Знакомьтесь - роботы !

Точность и быстрота - основа качества и производительности любого труда - ручного, механизированного, автоматизированного.

Нормы времени и нормы точности в той или иной форме содержатся в любом задании, которое выдается человеку, участвующему в процессе производства, будь то оператор у конвейера, рабочий у станка, электромонтажник или редактор. Эти нормы нисколько не противоречат естественному человеческому свойству работать каждому по-своему - как ему удобнее, привычнее. Производственные нормы не подавляют человеческой индивидуальности, они лишь согласовывают миллионы индивидуальностей, позволяют их соразмерить, правильно оценить, обеспечивают коллективность действий,

Коллективные действия, как и коллективные решения, не есть простая сумма множества в точности одинаковых индивидуальных действий. Это намного сложнее. Это результат множества во многом отличающихся действий, по-разному направленных на достижение одной и той же цели, одного и того же результата.

Чем сложнее процесс, который необходимо оценить, тем острее необходимость в точных критериях его оценки.

Точность и производительность - два ключевых критерия, по которым оцениваются главные качества подавляющего большинства новых машин, автоматов, любого производственного оборудования. Эти критерии используют не только для оценки результатов труда человека, но и для оценки результатов работы машины.

Значит, когда речь идет о замене у конвейеров, станков, машин коллектива людей комплексом роботов, наличие количественных критериев, в том числе критериев точности и производительности, позволяет оценить эффективность такой замены.

Но, конечно, в полном объеме такая оценка приобретает смысл, когда роботы заменят десятки и сотни тысяч людей, когда они массами будут работать на производстве. Только тогда можно будет надежно оценить и технические, и экономические, и социальные последствия роботизации производства.

А пока идет первый и самый сложный этап внедрения. Он включает не только естественный отбор конструкций роботов, сопровождающийся "межвидовой борьбой." - конкуренцией, соревнованием. Он включает еще и "естественный отбор" технологических процессов, выявление тех из них, которые следует роботизировать сначала, тех, с роботизацией которых торопиться не следует, и тех, которые сегодня вообще не поддаются роботизации, хотя это крайне необходимо.

Роботов приспосабливают для загрузки и выгрузки заготовок и изделий, очистки деталей, сварки и окраски, обслуживания технологических процессов штамповки, литья, прессования, множества других самых разнообразных процессов. А технологические процессы приспосабливают к выполнению их работами, к их роботизации. Этап внедрения диктует необходимость быстро п надежно формулировать новые требования к конструкциям машин, станков, оборудования и новые требования ко все новым и новым конструкциям роботов первого поколения, и не только к ним, но и к роботам ближайшего будущего, которые должны будут обладать более широкими функциональными свойствами, более высокой квалификацией.

При программировании "бесчувственного" робота подразумевается, что он работает в строго определенных условиях, касающихся не только его, но и внешнего мира, с которым он взаимодействует; имеется в виду, например, что заготовки, грузы и изделия, которые он должен брать, всегда оказываются на одном и том же месте, что там, куда сн их должен ставить или класть, всегда будет свободное пространство и т. п. Иначе он и не может работать, поскольку его взаимодействие с внешним миром носит односторонний характер: вся информация, которую несет программа, направлена из Центра на периферию, с пульта управления к механической руке, а извне в процессе работы он никакой информации не получает. Правда, каждое из своих движений робот выполняет по замкнутой схеме, по схеме с обратной связью, но эта обратная связь укороченная, она замыкается внутри системы, не охватывает среду "обитания" робота, его рабочее пространство.

В результате получается, что самые небольшие изменения в окружающем мире могут моментально сделать робот непригодным к работе, вывести из строя. Разве можно мириться с такими ограничениями, с такой "уязвимостью" квалифицированной машины? Разве не являются естественными желания и стремления сделать робот по возможности более надежным? Но для этого его надо сделать "умнее".

Современный промышленный робот, механическая рука, управляемая программным барабаном, перфорированной или магнитной лентой, по своей мощности и неутомимости действительно превосходят человеческие возможности. Но неутомимость, сила, разнообразие движений - это ведь черты, характеризующие главным образом механические свойства системы.

Маленькому ребенку можно поручить собрать в коробку кубики, разбросанные по полу. Может быть, он выполнит это задание не самым экономичным образом, совершая много лишних движений, двигаясь не по самой короткой траектории сбора кубикоз. Но ребенку достаточно указать только цель, а программу действий он выработает сам в процессе достижения этой цели.

Задачу собрать кубики можно поручить "версатрану". Если точно указать число и расположение кубиков, а также положение коробки, то он с этой задачей справится лучше ребенка. Но вот если коробки и кубиков не окажется на месте, "версатран" на это не обратит внимания: он соберет все кубики и сложит их там, где должна быть коробка, либо соберет в коробку не все кубики. Вы понимаете, насколько важно и полезно для многих практических нужд сделать робот поумнее, и еще умнее, и еще?

ЗА РАБОТОЙ

Конечно, интеллектуальные качества роботов первого поколения не вызывают особого восхищения. Но давайте посмотрим, как выглядит этот "бесчувственный"

автомат в работе...

Казалось бы, несложная деталь - ступенчатый валик, тем более что заготовка для него уже готова.

А все-таки: надо проточить его поверху так, чтобы образовалась ступенька. На этой ступеньке надо снять лыску, один из концов валика засверлить, закалить, а второй торец прошлифовать.

Необходимое для выполнения этих операций оборудавание расставлено по кругу. Вот токарный станок, вот фрезерный, сверлильный, устройство для закалки токами высокой частоты, шлифовальный станок. У токарного станка специальный магазин, где в порядке, одна за другой, лежат заготовки, а у шлифовального станка - наклонный желоб. С виду оборудование совсем обычное, но станочников нет.

Одно из мест в круге занимает пульт управления.

А в центре круга - робот. Его механическая рука имеет своеобразную структуру. На массивной раме укреплена конструкция, напоминающая орудийную турель. Она может вращаться по кругу и, кроме того, менять угол подъема по отношению к горизонтали. Из турели высовывается ствол. На этом сходство с пушкой заканчивается. Ствол на конце несет подвижный захват, состоящий как бы из двух пальцев. Это советский промробот - "Универсал-50".

Станем в стороне и последим за тем, что происходит на этом участке. На токарном станке сейчас обтачивается очередной валик. На фрезерном станке обработка лыски скоро подойдет к концу, а сверло свою операцию уже заканчивает. В это время турель нацелена на закалочное устройство, ствол из нее выдвигается и поворачивается так, что захват оказывается над концом валика, высовывающегося из приспособления для закалки. Теперь начинает двигаться захват, пальцы открываются, хватают валик, все звенья этой механической руки опять приходят в движение и аккуратно переставляют деталь в зажимное приспособление шлифовального станка. Сработали зажимные электромагниты, и шлифовальный круг двинулся на валик.

С момента, когда мы начали свое наблюдение, прошло времени меньше, чем вам потребовалось, чтобы прочитать две предыдущие фразы. А рука успела повернуться к сверлильному станку, снять просверленный валик, установить его в закалочное приспособление и повернуться к фрезерному станку. Фреза закончила свою работу, разжалось приспособление, пальцы руки подхватили валик, перенесли его в оправку сверлильного станка, и рука отправилась в первую позицию, сняла обточенный валик с токарного станка, установила его на фрезерный станок, вынула из магазина очередную заготовку, "зарядила" токарный станок, затем отправилась мимо пульта управления к шлифовальному станку, уже дожидающемуся ее, сняла полностью обработанный валик, уложила его на наклонный желоб и повернулась к закалочному приспособлению...