimo užduotis, kurias anksčiau astronautai atlikdavo kosminių pasivaikščiojimų metu. „Dextre“ gali gabenti objektus, valdyti įrankius ir įrengti ar išimti įrangą kosminėje stotyje. „Dextre“ taip pat aprūpintas apšvietimu, vaizdo įranga, įrankių baze, keturiais įrankių laikikliais. Jutikliai leidžia robotui „jausti“ jo valdomus objektus ir automatiškai reaguoti į judesius ar pokyčius. Komanda gali stebėti darbą naudodama keturias įrengtas kameras.

Roboto konstrukcija primena žmogų. Jo viršutinė kūno dalis gali suktis ties juosmeniu, o pečius iš abiejų pusių palaiko rankos.

Robotai švietime

Robotika tapo smagia ir prieinama priemone, skirta mokyti ir palaikyti STEM, projektavimo ir problemų sprendimo metodus. Robotikoje studentai turi galimybę realizuoti save kaip dizainerius, menininkus ir technikas vienu metu, naudodami savo rankas ir galvas. Tai atveria milžiniškas mokslo ir matematinių principų taikymo galimybes.

IN moderni sistemaŠvietimas, atsižvelgiant į finansinius suvaržymus, vidurinės ir aukštosios mokyklos nuolat ieško ekonomiškai efektyvių būdų, kaip mokyti sudėtingas programas, kuriose technologijos derinamos su keliomis disciplinomis, siekiant paruošti juos karjerai. Dėstytojai iš karto mato robotikos ir šio mokymo kurso privalumus, nes diegia tarpdisciplininį įvairių disciplinų derinimo metodą. Be to, robotika siūlo labiausiai prieinamą ir daugkartinio naudojimo įrangą.

Šiandien mokyklose labiau nei bet kada naudojamos robotikos programos klasėje, kad mokymo programa taptų gyva ir atitiktų įvairius studentams reikalingus akademinius standartus. Robotika suteikia ne tik unikalų ir platų pagrindą įvairių techninių disciplinų mokymui, bet ir technologijų sritį, turinčią didelę įtaką šiuolaikinės visuomenės raidai.

Kodėl robotika yra svarbi?

Kaip matyti iš skyriaus „Robotų pritaikymo galimybės ir pavyzdžiai“, robotika yra nauja technologijų sritis, naudojama daugelyje žmogaus gyvenimo sričių. Svarbus visuomenės vystymosi veiksnys yra visų jos narių išsilavinimas esamų technologijų požiūriu. Tačiau tai nėra vienintelė didėjančios robotikos svarbos priežastis. Robotika unikaliai sujungia STEM (mokslo, technologijų, inžinerijos ir matematikos) disciplinų pagrindus. Mokydamiesi klasėje, mokiniai tyrinėja įvairias disciplinas ir jų santykius naudodami modernias, technologiškai pažangias ir patrauklias priemones. Be to, studentams reikalingas vizualinis projektų vaizdavimas skatina juos eksperimentuoti ir būti kūrybiškiems ieškant estetiškų ir veiksmingų sprendimų. Derindami šiuos darbo aspektus, studentai perkelia savo žinias ir gebėjimus į kitą lygį.

Robotika- santykinai nauja ir intensyviai besivystanti mokslo kryptis, kurią atgaivino poreikis plėtoti naujas žmogaus veiklos sferas ir sritis, taip pat būtinybė plačiai automatizuoti modernią gamybą, kuria siekiama smarkiai padidinti jos efektyvumą. Automatinių programuojamų įrenginių – robotų – panaudojimas tyrinėjant kosmosą ir vandenynų gelmes, o nuo 60 m. mūsų šimtmečio ir gamybos sektoriuje dėl sparčios pažangos robotų kūrimo ir naudojimo srityje pastaraisiais metais atsirado būtinybė daugelio susijusių fundamentaliųjų ir techninių disciplinų mokslo žinias integruoti į vieną mokslo ir technikos kryptį – robotiką.

Idėja sukurti robotus – mechaninius įrenginius, savo išvaizda ir veiksmais panašius į žmones ar bet kokias gyvas būtybes, žmoniją žavi nuo neatmenamų laikų. Net legendose ir mituose žmogus siekė sukurti žmogaus sukurtų būtybių, apdovanotų fantastiška fizine jėga ir miklumu, įvaizdį, gebančių skraidyti, gyvenančių po žeme ir vandenyje, veikiančių savarankiškai ir tuo pat metu neabejotinai paklūstančių žmogui ir atlikusių sunkiausią. ir jam pavojingas darbas. Net Homero Iliadoje (VI a. pr. Kr.) rašoma, kad luošas kalvis Hefaistas, ugnies dievas ir kalvio amato globėjas, kaldino iš aukso merginas, kurios vykdė jo nurodymus.

Auksinės tarnaitės akimirksniu pribėgo jo pasitikti, panašios į gyvas mergeles, kurių krūtinėje glūdi protas, balsas ir jėga, kurias nemirtingieji dievai mokė pačiais įvairiausiais darbais...

Šiuolaikiniams žmonėms šios „tarnaitės“ tikrai asocijuojasi su antropomorfinėmis, t.y. sukurtas pagal žmogaus atvaizdą ir panašumą, automatinis universalūs įrenginiai- robotai.

