Roboti industriali

SURSA 03

Un robot este este un operator mecanic sau virtual, artificial. Robotul este un sistem compus din mai multe elemente: mecanică, senzori şi actori precum şi un mecanism de direcţionare. Mecanica stabileşte înfăţişarea robotului şi mişcările posibile pe timp de funcţionare. Senzorii şi actorii sunt întrebuinţaţi la interacţia cu mediul sistemului. Mecanismul de direcţionare are grijă ca robotul să-şi îndeplinească obiectivul cu succes, evaluând de exemplu informaţiile senzorilor. Acest mecanism reglează motoarele şi planifică mişcările care trebuiesc efectuate.
Terminologie
Sensul cuvântului s-a schimbat de-alungul timpului. Termenul robot (din cehă robot) a fost utilizat de Josef Čapek şi Karel Čapek în lucrările lor de science fiction la începutul secolului 20. Cuvântul robot este de origine slavă şi se poate traduce prin: muncă, clacă sau muncă silnică. Karel Čapek a descris în piesa sa R.U.R. din anul 1921 muncitori de asemănare umană, care sunt crescuţi în rezervoare. Čapek foloseşte în lucrarea sa motivele clasice de golem. Denumirea de astăzi a creaturilor lui Čapek este de android. Înaintea apariţiei termenului de robot s-au utilizat de expemplu în uzinele lui Stanisław Lem termenii automat şi semiautomat.
Istorie
Bazele roboţilor de azi stau mult mai departe. Primele modele de maşini pot fi mai degrabă numite automate (provenind din grecescul automatos, care se mişcă singur). Acestea nu puteau executa decât câte un singur obiectiv, fiind constrânse de construcţie.
Matematicianul grec Archytas a construit, conform unor relatări, unul dintre aceste prime automate: un porumbel propulsat cu vapori, care putea zbura singur. Acest porumbel cavernos din lemn era umplut cu aer sub presiune. Acesta avea un ventil care permitea deschiderea şi închiderea printr-o contragreutate. Au urmat multe modele dealungul secolelor. Unele înlesneau munca iar altele deserveau la amuzamentul oamenilor.
Cu descoperirea ceasului mecanic din secolul XIV s-a deschis calea unor posibilităţi noi şi complexe. Nu mult după aceea au apărut primele maşini, care semănau îndepărtat cu roboţii de azi. Posibil era însă numai ca mişcările să urmeze una după alta, fără să fie nevoie de intervenţia manuală în acel sistem.
Dezvoltarea electrotehnicii din secolul XX a adus cu sine şi o dezvoltare a roboticii. Printre primii roboţi mobili se numără sistemul Elmer şi Elsie construit de William Grey Walter în anul 1948. Aceste triciclete se puteau îndrepta spre o sursă de lumină şi puteau să recunoască coliziuni în împrejurimi.
Anul 1956 este considerat ca anul naşterii a robotului industrial. George Devol a depus candidatura în acest an în SUA pentru un patent pentru "transferul programat de articole". Câţiva ani după aceea a construit împreună cu Joseph Engelberger UNIMATE. Acest robot de cca. două tone a fost mai întâi introdus în montarea de iconoscoape pentru televizoare, găsindu-şi apoi drumul în industria automobilă. Programele pentru acest robot au fost salvate sub formă de comenzi direcţionate pentru motoare pe un cilindru magnetic. Din acest moment se introduc roboţi industriali ca UNIMATE în multe domenii ale producţiei fiind permanent dezvoltaţi mai departe pentru a putea face faţă cererilor complexe care li se impun.
Robotică
Apariţia deasă a roboţilor în film şi literatură a atras atenţia ştiinţei asupra acestui tip de maşini. Domeniul ştiinţific, care se ocupă de construcţia roboţilor se numeşte robotică. Termenul a fost folosit pentru prima dată în 1942 de Isaac Asimov în cartea sa, Runaround. Un domeniu general teoretic ştiinţific, care se ocupă de roboţi, nu există. Acestea sunt mai ales subdomenii ale informaticii.
Tehnica de bază
Roboţii sunt realizaţi mai ales prin combinaţia disciplinelor: mecanică, electrotehnică şi informatică. Între timp s-a creat din legătura acestora mecatronica. Pentru realizarea de sisteme autonome (care să găsească singure soluţii) este necesară legătura a cât mai multor discipline de robotică. Aici se pune accent pe legătura conceptelor de inteligenţă artificială sau neuroinformatică (parte a informaticii) precum şi idealul lor biologic biocibernetică (parte a biologiei). Din legătura între biologie şi tehnică s-a dezvoltat bionica.
Cele mai importante componente ale roboţilor sunt senzorii, care permit mobilitatea acestora în mediu şi o dirijare cât mai precisă. Un robot nu trebuie neapărat să poată să acţioneze autonom, fapt pentru care se distinge între un robot autonom şi unul teleghidat.
Tipuri de roboţi
Termenul de robot descrie un domeniu destul de vast, cauză din care roboţii sunt sortaţi în multe categorii. Iată câteva din acestea:
* Robot autonom mobil
* Robot umanoid
* Robot industrial
* Robot de servicii
* Robot jucărie
* Robot explorator
* Robot păşitor
* BEAM
Robotul industrial reprezintă un sistem fizic, programabil ce este capabil să realizeze diferite operaţtii şi secvenţe de operaţii de manipulare a unor scule, piese sau subansamble.
În funcţie de operaţiunea pentru care au fost creaţi, roboţii industriali se împart în:
1. roboţi SCARA - specifici pentru operaţii de ridicare şi aşezare a diferitelor obiecte;
2. roboţi cartezieni - aceştia permit ridicarea şi plasarea obiectelor ce nu necesită orientare, sau pot fi preorientate.
3. roboţi cu şase grade de libertate.
Oricare dintre aceşti roboţi poate fi redus la elementele constituente, şi anume:
* spaţiu de operare;
* sursa de energie;
* sursa de informaţie;
* robotul.