Rani početci razvoja robota

Ideja o robotima vrlo je stara, a datira još od Leonarda da Vincija koji je na neki način predvidio moderne robote zamislivši model pokretnog stroja u obliku lava.

Sam termin robot skovao je 1921. češki dramatičar Karel Čapek, prema češkoj riječi robotnik koja se može prevesti kao rob, radnik i sl. Njegova drama ‘R.U.R.’ lansirala je uznemirujuću ideju o robotima kao umjetnim humanoidnim robovima koji se bune protiv svojih stvoritelja i poražavaju ih. Prvi eksperimentalni primjerci robota napravljeni su na američkim svučilištima četrdesetih godina prošlog stoljeća. Komercijalnu proizvodnju robota započeli su Amerikanci George Devol i Joseph Engelberger početkom 1960-ih. Engelberger je prvi počeo s prodajom Unimate industrijskih robota, a zbog toga je prozvan ocem robotike. Engelbergerovi roboti nisu pobudili preveliko zanimanje u domovini, no srećom je naišao na vrlo dobar prijem u Japanu, gdje je 1970. u funkciju ušao prvi industrijski robot koji je radio kao zavarivač u Nissanovoj tvornici. Tijekom sedamdesetih i osamdesetih robotika je strelovito napredovala zahvaljujući velikim investicijama automobilske industrije, no potkraj osamdesetih industrija je počela propadati. Zbog slabe isplativosti većina američkih proizvođača robota je propala. Jedina oaza robotike ostao je Japan, čije tvornice danas ‘zapošljavaju’ više od polovine svjetskih robota – više od 400.000.

Razvoj robota

Što je robot, a što je robotika?

Robotika je znanost koja se bavi projektiranjem, konstruiranjem i upravljanjem robotima.

Čovjek je u tijeku svoje povijesti nastojao izraditi strojeve koji bi mu dostatnoj mjeri nalikovali. U starogrčkim je mitovima je postojalo vjerovanje da bogu vatre Hefesu pomažu dva živuća kipa od zlata.

Ne postoji jedinstvena definicija robota. Za robote nalik čovjeku moglo bi se reći da su ti strojevi koji potpuno ili djelomično zamjenjuju čovjeka u mnogim poslovima.

Leonardo da Vinci je oko 1500. godine izradio mehanički automat u obliku lava koji se pokrenuo, rastvorio prsni koš i pokazao francuski grb.

Industrijski robot je uređaj koji može manipulirati dijelovima, alatima, pomagalima te prilagodljivim promjenama programa obavljati različite proizvodne zadaće. Industrijski roboti poznatiji su pod nazivom “robotska ruka”.

Razvoj robota i robotike usko je povezan s razvojem računala i matematike, te mehanike elektrotehnike i elektronike…

Industrijska revolucija potaknuta izumom parnog stroja dovela je do poboljšanja rada strojeva, a potom i do pojave automatskog upravljanja strojevima.

H. Ford u svojoj tvornici automobila 1914. godine uvodi montažnu vrpcu, koja omogućuje bržu izradu automobila (radnik se specijalizira za izradu/montažu samo jednog dijela automobila, ne mora znati sklopiti čitav auto).

Prvim industrijskim robotom smatra se programirani prijenosnik dijelova, a izumio ga je Amerikanac George Devol 1954. godine.

Razvoj robota i robotike odvijao se je u nekoliko etapa:

1. Roboti prve generacije

   • automatski ponavljaju zadani pokret

   • najbrojniji u tvorničkim pogonima

   • upravljački sustav lako se prilagođuje ručnim operacijama

   • uporaba: prešanje, zavarivanje i sl.

2. Roboti druge generacije

   • mogućnost snalaženja u nepredvidljivim okolnostima radnog prostora – opremljeni su senzorima (osjetilima)

   • od senzora dobivaju informacije

   • snalaženje i postupci u radnom prostoru su programirani

   • uporaba: rad na pokretnoj vrpci, montažnim operacijama, bojenju …

3. Roboti treće generacije

   • primjena raznolikih senzora i umjetna inteligencija

   • opremljeni računalima i usavršenim programima

   • sposobni su prepoznavati okolinu, analizirati svoje učinke i učiti iz svojih pogrešaka

   • samostalno i inteligentno mijenjaju svoj način rada kako bi se prilagodili uvjetima rada i poboljšali radni učinak

Joseph Engelberger , često zvan Ocem Robotike , je općenito smatran vodećim utjecajem u stvaranju industrije robota. The Robotics Industries Association godišnje predstavlja Nagradu Joseph F. Engelberger “osobama koje su jako pridonijele unapređivanju znanja i prakse robotike.

Mehanička osnova robota

U mnogim industrijskim robotima ćemo pronaći dijelove koji nalikuju građi čovjekova tijela (kostura). Isto tako veze između pojedinih dijelova koji čine mehanizam robota, nalikuju “vezama” u ljudskom tijelu.

Čovjekova ruka se sastoji od više dijelova povezanih zglobovima. Npr. nadlaktica i podlaktica su povezane ramenom i laktom.Slično je i kod robota – dva međusobno povezana dijela koja kod robota omogućuju gibanje nazivaju se kinematičkim parom. Kinematički lanac je niz međusobno povezanih kinematičkih parova.Zglobovi robota (isto kao i čovjeka) omogućuju okretanje u različitim pravcima.Broj slobodnih, mogućih nezavisnih okretanja kod robota naziva se stupanj slobode.Translacija je takvo gibanje kada se dva dijela robota međusobno povezana gibaju tako da jedan ulazi u drugi.Rotacija je takvo gibanje ako se oko zajedničkog zgloba dijelovi okreću.

Mehanizam svakog robota predstavlja jedan kinematički lanac.Prihvatnica – završni mehanizam robota pomoću kojega robot obavlja radni zadatakRadni prostor robota je prostor gdje se prihvatnica giba.

ri pokretanju robota potrebno je snagu motora prenijeti na željene dijelove (kinematičke parove) robota. To se može postići na više načina, ovisno o vrsti mehanizama koji će se upotrijebiti.

Vrste prijenosa gibanja: posredan prijenos (kada su vratila međusobno udaljena):REMENSKI PRIJENOS – ostvaruje se pomoću dviju remenica i remena koji ih povezujePRIJENOS LANCEM – ostvaruje se pomoću dva lančanika i lanca koji ih povezuje2.izravan prijenos – kada su na vratila pričvršćeni zupčanici koji se dodiruju i na taj način izravno prenose snagu motora (PRIJENOS ZUPČANICIMA i PRIJENOS TARENICAMA)Tarni prijenos se ne upotrebljava kod robota jer pri većim opterećenjima može doći do proklizavanja

unizg.hr / balkantimes.press