Robotikos teorija remiasi tokiomis disciplinomis kaip elektronika, mechanika, kompiuterių mokslas, taip pat radijo ir elektros inžinerija. Yra statybinė, pramoninė, buitinė, aviacija ir ekstremali (karinė, kosminė, povandeninė) robotika.

Šiandien žmonija beveik pasiekė tašką, kai robotai bus naudojami visose gyvenimo srityse. Todėl į mokymo įstaigas turi būti įvesti robotikos ir kompiuterių programavimo kursai.

Robotikos studijos leidžia išspręsti šias problemas, su kuriomis susiduria kompiuterių mokslas kaip akademinis dalykas. Būtent algoritmizavimo ir programavimo linijos, atlikėjo, logikos pagrindų ir loginių kompiuterio pagrindų svarstymas.

Taip pat galima studijuoti robotiką matematikos (pagrindinių matematinių operacijų įgyvendinimas, robotų projektavimas), technologijos (robotų projektavimas, tiek naudojant standartinius mazgus, tiek laisvai), fizikos (projektinių dalių, reikalingų roboto judėjimui) kurse. roboto važiuoklė).

Robotų pamokos

Manipuliavimo robotas- automatinė mašina (stacionari arba mobili), susidedanti iš kelių mobilumo laipsnių manipuliatoriaus formos pavaros ir programos valdymo įtaiso, kuris gamybos procese atlieka variklio ir valdymo funkcijas. Tokie robotai gaminami ant grindų montuojami, pakabinami ir portaliniai. Jie labiausiai paplitę mašinų gamybos ir instrumentų gamybos pramonėje.

Mobilus robotas- automatinė mašina, turinti judančią važiuoklę su automatiškai valdomomis pavaromis. Tokie robotai gali būti ratuojami, vaikščiojami ir sekami (taip pat yra ropojančių, plaukiančių ir skraidančių mobilių robotų sistemų.

Roboto komponentai

Pavaros- tai robotų „raumenys“. Šiuo metu pavarose populiariausi varikliai yra elektriniai, tačiau naudojami ir kiti, naudojantys chemikalus ar suslėgtą orą.

DC varikliai: Šiuo metu dauguma robotų naudoja elektros variklius, kurie gali būti kelių tipų.

Žingsniniai varikliai: Kaip rodo pavadinimas, žingsniniai varikliai nesisuka laisvai kaip nuolatinės srovės varikliai. Jie žingsnis po žingsnio sukasi tam tikru kampu, valdydami valdiklį. Tai leidžia apsieiti be padėties jutiklio, nes valdikliui žinomas kampas, kuriuo buvo atliktas posūkis; Todėl tokie varikliai dažnai naudojami daugelyje robotų pavarų ir CNC staklių.

Pjezo varikliai: Šiuolaikinė nuolatinės srovės variklių alternatyva yra pjezo varikliai, dar žinomi kaip ultragarsiniai varikliai. Jų veikimo principas labai originalus: mažytis pjezoelektrinis

ikalinės kojos, vibruojančios didesniu nei 1000 kartų per sekundę dažniu, priverčia variklį judėti apskritimu arba tiesia linija. Tokių variklių privalumai – didelė nanometrinė skiriamoji geba, greitis ir galia, neproporcinga jų dydžiui. Pjezo varikliai jau parduodami ir naudojami kai kuriuose robotuose.

Oro raumenys: Oro raumenys yra paprastas, bet galingas sukibimo įtaisas. Siurbiami suslėgto oro, raumenys gali susitraukti iki 40% savo ilgio. Tokio elgesio priežastis yra iš išorės matomas audimas, dėl kurio raumenys būna ilgi ir ploni arba trumpi ir stori [šaltinis nenurodytas 987 dienos]. Kadangi jų darbo būdas yra panašus į biologinius raumenis, jie gali būti naudojami gaminant robotus, kurių raumenys ir skeletai panašūs į gyvūnų.

Elektroaktyvūs polimerai: Elektroaktyvūs polimerai yra plastiko tipas, kuris keičia formą reaguodamas į elektrinę stimuliaciją. Jie gali būti suprojektuoti taip, kad galėtų sulenkti, išsitempti ar susitraukti. Tačiau šiuo metu nėra EAP, tinkamų komerciniams robotams gaminti, nes visi esami jų pavyzdžiai yra neveiksmingi arba trapūs.

Elastingi nanovamzdeliai: Tai perspektyvi eksperimentinė technologija ankstyvose kūrimo stadijose. Nanovamzdelių defektų nebuvimas leidžia pluoštui elastingai deformuotis keliais procentais. Žmogaus bicepsą galima pakeisti iš šios medžiagos pagaminta 8 mm skersmens viela. Tokie kompaktiški „raumenys“ ateityje galėtų padėti robotams aplenkti ir peršokti žmones.

Judėjimo būdai

Ratiniai ir vikšriniai robotai

Vaikščiojantys robotai

Kiti judėjimo būdai:

Skraidantys robotai (įskaitant UAV – nepilotuojamus orlaivius).
Ropojantys robotai.
Robotai juda vertikaliais paviršiais.
Plaukiojantys robotai.

Valdymo sistemos

Valdydami robotą turime omenyje aibės problemų, susijusių su roboto pritaikymu jo sprendžiamų užduočių spektrui, judesių programavimu, valdymo sistemos ir jos programinės įrangos sintezavimu, sprendimą.

