Реализовать указанные возможности на практике удалось лишь недавно благодаря созданию так называемого «разумного» (программируемого) кадрового запоминающего устройства (ЗУ); в сущности, оно представляет собой компьютерную память особого типа, которая позволяет запоминать цифровую информацию, описывающую один кадр изображения, и выполнять программы обработки этой информации до поступления данных относительно следующего кадра.
Нет сомнения, что набор органов чувств робота останется весьма жалким, пока не будет достигнут реальный прогресс в создании систем искусственного (машинного) зрения. (Разумеется, слух во многих отношениях не менее важен, однако слуховые восприятия связаны с решением задач, которые возникают при произнесении и осмыслении фраз на естественном языке; поэтому данной темы мы коснемся в главе, посвященной искусственному интеллекту).
Предпринимались определенные усилия по созданию органов «обоняния» для роботов. В частности, фирма «Бритиш лейланд» разработала «робот-нюхач», используемый для поиска возможных течей в кузовах выпускаемых автомобилей.
Для движущихся роботов, например самодвижущихся тележек (робокаров), в порядке эксперимента используемых для транспортировки материалов на промышленных предприятиях и складах, заменой органам зрения — хоть и несовершенной, но достаточно эффективной — могут послужить датчики других типов. В настоящее время, в частности, проходят проверку ультразвуковые датчики, которые выдают последовательность высокочастотных импульсов, неслышимых для человеческого уха, и измеряют интенсивность сигналов, отраженных от препятствий на пути тележки.
Разработка проприорецептивной системы не представляет особых сложностей, поскольку любые ситуации, с которыми ей придется иметь дело, можно без труда задавать и тем более прогнозировать: звено робота, контролируемое датчиками, никогда не окажется в таком положении, которое разработчик не способен предвидеть, разумеется, если только робот не выйдет из строя. Компьютер, в который поступает информация от разнообразных датчиков, необходимо запрограммировать лишь на обработку данных об ограниченном числе строго определенных ситуаций.
Роботы второго поколения будут способны воспринимать окружающий их мир; для этого им потребуются органы чувств, в первую очередь — зрение.
Еще одна отрасль производства, где роботы-сборщики могли бы найти широкое применение, — монтаж электронных компонентов на печатных платах. Некоторые из таких операций могут выполнять специализированные сборочные установки, однако, по существу, они представляют собой манипуляторы, рассчитанные на решение строго определенных задач; их нельзя запрограммировать таким образом, чтобы они выполняли какие-то другие операции или манипулировали нестандартными компонентами.
Большой объем работ на современном промышленном предприятии приходится на сборочные операции, однако многие из них требуют особого мастерства и слишком сложны для машины. В связи с этим значительная часть сборки до сих пор выполняется вручную. Тем не менее ряд сборочных процессов уже автоматизирован; это относится главным образом к относительно простым и многократно повторяемым сборочным операциям. Примером может служить процедура монтажа стандартных электронных компонентов на печатные платы, используемые во многих типах электрооборудования.
4. Обработка поверхностей. На большинстве предприятий после таких операций, как резание или сверление, производится обработка поверхности только что изготовленных деталей (чаще всего окраска). Это еще один тип производственных операций, которые способен выполнять робот, если его оснастить пульверизатором. В память робота закладывается программа, обеспечивающая выполнение определенной многократно повторяемой последовательности операций. Одновременно программа регулирует скорость разбрызгивания краски.
Хотя роботы, выполняющие механическую обработку с помощью различных инструментов, встречаются пока реже, чем аналогичное оборудование для транспортировки материалов и заготовок, они продемонстрировали свою эффективность при решении многих задач.
При загрузочно-разгрузочных и транспортировочных операциях робот просто-напросто заменяет пару человеческих рук. В его обязанности не входят особенно сложные процедуры. Он всего лишь многократно повторяет одну и ту же операцию в соответствии с заложенной в нем программой. Рассмотрим типичные применения таких роботов.
Рассмотрим конкретные задачи, которые роботы решают в настоящее время на промышленных предприятиях. Их можно разделить на три основные категории: манипуляции заготовками и изделиями, обработка с помощью различных инструментов, сборка. Сегодня роботы чаще всего применяются для выполнения загрузочно-разгрузочных операций и инструментальной обработки. Сборочные операции, например монтаж миниатюрных электронных компонентов при производстве печатных плат и другого электрооборудования, до недавних пор не поддавались роботизации.
В качестве примера современной гибкой производственной системы можно привести комплекс SCAMP, созданный фирмой «Группа 600» (Колчестер, Великобритания), который рассчитан на производство целого ряда комплектующих деталей для металлорежущих станков. Структура этой первой из разработанных в Великобритании крупных ГПС показана на диаграмме. Другая известная система такого типа установлена на автомобильном заводе «Ситроен» в Медоне, Франция. Она предназначена для выпуска партиями 15— 50 штук таких узлов автомобиля, как коробки передач, картеры сцепления и головки блока цилиндров.
Для предприятий средне- и мелкосерийного производства роботы как образцы средств гибкой автоматизации обладают несомненными достоинствами, которые можно разделить на три группы. Джозеф Энгелбергер, основатель компании «Юнимейшн» и один из пионеров робототехнической промышленности, перечисляет эти достоинства в своей книге «Практическая роботика»:
Роботы во всевозрастающих масштабах заменяют людей, занятых утомительным и малопривлекательным трудом. Однако это порождает проблему трудоустройства высвободившейся рабочей силы.
