Заключение

Loading...

Из курса от партнера National Research Tomsk State University

Инновации в промышленности: мехатроника и робототехника

56 оценки

National Research Tomsk State University

Инновации в промышленности: мехатроника и робототехника

56 оценки

Для инновационного развития всех сфер робототехники необходимы молодые специалисты, способные креативно мыслить, разрабатывать, проектировать, внедрять и эксплуатировать сложные системы интеллектуального управления и роботизированные комплексы. Курс "Инновации в промышленности: мехатроника и робототехника" рассчитан на студентов технических специальностей, а также тех, кто интересуется робототехникой. Мехатроника и робототехника охватывает очень широкий круг вопросов, и одному человеку трудно охватить и глубоко изучить все области исследования роботов. Данный курс поможет слушателям сориентироваться и выбрать для дальнейшей своей работы конкретное направление: изучение структуры и кинематики роботов, приводы роботов, управление и программирование, организация современного высокоэффективного роботизированного производства, применение систем автоматизированного проектирования изготовления деталей на станках с ЧПУ и технологической подготовки производства и др. Слушатели должны иметь знания по физике и математике в объеме школьной программы. Умение ориентироваться в математических и физических терминах, умение читать формулы, знание базовых физических единиц и их обозначений, понимание основ механики поможет слушателям успешно пройти данный курс. Курс состоит из 6 модулей. Каждая модуль курса содержит видеолекции, в конце каждой лекции – тестовые вопросы для самопроверки своих знаний. Каждый модуль заканчивается выполнением тестового задания из 10 вопросов. Это задание является важным для прохождения курса. Слушателю необходимо правильно ответить не менее чем на 7 из 10 вопросов. Сертификат получают слушатели, набравшие от 70 % и выше от максимально возможного количества баллов (100 %) за весь курс. При этом итоговый результат складывается из результатов тестовых заданий по всем модулям. The course "Innovations in industry: mechatronics and robotics" may be interesting for students of engineering specialties who will learn to apply their knowledge in a new area. Mechatronics and Robotics covers a wide range of issues, and it is difficult for one person to reach deep and explore all areas of robot research. This course will help students to navigate and choose the specific direction for their further work: the structure and kinematics of robots, robot actuators, control and programming, the organization of modern highly robotized production, the use of CAD/CAM systems, manufacturing of parts on CNC machines and technological preparation of production.

Из урока

Модуль 6

В этом модуле слушатели узнают о применении типовых промышленных роботов на вспомогательных технологических операциях в механообработке, ковке, штамповке, а также услышат и увидят возможно одну из самых увлекательных лекций этого курса – лекцию, посвященную роботам и роботизированным системам специального назначения, иногда весьма необычным по виду и способностям, а иногда почти неотличимым от человека. И еще одна отрасль деятельности инженеров раскрывается в этом модуле. Это автоматизированные системы проектирования и технологической подготовки производства. Этой сфере деятельности инженеров сейчас уделяется колоссальной внимание, и, наверное, кто-то из слушателей найдет свое призвание именно здесь. А еще в этом модуле мы подведем итоги нашего курса, ответим на вопросы и выполним тестовое задание.

Заключение10:19

Познакомьтесь с преподавателями

Михаил Владимирович Горбенко (Mikhail V. Gorbenko)
Кандидат технических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной механики (PhD, Associate Professor of the Department of Theoretical and Applied Mechanics)
Институт Природных ресурсов Томского политехнического университета (Institute of Natural Resources of Tomsk Polytechnic University)
Татьяна Ивановна Горбенко (Tatiana I. Gorbenko)
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной газовой динамики и горения (PhD, Associate Professor of the Department of Applied Gas Dynamics and Combustion)
Физико-технический факультет Томского государственного университета (Faculty of Physics and Engineering of Tomsk State University)

[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]

Ознакомьтесь с нашим каталогом

Присоединяйтесь бесплатно и получайте персонализированные рекомендации, обновления и предложения.

Coursera делает лучшее в мире образование доступным каждому, предлагая онлайн-курсы от ведущих университетов и организаций.

© Coursera Inc., 2018 Все права защищены.

Загрузить из App Store

Загрузить в Google Play