Pagal valdymo tipą robotų sistemos skirstomos į:

1. Biotechninis:

1.1. komanda (atskirų roboto dalių mygtuko ir svirties valdymas);

1.2. kopijavimas (žmogaus judėjimo kartojimas, galimas grįžtamojo ryšio, perduodančio taikomą jėgą, įgyvendinimas, egzoskeletai);

1.3. pusiau automatinis (vieno komandos elemento, pavyzdžiui, rankenos, visos roboto kinematinės grandinės valdymas);

2. Automatinis:

2.1. programinė įranga (funkcija pagal iš anksto nustatytą programą, daugiausia skirta išspręsti monotoniškas problemas esant pastovioms aplinkos sąlygoms);

2.2. prisitaikantis (išspręskite standartines problemas, bet prisitaikykite prie eksploatavimo sąlygų);

2.3. intelektualios (labiausiai išvystytos automatinės sistemos);

3. Interaktyvus:

3.1. automatizuotas (galima automatinių ir biotechninių režimų kaitaliojimas);

3.2. supervizorinės (automatinės sistemos, kuriose asmuo atlieka tik tikslines funkcijas);

3.3. interaktyvus (robotas dalyvauja dialoge su žmogumi renkantis elgesio strategiją, o robote, kaip taisyklė, yra įrengta ekspertinė sistema, galinti numatyti manipuliacijų rezultatus ir patarti renkantis tikslą).

Tarp pagrindinių roboto valdymo užduočių yra šios:

planavimo nuostatos;
judėjimo planavimas;
jėgų ir momentų planavimas;
Dinaminio tikslumo analizė;
kinematinių ir dinaminių roboto charakteristikų identifikavimas.

Kuriant robotų valdymo metodus, didelę reikšmę turi techninės kibernetikos pasiekimai ir automatinio valdymo teorija.

Šiuolaikinių robotų potipiai:

Pramoniniai robotai

Medicininiai robotai

Buitiniai robotai
Apsaugos robotai
Kovos robotai

Robotų mokslininkai

Iki šiol robotai buvo įdiegti daugelyje žmogaus veiklos sričių ir toliau papildo, o kartais ir pakeičia žmogaus darbą tiek pavojingoje veikloje, tiek kasdieniame gyvenime.

Enciklopedinis „YouTube“.

1 / 5

✪ ROBOTŲ pasaulis [Mokslo ir technologijų naujienos]

✪ GYVAS ROBOTAS [Mokslo ir technologijų naujienos]

✪ Komanda KAIST DRC-HUBO robotas atlieka užduotis DARPA Robotics Challenge (20 kartų)

✪ RoboSimianas išlipa iš transporto priemonės DARPA Robotics Challenge finale

✪ Robotai tarnauja vaikams: kas nutiko WorldsSkills Russia 2019 Kazanėje?

