"Наш коллега - робот" - читать интересную книгу автора (Бусленко Владимир)

понимать, что сами роботы - это всего лишь часть единой системы - нашей
технической цивилизации. Составляющие робота: манипуляторы,
микрокомпьютеры, датчики и т. п. - производные этой единой системы.
Рассматривать любой элемент этой совокупности отдельно, оторванно от всего
целого - значит намеренно сузить поле нашего зрения, оставить за бортом
все море фактов и сосредоточиться на той лужице, которая случайно
образовалась на палубе нашего корабля. Поэтому, описывая эволюцию
промышленных роботов, мы будем иногда отвлекаться от основной темы, чтобы
не потерять этого цельного видения.



РОБОТЫ ПЕРВОГО
ПОКОЛЕНИЯ -
ОБУЧАЕМЫЕ
МАНИПУЛЯТОРЫ


ЖИЗНЬ - ЭТО ДВИЖЕНИЕ


Роботы первого поколения с успехом воспроизводят двигательные функции
человека. Они берут и кладут, поднимают и опускают, вынимают и вставляют,
переворачивают и встряхивают, достают и опрокидывают.
Все это разнообразие движений, умноженное на современный промышленный
инструментарий, позволяет роботу не только перемещать детали и заготовки,
но и красить, шлифовать, сваривать и резать, упаковывать и маркировать,
сортировать и отбраковывать и даже стричь, рисовать, играть на пианино и
резать по мрамору.
Чудо человеческого движения: плавные па балерины, точные движения рук
хирурга, творящие пассы скульптора, микроскопические движения ювелира...
какая бездна тончайшей координации, какая свобода движения!
Любое тело, находясь в свободном состоянии, имеет шесть "степеней
свободы", оно может перемещаться вдоль трех координатных осей и вращаться
вокруг них.
Рука человека имеет 27 степеней свободы, из них 20 приходится на кисть
руки и пальцы. Человеческое тело в целом имеет несколько сотен степеней
свободы.
Эта подвижность обеспечивается многочисленными мышцами: 52 пары мышц на
руки, 62 пары на ноги, 112 мышц спины, 52 мышцы грудной клетки, 15 шейных
мышц и т. д. Естественно, что моделирование движения такой сложной системы
привело бы к механизмам чрезвычайной сложности, огромных размеров и слабой
надежности в работе. Нужно ли такое богатство двигательной активности
роботу?
Разумеется, нет! Как раз важно обеспечить оптимальный минимум движений
для выполнения поставленной задачи, не упустив при этом важных свойств
необходимой универсальности робота. Поэтому современные механические руки
имеют всего шесть-восемь степеней свободы.
Пусть нам поручено создать манипулятор промышленного робота - аналог
руки человека. Что нам понадобилось бы для этого, кроме необходимого