Николай Глухов - Беседы о физике и технике

Роботы производят сегодня вспомогательные работы на металлорежущих станках — токарных, фрезерных, расточных, сверлильных и др. Их можно использовать для автоматизации таких работ, как, например, изготовление образцов для анализа химического состава сплавов и других материалов, подготовка образцов к контролю, установка их в оборудование для контроля, их испытание, удаление и др.

Промышленные роботы могут пригодиться в строительной, легкой и других отраслях промышленности, при ведении научно-исследовательских работ, в быту и т. п. Например, в швейной промышленности роботы используют для автоматизации процессов манипулирования кусками материи, сшивания кусков больших размеров, пришивания мелких деталей: пуговиц, пряжек, крючков, воротников, карманов и т. п. В сфере обслуживания роботы могут выполнять обязанности сторожа, садовника, могут мыть посуду, стирать и гладить белье, обслуживать бензозаправочные станции, собирать бытовой мусор, торговать штучным товаром, комплектовать продуктовые заказы. Роботы также могут входить в автоматические системы пожаротушения, регулировать уличное движение.

Перечень предприятий, где уже применяются или где можно применять роботы, можно продолжить. Так, на одной из международных выставок демонстрировался робот-официант.

КАК ОН РАБОТАЛ?

В столовой в проходах между столами на полу наклеивается узкая лента из алюминиевой фольги, которая образует замкнутый маршрут передвижной тележки. Из кухни выезжает роботизированная тележка с установленными на ней подносами с тарелками. Тележка оснащена фарой и двумя фотоэлектрическими датчиками, воспринимающими отраженный от фольги свет фары. Таким образом, тележке задается маршрут движения. Она подъезжает к столику и плавно останавливается, так как часть ленты у каждого столика перекрыта полосой черного цвета. После снятия с подноса первого блюда тележка едет к следующему столику. Через несколько минут появляется тележка со вторым блюдом и т. д. Тележка оснащена бортовой мини-ЭВМ и по заданной программе может делать остановки у определенных столиков в определенное время.

Разумеется, такие же тележки можно использовать и на небольших предприятиях для развоза деталей по цеху, на складах, в библиотеках, архивах.

РАСШИФРУЙТЕ ПОДРОБНЕЕ ТЕРМИН «РОБОТИЗАЦИЯ»

Важно не только создавать робот как таковой, но и комплексно связывать его со всем остальным технологическим оборудованием в сочетании с другими современными средствами автоматизации. Наибольшая технико-экономическая эффективность достигается при использовании роботов в роботизированных комплексах. На их основе будут создаваться автоматизированные линии, цехи и заводы. Такие примеры в машиностроительной и приборостроительной промышленности уже есть.

Так, на Петродворцовом часовом заводе в Ленинградской области внедрено свыше 150 промышленных роботов. На 63 автоматических линиях они осуществляют по заданной программе все операции по сборке часов. Внедрение роботизированного комплекса позволило в несколько раз повысить производительность труда и высвободить около 500 человек.

На Ковровском механическом заводе после внедрения 60 промышленных роботов в штамповочном и механо-обрабатывающем цехах производительность труда на роботизированных операциях повысилась в целом в 3 раза (а по отдельным участкам в 5–6 раз), высвобождено около 100 рабочих и достигнута годовая экономия более 300 тыс. руб.

В Центральном научно-исследовательском институте «Электроника» сконструирован автоматический участок для механической обработки поверхности экранов кинескопов.

Робот-перекладчик передает кинескоп от станка к станку — их четыре, а затем проводит через две моечные установки. Такой роботизированный участок позволяет совершенно исключить ручной труд. Производительность на нем выше, чем на обычных участках, в 2,5 раза.

Одним из достижений роботизации стало создание обрабатывающих центров — замкнутых циклов производства, работающих в запрограммированном автоматическом режиме.

Планируется создание роботов нового поколения: самообучающихся, способных различать графические символы, реагировать на звуки, сигналы, человеческую речь.

Много нам даст и многостороннее сотрудничество в разработке и производстве промышленных роботов в рамках СЭВ.

НЕ СЛИШКОМ ЛИ МЫ УВЛЕКЛИСЬ ДОСТОИНСТВАМИ? А ЕСТЬ ЛИ У РОБОТОВ НЕДОСТАТКИ?

Прежде всего необходимо подчеркнуть, что установка роботов-манипуляторов целесообразна только тогда, когда она дает реальный экономический эффект (на сборке часов, монтаже микросхем и т. д.). Действительно, пусть робот устанавливает деталь на металлообрабатывающий станок, а затем после обработки снимает ее. Следовательно, пока станок работает, робот-манипулятор «спит» и снова приходит в действие лишь когда рабочий закончит обработку детали.

Другой пример. Современный пресс обрабатывает 100 деталей в минуту, а «человекоподобный» механизм может подавать лишь 7—15 деталей в минуту, снижая производительность пресса в 10–15 раз. Шарнирность, нежесткость таких манипуляторов, необходимость больших помещений и обусловливают «тихоходность» робота в целом.

ГДЕ ЖЕ ВЫХОД ИЗ СОЗДАВШЕЙСЯ СИТУАЦИИ?

Ученые видят его в том, что более высокий уровень производительности труда призван обеспечить в будущем новый класс технологических машин — роторные и роторно-конвейерные линии . В них технологические операции осуществляются в процессе непрерывного совместного транспортирования предметов обработки и инструментов (простейший пример роторной линии — разлив молока в бутылки). Этот класс машин обеспечивает автоматизацию производства при одновременной быстрой окупаемости, т. е. при высвобождении одного человека за счет минимальных затрат — 3–5 тыс. руб., что в сотни раз меньше, чем при применении «человекоподобного» робота-манипулятора.

Создание новой техники — задача настоящего и недалекого будущего, задача, значение которой неизмеримо возрастает в условиях хозрасчета и самофинансирования предприятий.

Радио, телевидение, радиолокация — разве можно удивить этим современного человека? А ведь каких-то 100 лет назад люди об этих чудесах не имели ни малейшего представления! Еще живы радиолюбители, которые с наушниками в 20-е и 30-е годы нашего века, затаив дыхание, пытались поймать советскую радиостанцию «Коминтерн» часто на самодельные детекторные приемники. Впрочем, все по порядку.

НАЧАЛО НАЧАЛ — ЭТО ОТКРЫТИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН.

В середине XIX в. великий английский ученый Дж. Максвелл высказал предположение о существовании электромагнитных волн и об электромагнитной природе света. Но ведь электромагнитных волн никто еще не наблюдал (исключая, конечно, световые, природа которых тогда не была известна). Теория Максвелла требовала экспериментального подтверждения. Самым главным подтверждением этой теории было бы экспериментельное наблюдение электромагнитных волн.