Subtitrai

Šiandien laiške: Elonas Muskas parodė „protą sukrečiantį“ sunkvežimį ir elektrinį superautomobilį, o amerikiečių kūrėjai „Boston Dynamics“ išmokė robotą atlikti salto. Amžina sveikata visiems! Su jumis Aleksandras Smirnovas, Teisinga tiesa ir Mokslo bei technologijų naujienos. Draugai, būtinai pažiūrėkite vaizdo įrašą iki galo, jūsų laukia konkursas su įdomiais prizais. Elonas Muskas yra žinomas dėl savo požiūrio į šį pasaulį – jis visada svajoja apie daugiau. Jei metų pradžia buvo siejama su bevairių automobilių atsiradimu, tai paskutiniai du 2017-ųjų mėnesiai įsimins dėl masinio elektromobilių išleidimo. „Tesla Motors“ vadovas pristatė ilgai lauktą elektrinį sunkvežimį „Tesla Semi Truck“. Tuo pat metu Muskas socialiniame tinkle „Twitter“ paskelbė intriguojantį aprašymą: „Galiu virsti robotu, kovoti su ateiviais ir išvirti puikią latę“. Naujoji transporto priemonė, pristatyta Tesla dizaino centre Kalifornijoje, yra kitas Elono misijos žingsnis – priversti žmoniją pamiršti iškastinį kurą ir pereiti prie švarios elektros. Taip bus, jei „Tesla“ vadovui pavyks įtikinti transporto industriją, kad reikia judėti toliau. Kalifornijoje sunkiasvorių transporto priemonių kategorija sudaro 7 % visos transporto apimties, tačiau išmeta daugiau nei 20 % šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Bet koks sunkvežimis, kuris vietoj dyzelino naudoja elektrą, nebeturės neigiamos įtakos planetai ir jos gyventojams. Nors daugelis tik galvoja apie elektrinių sunkvežimių kūrimą, „Tesla“ turi išteklių, inžinierių ir pajėgumų tai padaryti. Svarbiausia, kad įmonė turėtų resursų patraukti visos automobilių pramonės dėmesį. Atrodė, kad Muskas neperdeda sakydamas, kad pirmojo Tesla elektrinio sunkvežimio pristatymas „supūdys visus“. Tesla Semi Truck yra visiškai elektrinis sunkvežimis. Jau vienas išvaizda išskiria jį iš konkurentų. Sunkvežimis atrodo labai futuristiškai ir labiau primena prabangų turistinį autobusą. Tačiau pagrindinės savybės vis dar yra po kėbulu. Po kabina yra keturi elektros varikliai ant galinių ašių – po vieną iš abiejų pusių. Pilnai pakrautas (36 tonos) sunkvežimis iki 100 kilometrų per valandą gali įsibėgėti per 20 sekundžių. Tesla garantuoja 1,6 milijono km perdavimo trukmę, o tai atitinka maždaug 40 kelionių aplink pasaulį. Svarbiausia, kad „Semi Truck“ gamintojas teigia, kad vienu akumuliatoriaus įkrovimu nuvažiuojama daugiau nei 800 km. Prisiminkime, kad ankstyvieji gandai bylojo apie kuklius 320–480 km. Be to, per 30 minučių „Tesla Semi Truck“ akumuliatorius įkraunamas iki 80%, todėl sunkvežimio atstumas yra maždaug 643 km. Skirtingai nuo kitų sunkvežimių, Tesla Semi vairuotojo sėdynė yra salono viduryje. Vietoj įprastų svirtelių šalia vairo yra du lietimui jautrūs ekranai: kairysis skirtas pagrindinių indikatorių stebėjimui ir įvairių parinkčių valdymui, o dešinysis – įprastai navigacijai ir multimedijos sistemos valdymui. Automobilis yra pusiau autonominis, galintis išlaikyti eismo juostą ir stabdyti savarankiškai. Tai atitinka 1-2 autonomijos lygius savarankiškai važiuojantiems automobiliams. Pirmieji sunkvežimio pristatymai numatomi 2019 m. Anksčiau Muskas tvirtino, kad autonominiai elektriniai sunkvežimiai sumažins transportavimo išlaidas ir tuo pačiu padidins saugumą.Apytikriais skaičiavimais, važiuojant 160 km, Tesla Semi už kilometrą išleis vidutiniškai 1 dolerį. Tai 50 centų pigiau, palyginti su dyzeliniais traktoriais. Muskas apskritai daro visą įmanomą spaudimą tam, kad Semi visais atžvilgiais yra geresnis ir našesnis nei dyzeliniai varikliai. Ne tik galia, sukibimas ir aerodinamika, bet ir tarnavimo laikas. Pavyzdžiui, elektrinio sunkvežimio transmisija neturi pavarų, stabdžiai dėl regeneracinės sistemos tarnauja beveik neribotai. Apskritai visos naujovės turėtų lemti tai, kad Semi būtų pelningesnis ir efektyvesnis nei dyzeliniai sunkvežimiai. Musko sunkvežimiai turi įveikti didesnius atstumus vienodais intervalais. Kartu didelės investicijos į tokį transportą atsipirks mažinant veiklos sąnaudas. Kalbame apie benzino sąnaudas, taip pat apie vairuotojų atlyginimus: „Tesla“ planuoja iki 2020 m. padaryti sunkvežimius visiškai autonomiškus. Pristatymo metu Elonas Muskas ne tik pristatė ilgai lauktą sunkvežimį, bet ir pademonstravo naujojo dvejų durų sportinio automobilio „Tesla Roadster“ koncepciją, kuri nustebino visus susirinkusius. O jei jau visi laukė sunkvežimio pasirodymo, tai niekas negalėjo įsivaizduoti tokio madingo rodsterio pasirodymo. Elono teigimu, tai greičiausias serijinis elektromobilis. Iki 96 km/h jis įsibėgėja per 1,9 sekundės, o iki 160 km/h – per 4,2 sekundės. Visais ratais varomas „Roadster“ vienu įkrovimu galės nuvažiuoti apie 1000 kilometrų, o didžiausias jo greitis sieks apie 400 kilometrų per valandą. Masinę Tesla Roadster gamybą planuojama pradėti 2020 m. Bazinio modelio kaina – 200 tūkstančių dolerių. Šiuo metu „Tesla“ seriją sudaro trys lengvieji automobiliai: „Model S“ hečbekas, „Model X“ krosoveris ir „Model 3“ sedanas, kurių pardavimas prasidėjo 2017 m. Per penkerius metus nuo tada, kai „Tesla“ pradėjo gaminti „Model S“ sedaną, bendrovė pardavė 200 000 transporto priemonių. JAV keliuose važinėja apie 250 milijonų automobilių, taigi 200 000 yra lašas jūroje. Net jei „Tesla“ galės padidinti „įperkamo“ 3 modelio sedano gamybą, Silicio slėnio automobilių gamintojas gali pakeisti patį būdą, kaip žmonija transportuojasi nuo iškastinio kuro. Taigi: automobilis, sunkvežimis, traukinys, raketa. Laukiame priekabos su važiavimu. O tada tik priekaba su autopilotu. Liko tik jachta ir lėktuvas. Ir greičiausiai, atsižvelgiant į Musk, transatlantinį lėktuvą 10 000 keleivių ir kažką Zeppelin stiliaus, bet viršgarsiniu greičiu. Įdomu, kada Elonas sugalvos padaryti tokį šaunų dalyką, kaip viešasis transportas, kuris važinėja po miestą, jam nereikia bako ir akumuliatoriaus, nes viršuje yra laidai, o apačioje yra bėgiai. Tai tiesiog geniali idėja. Visi su susidomėjimu stebime Elono nuotykius ir kiekvienam kyla klausimas: kaip šis žmogus gali pagalvoti, kad dabar, šiuo metu, pats tinkamiausias metas gaminti visiškai naujo tipo transporto priemones? 