[ЗАСТАВКА] Здравствуйте, уважаемые слушатели. Сегодня мы можем с вами в целом посмотреть на представленный курс: «Инновации в промышленности: мехатроника и робототехника». Формулу совершенствования производства на всех этапах развития человеческого общества можно представить в виде следующей последовательности: производительность труда — качество выпускаемой продукции — сокращение доли рабочих, занятых в различных сферах производства. Освобождение человека от выполнения тяжелого физического труда привело к созданию механизмов, служащих для передачи движения и преобразования энергии. Например: редуктор, насос, электрический двигатель, механизм паровой машины. Широкое применение механизмов приводит к механизации производства. Человек осуществляет управление и контроль над работой механизмов. Развитие механики, физики, химии приводит к возможности автоматизации производства, при котором приборы и автоматические устройства управляют механизмами, а высококвалифицированный работник только налаживает и контролирует производственный процесс. Например, лишь после изобретения регуляторов напряжения с начала XX века электроэнергия стала использоваться для привода производственного оборудования, то есть станки начали оснащать индивидуальными электродвигателями. В нашей стране в первой половине XX столетия были созданы первые заводы, производящие приборы и аппаратуру автоматики и телемеханики для автоматизации производства. В настоящее время наблюдается более активный переход на гибкую автоматизацию производства и создание интегрированных производств. Середина XX столетия характеризуется активным развитием вычислительной техники и электроники. Появляется новая область науки и техники — мехатроника. Она направлена на создание систем и устройств, функционирование которых основано на интеграции механических и электронных компонентов, координированных с системой управления. Создаются станки с числовым программным управлением, роботы, роботизированные технологические комплексы, гибкие производственные системы. Таким образом, в 80-е годы прошлого столетия эволюционный процесс развития машинного производства представлял собой последовательность «механика — мехатроника — роботы — роботизированные технологические комплексы — гибкие производственные системы». Разработка роботов третьего поколения — интеллектуальных роботов, способных автономно совершать операции по достижению целей, поставленных человеком — началась в прошлом столетии и продолжает активно развиваться в настоящее время. Роботы с искусственным интеллектом, как правило, применяются в самых ответственных отраслях промышленности: космической, оборонной, в ликвидации аварий техногенного характера. В настоящее время разрабатываются интеллектуальные системы управления роботами и для других отраслей. Объединенная приборостроительная корпорация проводит испытания программного комплекса централизованного и децентрализованного управления группой разнородных робототехнических комплексов. Программный комплекс минимизирует участие человека в управлении машинами и позволяет роботам действовать практически автономно. Оператор управляет всей группой в целом, но задачи внутри группы роботы распределяют и решают самостоятельно. В разработанном программном комплексе реализованы процессы интеллектуального управления на основе механизмов адаптивного управления. В частности, машина умеет принимать разумные решения в нестандартных ситуациях в реальном масштабе времени. Роботы самостоятельно преодолевают неожиданно возникшие препятствия (например, упавшее дерево), выбирают оптимальный путь движения, динамически перераспределяют задания. В Институте проблем морских технологий Российской академии наук проводятся испытания навигационного комплекса в составе подводного робота «Клавесин». При работе подо льдом в высоких широтах Арктики и обследовании хребта Ломоносова. Навигационные данные получаются с помощью бортовой, автономной, гидроакустической и спутниковой систем. Подводные роботы предназначены для поиска объектов, съемки рельефа дна, геологоразведки, научных исследований и решения широкого круга военных задач. На сегодняшний день интеллектуальные роботы вышли из области чисто научных разработок и становятся такими же необходимыми элементами повседневной жизни, как телевидение и сотовая связь. В Германии проводятся испытания сервисно-ориентированных роботов, которые взаимодействуют с человеком. Робот оценивает, что он может сделать, что человек может сделать, что человек должен сделать, потому что робот сам не в состоянии сделать. Робот дает команду человеку выполнить часть задания, и затем сам выполняет свою часть задания. Робот взаимодействует с человеком. Компьютерные алгоритмы позволяют роботу распознавать объекты и адаптироваться к тому, что происходит вокруг. Это его основная способность, если робот должен помогать нам каждый день. Еще немного времени, и роботы-помощники действительно войдут в наши дома. Искусственный интеллект, созданный под контролем человека, должен заметно упростить жизнь людей, однако нельзя забывать и об опасности бесконтрольного развития искусственного интеллекта, который может представлять угрозу для всего человечества. Роботы и 3D-печать. Очень многие интересные конструкторские решения и открытия происходят не в какой-то специфической области, а на границе сфер, казалось бы, совершенно не связанных между собой. В Нидерландах разработано инновационное устройство — 3D принтер-манипулятор, который может строить различные конструкции из специального типа бетона. Робот имеет диапазон действия около 3 метров во всех направлениях и способен выдавливать массу со скоростью 175 мм/с из печатающей головки диаметром 30 мм. Норвежские специалисты планируют отработать технологию создания самовосстанавливающихся роботов. Робот, напоминающий морскую звезду. В будущем он может получить встроенный 3D-принтер, чтобы в случае необходимости самостоятельно напечатать сломавшуюся деталь. В настоящее время эволюционный путь развития машинного производства можно представить следующей схемой. Во всех передовых странах робототехника развивается под государственным контролем. Правительства определяют стратегические цели этого развития, формируют структуры для их реализации и программы работ с государственным и частным финансированием. Несмотря на то что в гражданском секторе по-прежнему на первом месте находятся промышленные роботы, ожидается, что основная доля гражданского применения роботов вскоре придется на бытовое обслуживание населения. Мощным толчком для этого становится демографическая ситуация, старение населения. Очевидно, что дальнейшее увеличение эффективности производства невозможно без дальнейшего роста парка промышленных роботов. Эти обстоятельства учитываются во всех национальных программах развития робототехники. Практически во всех программах ставится задача повышения автономности, адаптивности, сенсорного обеспечения и когнитивных способностей роботов, особенно при их взаимодействии с людьми. Необходимыми шагами по дальнейшему развитию робототехники признано использование промышленных роботов на предприятиях малого и среднего бизнеса, а также включение робототехники в образовательные программы. Мы сегодня живем в стремительно изменяющемся мире, частью которого являются роботы с искусственным интеллектом. Мы не можем остановить эти изменения, но мы можем их направить в мирное направление и для улучшения качества жизни человека. В данном курсе лекций представлены основные направления развития робототехники. Изложенный материал следует рассматривать как базовый для дальнейшего углубленного изучения отдельных направлений робототехники или как вводную информацию для тех, кто напрямую не связан с мехатроникой и робототехникой, но должен ознакомиться с вводной информацией, представленной в этом курсе, или для тех, кто в целом интересуется робототехникой. Успехов вам, уважаемые слушатели! Всего доброго! [ЗАСТАВКА] [ЗАСТАВКА]
