Roboți

CAP.I INTRODUCERE

1.1. Generalităţi

Imaginaţia omenirii a fost preocupată, din cele mai vechi timpuri, de ideea realizării unor instalaţii artificiale care să execute operaţii similare cu cele efectuate de om. Citim în scrierile lui Aristotel: „Sigur, dacă fiecare unealtă ar putea să acţioneze după instrucţiuni primite, sau să ghicească ordinele înainte de a îndeplini sarcina…şi dacă suveica ar putea ţese şi titera să cânte singure, atunci nici un stăpân n-ar avea nevoie de mâna de ajutor sau servitor”, o tulburătoare anticipaţie a vremurilor în care trăim. Lampa atotfăcătoare a lui Aladin, ,,Golem”-ul, omul de lut, însufleţit de instrucţiunile scrise pe un bileţel şi strecurat pe sub limba (am zice azi un ,,program” ), pe care legenda îl plimba pe străzile ghettoului praghez al secolului al XVI lea, sau ,,Roboţii universali ai lui Rossum” din piesa cu acelaşi nume a lui Karel Capek, reprezintă reflectarea, în literatura populară şi cultă, a năzuinţelor pentru realizarea unor asemenea instalaţii artificiale. Dar prototipurile rudimentare ale acestora au existat şi ele din cele mai vechi timpuri. Protezele găsite în mormintele faraonilor Egiptului, statuia ,,animată” a zeiţei Nysa, despre care vorbesc Diodor din Sicilia şi Callixtene, figurile umane mişcătoare ale lui Heron din Alexandria sunt numai câteva exemple în acest sens.

Dar toate acestea constituie preistoria roboticii. Istoria ei începe în anii 1940, cu realizarea manipulatoarelor sincrone pentru manipularea unor obiecte în spaţii supuse iradierii.[1]

Preluarea în ritm vertiginos a tehnicii ,,braţelor şi mâinilor artificiale” în industrie, în instalaţiile de teleoperare a condus la dezvoltarea roboticii, domeniu nou al ştiinţei.

Realizările recente ale ştiinţei şi tehnicii au demonstrat că o automatizare eficientă a producţiei se poate realiza doar cu ajutorul unor automatizări suple, în cadrul unor celule şi linii de fabricaţie flexibile.

Unii specialişti consideră robotul legat de noţiunea de mişcare, alţii de noţiunea de flexibilitate a mecanismului, de posibilitatea lui de a fi utilizat pentru activităţi diferite sau de noţiunea de adaptabilitate, de posibilitatea funcţionării lui într-un univers imprevizibil.

Robotul este un produs „mecatronic”, combinând tehnologia mecanică cu cea electronică.

În accepţiunea actuală robotul poate fi definit ca un sistem sau echipament de funcţionare automată, adptabilă – prin (re)programare (manuală sau automată) - condiţiilor unui mediu complex şi variabil în care acţionează, prelungind sau înlocuind una sau mai multe dintre funcţiunile umane în acţiunea acestuia asupra mediului.

Clasificare

În funcţie de complexitatea funcţiunilor pe care le pot realiza se disting:

- roboţi simplii având două, trei grade de libertate; posibilităţile şi flexibilitatea sistemului de comandă (limitatoare de cursă, dispozitive cu camă) sunt limitate;

- roboţi industriali în sensul adevărat al cuvântului, ce dispun de cinci, şase grade de libertate, comandate de sisteme de comandă ce dispun de capacitatea de a memora intern programe de efctuare a unor mişcări simple cât şi compuse;

- roboţi industriali inteligenţi dotaţi cu senzori diverşi ( tactili, de forţă, de proximitate

etc.) şi cu sisteme de comandă capabile de a interpreta semnalele de la senzori şi de a acţiona în consecinţă asupra organelor de execuţie în scopul realizării unui obiectiv stabilit.

În funcţie de numărul nivelelor ierarhice, de complexitatea sistemelor de comandă, roboţii se pot împărţi (la fel ca şi calculatoarele electronice) în generaţii de roboţi.

Prima generaţie include roboţii programabili. Aceştia sunt capabili să repete o mulţime specificată de operaţii (program robot), în condiţii externe determinate apriori şi lipsa perturbaţiilor. Nu există posibilitatea adaptării la schimbările din mediu de lucru, dar programele robot se pot modifica cu uşurinţă. Aceşti roboţi nu au informaţii despre mediul exterior, iar flexibilitatea programării variază în limite foarte largi. La cei mai simplii roboţi din prima generaţie, programul se realizează cu limitatoare de cursă, came etc., care se midifică greu la schimbarea programului robot. Roboţii simplii, cunoscuţi în literatura de specialitate sub numele de „ pick and place machine” se folosesc la operaţii simple de manipulare”.