3 modelio gamyba atsilieka keliais mėnesiais nuo grafiko. Per pastarąjį ketvirtį bendrovės akcijos nuskendo, o „Tesla“ atstovai teisme turėtų paaiškinti tariamas seksizmo ir rasizmo problemas įmonėje. Tačiau vargu ar tai sustabdys Muską nuo jo energingos veiklos. Tai žmogus, kuris bando perkelti žmoniją į Marsą, stato daugkartines raketas, bando užkirsti kelią roboto apokalipsei, naikina kamščius kasdamas tunelius, taip pat planuoja paleisti žmones į pupą per viršgarsinį vamzdį. Ir viskas iš karto. Tik pagalvokite, uždėkite porą sunkvežimių ant konvejerio. Kai dauguma žmonių netiki el. pašto ateitimi. mobiliųjų telefonų, tai reiškia, kad Muskas eina teisingu keliu. Tuo tarpu kai kur sunkvežimiai, vairuojantys Kamaz sunkvežimius mūsų „keliais“, verkia iš juoko. Amerikiečių laboratorija „Boston Dynamics“, išgarsėjusi kurdama šiurpius robotus, nebėra „Google“ dalis, tačiau nenustoja tobulėti. Prieš kelerius metus bendrovė pristatė stačią robotą Atlas. Robotas, kuris jau moka lėtai tempti dėžes, sukurti netvarką biure ir nukristi nuo scenos. Tačiau šį kartą jo kūrėjai nusprendė mus nustebinti visiškai naujais triukais: savo smegenis išmokė parkūro pagrindų. „Boston Dynamics“ robotikos laboratorija, kuri buvo įkurta Masačusetso technologijos institute, vėliau buvo nupirkta „Alphabet“, o vėliau parduota Japonijos įmonei „Softbank“, garsėja tuo, kad gamina robotus, kurie kuo panašesni į gyvūnus ir žmones. Vienu metu ji sukūrė robotą BigDog karinei agentūrai DARPA, tada buvo robotas gepardas CHEETAH ir net šešiakojis robotas RiSE, galintis lipti vertikaliais paviršiais. Daugelis prisimins robotus, kuriuos smūgiavo ir badė, kad įrodytų jų stabilumą ir stabilumą. Žmogiškąjį robotą Atlas galbūt galima vadinti įdomiausiu Boston Dynamics kūriniu, tačiau pastarajam pakeitus savininką, apie jį jokių žinių negirdėjome. Dabar, praėjus beveik dvejiems metams po paskutinio Atlaso atnaujinimo, komanda išmokė robotą atlikti salto. Kompanija parodė trumpą vaizdo įrašą, kaip Atlas robotas lipa ant nedidelių paaukštinimų, šokinėja nuo vieno į kitą, šuolyje pasisuka 180 laipsnių kampu ir gana grakščiai atlieka salto, sklandžiai atstatydamas pusiausvyrą. O po sėkmingo šuolio iškelia rankas į viršų – kaip tikras gimnastas. Dvikojis robotas naudoja kelis jutiklius savo kūne ir kojose, kad išlaikytų pusiausvyrą, o naudoja LIDAR sistemas ir stereo jutiklius, kad aptiktų ir įveiktų kliūtis. Ne kiekvienas gali geriau atlikti šį sunkų gimnastikos triuką. Ir mes nerekomenduojame to kartoti, nes be instrukcijų ir paramos yra didelė rizika pakenkti jūsų sveikatai. Tačiau „Boston Dynamics“ parodė ir paskutinį nesėkmingą nusileidimą, matyt, norėdamas nuraminti žmoniją ir parodyti, kad mašinų sukilimas artimiausiu metu mums negresia. Roboto kūrėjai teigė, kad išmokyti robotą išlaikyti pusiausvyrą po šuolio buvo itin sunki užduotis, su kuria jie kovojo ilgą laiką. Šis gebėjimas robotui reikalingas ne pasirodymui cirke, o praktiškesnei užduočiai – prekių pervežimui ir pristatymui nelygiu reljefu. Norėdami tai padaryti, robotas buvo išmokytas naudoti savo „rankas“ lipti vertikaliais paviršiais, kaip tai daro kalnų alpinistai. Dėl geros pusiausvyros jis gali išspręsti daugybę problemų, užimdamas labai mažai vietos – t.y. stovi toje pačioje vietoje. Bendrovė taip pat neketina pamiršti ir robotizuotų gyvūnų, todėl pristatė naują modelį pavadinimu „The New SpotMini“. Pastaraisiais metais robotikos pramonėje pastebima tendencija padaryti robotus mielesnius, o naujausias toks Boston Dynamics projektas yra aiškus to patvirtinimas. Prisiminkime, kad prieš tai kūrėjai sukūrė robotą šunį SpotMini su tikrų šunų įpročiais. Bėga, sėlina pusiau sulenktomis kojomis, bando uostyti aplinkinius daiktus ir net atsineša šlepetes. Palyginti su savo pirmtaku, naujasis robotas turi elegantiškesnį apvalkalą ir galūnes. Daugeliui šiurpių dizaino elementai ir mechanizmai dabar padengti dekoratyvinėmis plokštėmis, nudažytomis linksma ryškiai geltona spalva. Tiesą sakant, „Boston Dynamics“ nusprendė, kad laikas baigti viešą „mašinų ekshibicionizmą“ ir pradėjo rengti savo robotus padoriais drabužiais. Tačiau tai nėra svarbiausia, naujasis robotas geba judėti tokia eisena, kuri praktiškai nesiskiria nuo gyvo šuns bėgimo, be to, naujasis robotas išmoko tupėti kaip šuo, žiūrint pro fotoaparatas tiesiai į jūsų sielą su kvadratiniu, negyvu mechaniniu „veidu“. Naujasis „SpotMini“ robotas ne tik pademonstravo gebėjimą „gyvai“ bėgti per pievelę kažkur Boston Dynamics kompanijos pakraštyje, bet ir įgijo galimybę stovint vietoje pasukti liemenį, pritūpti ir kilti vertikalia kryptimi. ir atlikti kitus judesius. Tiesa, dabar jis bėga įprasta lygia veja ir dar turime išsiaiškinti, kaip lengvai jis judės, pavyzdžiui, nelygiu reljefu, smėliu ar prasiskverbs per griuvėsius nelaimės vietose. Boston Dynamics parodė tik žvilgsnį į robotą. Tačiau iš vaizdo įrašo aiškėja vienas dalykas: technologijos kasmet tobulėja, o robotai tampa aptakesni, judresni ir patikimesni. Nors robotas šuo neturi galvos, jis iš tikrųjų atrodo kaip tikras gyvūnas. Atkreipkite dėmesį, kad pati Boston Dynamics anksčiau įvardijo kurjerio profesiją kaip tinkamiausią vietą Spotui dirbti. Nuostabu matyti, kad keturkojai robotai, kurie dar prieš keletą metų buvo dideli, gremėzdiški ir juokinga mechanine eisena galintys judėti, net stovėdami vietoje „persisuko nuo pėdos ant kojos“, padarė tokį didžiulį šuolį į priekį. . Žvelgdamas į tokią pažangą, pradedi tikėti senelio Kurzweilo prognozėmis. Kalbant apie Atlasą. Juda kaip mažas kinas su roboto kostiumu. Aš neužsiimu, tik pastebėjimas. Prisiminkite, kad ankstesniuose vaizdo įrašuose tyrėjai badė robotą lazda, bet dabar ne. Be to, atkreipkite dėmesį, kad kadre nesimato nė vieno žmogaus. Belieka įdėti AI į jį ir paslėpti. O po 10 metų jis pats mus su lazda daužys angare ir žiūrės, kaip mes reaguosime. Ir padarykite išvadas iš šių dalykų: tradicinis botagas yra 20% veiksmingesnis už asmenukės lazdą motyvuojant beždžiones. Kaip klasika: „Miegok, vaikeli, saldžių sapnų. Miegosi iki kapo. Mūšis baigėsi seniai, Robotai laimėjo. Tu augi, augi greitai, Tapk didelis. Tu esi vienas iš kariuomenės baterijų. Mašinos“ Ačiū visiems, kad žiūrėjote! Aleksandras Smirnovas buvo su jumis, „Teisinga tiesa“ ir „Mokslo ir technologijų naujienos“. Nepamirškite pamėgti šio kinematografo, užsiprenumeruokite kanalą, pasidalinkite vaizdo įrašu su draugais ir paspauskite varpelio mygtuką, kad nepraleistumėte naujų epizodų. Lechaim, bojarai!

