Robotică

INTRODUCERE

Definitie. Istoric

Nu exista o definitie unanim acceptata a robotului. Dupa unii specialisti acesta este legat de notiunea de miscare, iar altii asociaza robotul notiunii de flexibilitate a mecanismului, de posibilitatea lui de a fii utilizat pentru activitati diferite sau de notiunea de adaptabilitate, de posibilitatea functionarii lui intr-un mediu imprevizibil. Fiecare din aceste notiuni luate separat nu reusesc sa caracterizeze robotul decât in mod partial.

Robotul este un produs al mecatronicii care combina tehnologia mecanica cu cea elecrtonica fiind o componeta evaluata de automatizare care inglobeaza electronica de tip calculator cu sistemele avansate de actionare pentru a realiza un echipament independent de mare flexibilitate.

In acceptiune actuala, robotul poate fii definit ca un sistem sau un echipament cu functionare automata, adaptabila prin programarea conditiilor unui mediu complex si variabil in care actioneaza, înlocuind sau amplificând una sau mai multe din functiunile umane in actiunea acestuia asupra mediului.

In cazul robotilor industriali conceputti pentru a fi folositi in procesele tehnologice industriale, definitia anterioara se restrînge in sensul ca un robot industrial este un echipament fizic programabil cu functionare automata capabil sa efectueze anumite operatiuni orientate in special spre manipularea si transportul pieselor, sculelor sau altor mijloace de productie pentru a indeplinii sarcini specifice de fabricatie.

Cuvantul robot a aparut pentru prima data in piesa R.U.R.( Robotul Universal al lui Rossum) scisa de dramaturgul ceh Karel Capek in care autorul parodia cuvantul robota ( munca in limba rusa si corvoada in limba ceha) observând oamenii care calatoresc intr-un tren arhiplin din suburbiile orasului Praga, care erau ca niste masini lipsite de individualitate, pe care i-a denumit roboti. In anul 1923 piesa fiind tradusa in limba engleza, cuvântul robot a trecut neschimbat în toate limbile pentru a definii fiinta umanoide protagoniste ale povestirilor stiintifico-fantastice.

Istoria roboticii începe in 1940 cu realizarea manipulatorilor sincrone pentru manevrarea unor obiecte in medii radioactive.

In anul 1954 Kernward din Anglia a brevetat un manipulator cu doua brate.

Conceptul robotilor industriali a fost stabilit pentru prima oara de George C. Deval care a brevetat in anul 1954 un dispozitiv de transfer automat, dezvoltate in anul 1958 de firma americana Consolidated Control Inc.

In anul 1959 Joseph Engelberger achizitioneaza brevetul lui Deval si realizeaza in 1960 primul R.I. Unimate in cadrul firmei Unimation Inc.

Primul succes industrial s-a produs in anul 1968 când in uzina din Lordstown s-a instalat prima linie de sudare a caroseriilor de automobile dotata cu 38 de roboti Unimate. A rezultat ca robotul era cel mai bun automat de sudura in puncte.

Prin asocierea cu firma Kawasaki N.I. în anul 1968, în Japonia a început fabricatia de roboti Unimate, implementarea lor in industria automobilelor având loc în 1971 la firma Nissan-Motors.

In acelasi an robotii Unimate echipeaza linia de sudat in puncte caroserii de la firma FIAT din Torino.

Companiile Unimation si General Motors lanseaza in 1978 robotul PUMA( Programable Universal Machine for Assembly).

Firma A.S.E.A. din Suedia realizeaza in 1971 robotul industrial cu actionare electrica Irb6 destinat operatiilor de sudura cu arc electric.

In anul 1975 firma de masini unelte Cincinatti Milacron (S.U.A.) realizeaza o familie de roboti indistriali actionati electric T3 ( The Tommorows Tool), azitazi larg raspânditi.

In tara in anul 1980 s-a fabricat primul robot RIP63 la Automatica Bucuresti dupa modelul A.S.E.A. iar prima aplicatie industriala cu acest robot de sudare in arc electric a unei componente a sasiului unui autobuz a fost realizata in anul 1982 la Autobuzul Bucuresti.

Un alt robot indigen este REMT-1 utilizat intr-o celula de fabricatie flexibila la Electromotor Timisoara pentru prelucrarea prin aschiere a arboreleor motoarelor electrice.

Robotii s-au dezvoltat prin cresterea gradului de echipare cu elemente de inteligenta artificiala. Pentru a culege informatii unui mediu, robotii s-au dotat cu senzori tactili, de forta, de moment video, etc. Cu ajutorul acestora robotul poate sa-si creeze o imagine a mediului în care evolueaza, bazându-se pe perceptia artificiala.

Populatia de roboti în 1988 era : 109.000 RI în Japonia, 30.000 RI în SUA, 34.000 RI în Europa de Vest din care 12.900 RI în Germania, 3.000 RI în Rusia, 1.000 RI în Cehoslovacia, 20-30 RI în România.

Clasificarea R.I.

JIRA (Japan Industrial Robot Association) clasifica robotii industriali dupa urmatoarele criterii:

I.) Dupa informatii de intrare si modul de învatare:

1  manipulator manual, care este actionat direct de om

2  robot secvential, care are anumiti pasi ce asculta de o procedura predeterminata, care poate fi: fixa sau variabila dupa cum aceasta nu poate sau poate fi usor schimbata.

3  robot repetitor (robot play back)  care este învatat la început procedura de lucru de catre om, acesta o memoreaza iar apoi o repeta de câte ori este nevoie.

4  robot cu comtrol numeric ( N. C. robot)  care executa operatiile cerute în conformitate cu informatiile numerice pe care le primeste despre pozitii, succesiuni de operatii si conditii.

5  robot inteligent  este cel care îsi decide comportamentul pe baza informatiilor primite prin senzorii sai si prin posibilitatile sale de recunoastere.

Observatii:

a) Manipulatoarele simple (grupele 1 si 2) au în general 2-3 grade de libertate, miscarile lor fiind controlate prin diferite dispozitive.