Со времен Леонардо да Винчи и Айзека Азимова прошло немало лет. Сегодня робототехника подарила нам множество полезных роботов, которые упрощают жизнь в промышленности, медицине, образовании и быту. Но робот — всего лишь единица сложного процесса, который объединяется в робототехнические системы. Какими они бывают и как происходит управление робототехническими системами, вы узнаете из нашего материала.
Какими бывают робототехнические системы?
Робототехнические системы представляют совокупность роботов и других устройств, которые функционально и информационно связаны между собой в единое целое.
В зависимости от типа управления их разделяют на следующие:
- Биотехнические, которые представлены копирующими, командными и полуавтоматическими.
- Автоматические, которые представлены адаптивными, программными и интеллектуальными.
- Интерактивные, которые представлены супервизорными, диалоговыми и автоматизированными.
Сегодня разные типы систем применяются в различных отраслях, чтобы сократить затраты и увеличить производительность труда. Поговорим детальнее о видах робототехнических систем.
Биотехнические робототехнические системы
В данную категорию входят манипуляторы, которые точь-в-точь копируют действия человека-оператора. При этом рабочий может быть на большой дистанции от робота, который выполняет опасные для здоровья и жизни работы. Еще один плюс — возможность масштабирования задач. К примеру, если оператор сместит руку на 1 см, это равно смещению манипулятора на 5 см.
В свою очередь биотехнические системы делятся на:
- Копирующие, которые полностью повторяют действие человека. Есть два основных вида таких устройств — экзоскелеты и задающий орган. В первом случае оператор надевает костюм (экзоскелет) на все тело или же на часть тела. Во втором случае управление роботами и робототехническими системами происходит при помощи задающего органа. Наиболее часто используется рычаг. Грузоподъемность современных устройств — до 3 тонн.
- Командные, управление которыми происходит благодаря кнопкам и рычагам. Они отвечают за определенное звено либо функцию. Несмотря на то, что каждое звено можно с большой точностью выставить в нужное положение, это занимает много физических и временных затрат.
- Полуавтоматические системы вобрали свойства двух предыдущих видов. Они способны вычислять движения робота, что позволяет управлять всей его кинематикой при помощи только рычага.
Автоматические робототехнические системы
Представляют системы управления робототехническими комплексами, которые работают без человеческого участия.
Заранее задайте схему работы, и робот будет выполнять их циклично, не изменяя последовательность действий. Автоматическое управление робототехническими системами идеально подходит для конвейера, где необходимо выполнять одни и те же задачи. Среди преимуществ стоит выделить повышение безопасности и снижение затрат на производстве, так как не требуется работа оператора.
Автоматические системы принято разделять на:
- Программные, название которых говорит само за себя. Робот запрограммирован на выполнение заданной последовательности задач. Повторяющиеся действия выполняются качественно, быстро и надежно. Среди плюсов таких устройств — возможность перепрограммировать.
- Адаптивные — модификация программных роботов. Они более совершенны, поскольку имеют адаптивное обеспечение: камеру, УЗ датчики расстояния, распознавание габаритов/цвета и т.д.
- Интеллектуальные — еще более усовершенствованные устройств, чем две предыдущие подкатегории. Их отличие заключается в возможности обратного общения с оператором, планировании и перепланировании поведения, самообучении, взаимодействии с другими устройствами, навигации и прочем.
Интерактивные робототехнические системы
Их еще называют «гибридными» системами. Почему? Потому что основную часть времени они функционируют как автоматические системы управления, но в некоторых случаях могут переключаться на управление оператором. Существует также режим, при котором устройство и человек работают по очереди.
Особенность состоит в том, что человек подает текстовые или голосовые команды. Также есть еще один нюанс — устройство не приступит к другой стадии, пока не получит команду от человека.
Среди интерактивных робототехнических систем выделяют:
- Супервизорные, которые предполагают взаимодействие человека и робота. В данном случае человек отвечает за интеллектуальную сторону, а робот — за вычисление и реализацию команд.
- Автоматизированные, в которых чередуются или соединяются свойства биотехнических и автоматических устройств.
- Диалоговые, предполагающие тесную взаимосвязь человека и робота. Устройство оснащают системой прогнозирования и выведения данных, чтобы оператор был в курсе всех последствий определенных действий. Таким образом, человек получает точную информацию, а робот — правильную стратегию действий.
Управление робототехническими системами можно сравнить с управлением центральной нервной системы человека. Только у робота не нервные окончания, а датчики. Само управление робототехническими системами во многом зависит от их типа. Мы можем увидеть полностью «самостоятельного» робота или устройство, которое предполагает наличие оператора. Всё зависит от функций, уровня безопасности и сферы деятельности.