Robotika remiasi tokiomis disciplinomis kaip elektronika, mechanika, telemechanika, mechanotronika, kompiuterių mokslas, taip pat radijo inžinerija ir elektrotechnika. Yra statybos, pramonės, buities, medicinos, aviacijos ir ekstremalios (karinės, kosminės, povandeninės) robotikos.

Etimologija

Žodis „robotika“ (arba „robotika“ "robotika") pirmą kartą spaudoje panaudojo Isaacas Asimovas mokslinės fantastikos istorijoje „Melagis“, išleistoje 1941 m.

Žodis „robotika“ pagrįstas žodžiu „robotas“, kurį mieste sugalvojo čekų rašytojas Karelis Capekas ir jo brolis Josefas Karelo Capeko mokslinės fantastikos pjesei „R. U.R. („Rossum's Universal Robots“), pirmą kartą pastatytas 1921 m. ir sulaukė didelio žiūrovų susidomėjimo. Jame gamyklos savininkas organizuoja daugybės androidų gamybą, kurie iš pradžių dirba be poilsio, o vėliau maištauja ir naikina savo kūrėjus.

Tačiau kai kurios idėjos, kurios vėliau sudarė robotikos pagrindą, atsirado dar senovėje – gerokai prieš įvedant aukščiau išvardintus terminus. Rasta judančių statulų liekanų, pagamintų I amžiuje prieš Kristų. Homero „Iliadoje“ sakoma, kad dievas Hefaistas iš aukso padarė kalbančias tarnaites, suteikdamas joms intelekto (t. y. šiuolaikine kalba – dirbtinį intelektą) ir stiprybės. Senovės graikų mechanikas ir inžinierius Archytas iš Tarentumo yra priskiriamas mechaninio skrydžio balandžio sukūrimui (apie 400 m. pr. Kr.). Knygoje yra daug panašios informacijos. „Robotika: istorija ir perspektyvos“ I. M. Makarovas ir Yu. I. Topčejevas – tai populiari ir išsami istorija apie robotų vaidmenį civilizacijos raidos istorijoje (ir dar vaidins).

