поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
код нашей кнопки:
Робототехника
Всякий робот представляет собой объединение
взаимосвязанных систем, и каждое действие обеспечивается одной или
несколькими такими системами. Основные из них - система органов чувств,
система искусственного интеллекта, система управления, двигательная
система.
Система органов чувств позволяет роботу получать информацию об
окружающей среде. В компьютерный "мозг" робота информация вводится
посредством датчиков, преобразующих различные виды сигналов в форму,
приемлемую для машины. Например, фотоэлементы заменяют органы зрения. На
выходе простейшего фотоэлемента появляется сигнал 1, если на него падают
лучи света, и сигнал О - в противном случае. Звуки передаются с помощью
микрофона, на выходе которого возникают электрические сигналы.
Тактильные датчики позволяют организовать для роботов нечто, аналогичное
осязанию, некое подобие искусственной кожи. Подобие обоняния заменяют
приборы, определяющие наличие некоторых веществ (например, газов, влаги)
в атмосфере, в окружающей среде или объеме.
В некотором смысле чувствительные элементы машин более восприимчивы, чем
органы чувств человека. Они передают роботу данные о числовых значениях
различных величин, измеренных с большой точностью. Например, можно
измерять температуру в диапазоне значений от очень высоких (порядка
сотен или даже тысяч градусов) до очень низких, близких к абсолютному
нулю. С помощью радиолокаторов обнаруживаются предметы, которые человек
не может ни увидеть, ни услышать. От чувствительных элементов поступает
в ЭВМ робота другая информация, которую люди не воспринимают, например
сведения об интенсивности магнитных полей или уровне радиации.
Интеллект робота определяется имеющимся у него набором программ. С их
помощью робот может запоминать и перерабатывать информацию, используя
перебор, сравнение, классификацию и т. д. В результате возникает более
или менее точная модель состояния окружающей среды и (если это нужно)
самого робота. Затем проводится анализ этого состояния и целей и
составляется план выполнения задания.
Система управления внешними органами есть только в роботах, имеющих
подвижную механическую часть. Для выполнения каждого пункта плана робот
должен сформировать совокупность управляющих сигналов, которые реализуют
запланированные действия. Этими сигналами являются обычно величины сил и
моментов, которые должны быть развиты двигателями робота. Силы и моменты
двигателей должны быть направлены не только на выполнение плана, но и на
компенсацию возможных внешних возмущений. Для этого в процессе движения
робота в систему управления постоянно поступает информация о том, как
движется манипулятор или сам робот. Эта информация сравнивается с планом,
и при несовпадении соответствующих сигналов управляющие воздействия
корректируются. Канал, по которому в систему управления поступают
сведения о состоянии робота и по которому на исполнительные органы
подается корректирующий сигнал, называется каналом обратной связи.
Механическая часть робота представляет собой соединение большого числа
твердых или даже упругих тел. При движении робота возникают сложные
взаимные влияния между его составными частями, которые трудно учесть при
разработке управляющих воздействий, и в этом основная трудность при
создании управляющих систем роботов.
Двигательная система состоит из транспортной системы и набора
манипуляторов, которые имитируют движение человеческой руки. Однако
механическая рука робота не обязательно должна быть подобна руке
человека, можно придать ей и другой, технически более удобный вид (например,
ввести телескопически выдвигающиеся звенья).
Наиболее перспективны многорукие роботы, которые могут выполнять
одновременно несколько технологических операций. Такие роботы,
установленные на сборочных конвейерах, позволяют резко увеличить выпуск
продукции.
Транспортная система робота перемещает его в пространстве. Такие роботы
называются мобильными. В зависимости от того, где они работают: на земле,
в воздухе, в воде, выбирают вид транспортной системы - колесную,
гусеничную, шагающую, плавающую. В одной и той же транспортной системе
может быть заложено несколько способов перемещения.
В роботах первых поколений некоторые из этих четырех систем
отсутствовали. Так, роботы первого поколения не имели органов чувств и
искусственной системы. Но уже в роботах второго поколения появились
первые простейшие датчики для приема внешней информации.
Задачи робототехники связаны в основном с совершенствованием четырех
описанных нами систем. И поэтому робототехника развивается на стыке
таких наук, как измерительная техника, электроника, механика,
вычислительная техника и искусственный интеллект.