Svarbiausios robotų klasės

Svarbiausios bendrosios paskirties robotų klasės yra: manipuliuojantis Ir mobilusis robotai.

Roboto komponentai

Pavaros

Judėti nelygiais paviršiais, žole ir uolėtomis vietovėmis kuriami šešiaračiai robotai, kurių sukibimas yra didesnis nei keturračiais. Vikšrai suteikia dar didesnę sukibimą. Daugelis šiuolaikinių kovinių robotų, taip pat robotų, skirtų judėti nelygiais paviršiais, yra sukurti kaip vikšriniai. Tuo pačiu metu tokius robotus sunku naudoti patalpose, ant lygių paviršių ir kilimų. Tokių robotų pavyzdžiai yra NASA sukurtas angliškas robotas. „Urban Robot“ („Urbie“), „iRobot“ sukurti „Warrior“ ir „PackBot“ robotai.

Vaikščiojantys robotai

Pirmosios publikacijos buvo skirtos teoriniams ir praktiniams kūrybos klausimams vaikščiojantys robotai, datuojami 1970–1980 XX a. .

Servo pavara + hidromechaninė pavara yra ankstyva vaikštančių robotų konstravimo technologija, įdiegta daugelyje eksperimentinių robotų modelių, kuriuos septintajame dešimtmetyje gamino General Electric. Pirmasis GE projektas, įkūnytas metalu, naudojant šią technologiją ir, greičiausiai, pirmasis pasaulyje kariniams tikslams vaikščiojantis robotas buvo „keturkojis transporteris“ Walking Truck (mašina turi robotines galūnes, valdymą atlieka tiesiogiai esantis asmuo salone).

Adaptyvūs algoritmai pusiausvyrai palaikyti. Jie daugiausia grindžiami momentinės roboto masės centro padėties nuokrypių nuo statiškai stabilios padėties arba tam tikros iš anksto nustatytos jo judėjimo trajektorijos apskaičiavimu. Visų pirma, panašią technologiją naudoja vaikščiojantis robotas vežėjas Big Dog. Judėdamas, šis robotas palaiko nuolatinį esamos masės centro padėties nuokrypį nuo statinio stabilumo taško, dėl kurio reikia savotiškai išdėstyti kojas („klūpi“ arba „stumti“), taip pat sukuria problemos sustabdant mašiną vienoje vietoje ir praktikuojant pereinamuosius ėjimo režimus. Adaptyvus stabilumo palaikymo algoritmas taip pat gali būti pagrįstas pastovios sistemos masės centro greičio vektoriaus krypties palaikymu, tačiau tokie metodai veiksmingi tik esant pakankamai dideliam greičiui. Didžiausią susidomėjimą šiuolaikinei robotikai kelia kombinuotų stabilumo palaikymo metodų kūrimas, derinant sistemos kinematinių charakteristikų skaičiavimą su itin efektyviais tikimybinės ir euristinės analizės metodais.

Kiti judėjimo būdai

Valdymo sistemos

Pagal valdymo tipą robotų sistemos skirstomos į:

Biotechninis:
- komanda (atskirų roboto dalių mygtuko ir svirties valdymas);
- kopijavimas (žmogaus judėjimo kartojimas, galimas grįžtamojo ryšio, perduodančio taikomą jėgą, įgyvendinimas, egzoskeletai);
- pusiau automatinis (vieno komandos elemento, pavyzdžiui, rankenos, visos roboto kinematinės grandinės valdymas);
Automatinis:
- programinė įranga (funkcija pagal iš anksto nustatytą programą, daugiausia skirta išspręsti monotoniškas problemas esant pastovioms aplinkos sąlygoms);
- prisitaikantis (išspręskite standartines problemas, bet prisitaikykite prie eksploatavimo sąlygų);
- intelektualios (labiausiai išvystytos automatinės sistemos);
Interaktyvus:
- automatizuotas (galima automatinių ir biotechninių režimų kaitaliojimas);
- supervizorinės (automatinės sistemos, kuriose asmuo atlieka tik tikslines funkcijas);
- interaktyvus (robotas dalyvauja dialoge su žmogumi renkantis elgesio strategiją, o robote, kaip taisyklė, yra įrengta ekspertinė sistema, galinti numatyti manipuliacijų rezultatus ir patarti renkantis tikslą).

Tarp pagrindinių roboto valdymo užduočių yra šios:

planavimo nuostatos;
judėjimo planavimas;
jėgų ir momentų planavimas;
Dinaminio tikslumo analizė;
kinematinių ir dinaminių roboto charakteristikų identifikavimas.

Kuriant robotų valdymo metodus, didelę reikšmę turi techninės kibernetikos pasiekimai ir automatinio valdymo teorija.

Išsilavinimas

Populiarios robotų sistemos švietimo laboratorijoms:

Mechatronikos valdymo rinkinys
Festo didaktika

Yra ir kitų. Maskvos Pedagoginės kompetencijos centras palygino populiariausias platformas ir robotų konstruktorius.

Remiantis Rusijos Federacijos darbo ministerija, mobiliojo roboto profesija yra įtraukta į populiariausių profesijų TOP-50 sąrašą.

Industrija

Jau dabar planuojamos automobilių pramonės įmonės, kuriose visus automobilių surinkimo ir pusgaminių transportavimo procesus atliks robotai, o žmonės juos tik valdys.

Branduolinėje ir chemijos pramonėje robotai manipuliatoriai plačiai naudojami dirbant radioaktyvioje ir chemiškai pavojingoje aplinkoje.

Automatizuotai elektros linijų būklės diagnostikai sukurtas robotas, susidedantis iš nepilotuojamo sraigtasparnio ir nusileidimo bei judėjimo žaibosaugos kabeliu įrenginio.

Žemdirbystė

Pirmieji robotai, užtikrinantys automatizuotą pasėlių priežiūrą, naudojami žemės ūkyje.

Vaistas

Medicinoje robotika pritaikoma įvairių egzoskeletų, padedančių žmonėms, turintiems raumenų ir kaulų sistemos sutrikimų, pavidalu.

Rusijoje buvo sukurtas pirmasis robotizuotas chirurgijos kompleksas urologijos operacijoms atlikti.

Kosmonautika

Robotai manipuliatoriai naudojami erdvėlaiviuose, Mėnulio roveriuose ir roveriuose moksliniams eksperimentams atlikti ir kt. nuotolinio valdymo sąlygomis.

Sportas

Pirmasis pasaulio futbolo čempionatas tarp antropomorfinių robotų buvo surengtas Japonijoje 2017 m.

Socialinės robotizacijos pasekmės

taip pat žr

Robotų tipai:

Pastabos

Politechnikos terminų aiškinamasis žodynas / Sudarytojas: V. Butakov, I. Fagradyants. - M.: Polyglossum, 2014 m.
Tradicinis vertimas į rusų kalbą A. Azimovo kūryboje.
, Su. 3.
, Su. 1.
, Su. 101.
, Su. vienuolika.
, Su. 26.
, Su. 6-7.
, Su. 9.
Oro raumenys iš įmonės „Image“.
Oro Raumenys nuo Šešėlio Roboto
T.O.B.B. (neapibrėžtas) . Mtoussaint.de. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
nBot, dviejų ratų balansavimo robotas (neapibrėžtas) . Geology.heroy.smu.edu. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
ROBONAUT Veiklos ataskaita (neapibrėžtas) . NASA (2004 m. vasaris). Gauta 2007 m. spalio 20 d. Suarchyvuota 2007 m. rugpjūčio 20 d.
IEEE spektras: robotas, kuris balansuoja ant kamuolio (neapibrėžtas) . Spectrum.ieee.org. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rezero – Focus Project Ballbot (neapibrėžtas) . ethz.ch. Gauta 2011 m. gruodžio 11 d. Suarchyvuota 2012 m. vasario 4 d.
Carnegie Mellon (2006-08-09). Carnegie Mellon tyrėjai kuria naują mobilų robotą tipą, kuris balansuoja ir juda ant rutulio, o ne kojos.. Pranešimas spaudai. Žiūrėta 2007-10-20.
Sferinis robotas gali perlipti per kliūtis (neapibrėžtas) Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rotundas (neapibrėžtas) . Rotundas.se. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
OrbSwarm Get A smegenys (neapibrėžtas) . „BotJunkie“ (2007 m. liepos 11 d.). Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Rolling Orbital Bluetooth operuojamas daiktas (neapibrėžtas) . BotJunkie. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Spiečius (neapibrėžtas) . orbswarm.com. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
„Ball“ robotas: Johnnytronic@Sun (neapibrėžtas) . blogs.sun.com. Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Vyresnysis Dizainas Projektai | Inžinerijos ir taikomųjų mokslų kolegija| Kolorado universitetas prie Boulder (neapibrėžtas) . engineering.colorado.edu (2008 m. balandžio 30 d.). Gauta 2010 m. lapkričio 27 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
JPL Robotika: Sistema: Komerciniai Rovers
Lengvai konstruojami kelių kojyčių robotai
AMRU-5 hexapod robotas
Pasiekti Stabilų Ėjimą (neapibrėžtas) . Honda visame pasaulyje. Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Juokingas pasivaikščiojimas (neapibrėžtas) . Pooter Geek (2004 m. gruodžio 28 d.). Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
ASIMO Pimp Shuffle (neapibrėžtas) . Populiarusis mokslas (2007 m. sausio 9 d.). Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Vtec forumas: girtas robotas? siūlas
3D vienos kojos bunkeris (1983–1984) (neapibrėžtas) . MIT kojų laboratorija. Gauta 2007 m. spalio 22 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
3D Biped (1989–1995) (neapibrėžtas) . MIT kojų laboratorija. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Keturkojis (1984–1987) (neapibrėžtas) . MIT kojų laboratorija. Suarchyvuota nuo originalo 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Ribų tikrinimas (neapibrėžtas) . Boeing. Gauta 2008 m. balandžio 9 d. Suarchyvuota 2011 m. rugpjūčio 24 d.
Air Penguin – robotai pingvinai parodoje Hanoveryje
Informacija apie oro pingviną Festo svetainėje
Oro spindulių balionas
AirJelly aprašymas Festo svetainėje, anglų kalba.
Ma, Kevin Y.; Chirarattananon, Pakpong; Fulleris, Sawyeris B.; Wood, Robert J. (2013 m. gegužės mėn.). „Kontroliuojamas a a a biologiškai įkvėptas, vabzdžių skalės robotas“ . Mokslas. 340 (6132): 603–607. DOI:10.1126/mokslas.1231806. Naudoja nebenaudojamą |mėnuo= parametrą (pagalba)