Воеводкина Ю.С.

Экономические преимущества использования робототехники в современных условиях

Филиал ФГБОУ ВПО Самарский государственный технический университет в г. Сызрани, Россия

Экономические преимущества использования робототехники в современных условиях

Начало XXI века знаменует собой начало перспективной эпохи робототехники. Появление и развитие промышленных роботов явились одним из крупнейших достижений науки и техники последних лет. Их применение позволяет расширить фронт работ по автоматизации технологических и вспомогательных процессов, способствует возникновению широких перспектив создания автоматических систем машин для гибкого, переналаживаемого производства.

Под роботом понимается автоматическое устройство, предназначенное для осуществления производственных и других операций, обычно выполняемых человеком (иногда животным). Использование роботов позволяет значительно облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при работе с тяжеловесными  грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или опасных для жизни и деятельности человека условиях.

Существует множество классификаций роботов по различным признакам. Так на практике нашел большее распространение способ разделения всех механизмов по типу работ, для выполнения которых они предназначены. Примечательно, что конструктивно все роботы могут быть очень близки друг к другу, отличаясь только типом рабочего органа – сварочный аппарат, манипулятор или пульверизатор. В данной классификации выделят сборочных, окрасочных, гибочных роботов и роботов для резки металла.

Относительно области эксплуатации роботов их можно сгруппировать в бытовые, социальные, роботы-помощники, военные (боевые). Также в этой классификационной группе выделяют промышленных роботов, развитие и применение которых в настоящее время  получает всё большее распространение.

Промышленный робот — автономное устройство, состоящее из механического манипулятора и перепрограммируемой системы управления, которое применяется для перемещения объектов в пространстве и для выполнения различных производственных процессов.

В состав робота входят механическая часть и система управления этой механической частью, которая в свою очередь получает сигналы от сенсорной части. Механическая часть робота делится на манипуляционную систему и систему передвижения.

Манипулятор — это механизм для управления пространственным положением орудий и объектов труда.

Манипуляторы включают в себя подвижные звенья двух типов:

- звенья, обеспечивающие поступательные движения;

- звенья, обеспечивающие угловые перемещения.

Сочетание и взаимное расположение звеньев определяет степень подвижности, а также область действия манипуляционной системы робота.

Составной, но не обязательной частью манипуляторов являются захватные устройства. Наиболее универсальные из них аналогичны руке человека, т.е. захват происходит с помощью механических «пальцев». Для захвата плоских предметов применяются захватные устройства с пневматической присоской. Для захвата же множества однотипных деталей (что обычно и происходит при применении роботов в промышленности) используют специализированные конструкции.

Вместо захватных устройств манипулятор может быть снабжён рабочим инструментом. Это может быть пульверизатор, сварочные клещи, отвёртка и т. д.

Внутри помещений, на промышленных объектах используются передвижения вдоль монорельсов, по напольной колее и т. д. Для перемещения по наклонным, вертикальным плоскостям используются системы подобные «шагающим» конструкциям, но с пневматическими присосками.

Промышленные роботы предназначены для выполнения в производственном процессе основных и вспомогательных технологических операции. К числу основных относят операции, при осуществлении которых непосредственно происходит изменение формы и линейных размеров заготовки. К вспомогательным относятся транспортные операции, в том числе операции по загрузке и выгрузке технологического оборудования.

К числу самых распространённых действий, осуществояемых промышленными роботами можно отнести загрузку / разгрузку технологических машин, станков, манипулирование деталями (например, укладка, сортировка, транспортировка и ориентация), перемещение деталей и заготовок от одного рабочего места к другому, сварку швов и точечную сварку, сборку механических и электрических деталей, сборку электронных деталей, покраску, выполнение операций резания с движением инструмента по сложной траектории, укладку кабеля и др.

Существует множество преимуществ для бизнеса, которые даёт развитие робототехники. Применение в производственном процессе промышленных роботов позволяет исключить влияния человеческого фактора на конвейерных производствах, а также при проведении монотонных работ, требующих высокой точности, повысить точность выполнения технологических операций и, как следствие, улучшить качество, использовать технологическое оборудование в несколько смен круглый год. Кроме того, роботы обеспечивают быстрый переход на выпуск новой продукции, при этом не требуется переобучение персонала, а также рациональное использование производственные площадей и исключение воздействия вредных факторов на персонал на производствах с повышенной опасностью

С робототехникой связано не менее сотни научно-технических направлений, в первую очередь искусственный интеллект (ИИ), на базе которого делается система управления роботами. В ИИ также входит полтора десятка научных направлений, в том числе машинное зрение.

Таким образом, робототехника в настоящее время является одним из самых перспективных направлений, внедрение которого позволит рационализировать производство, существенно снизить производственные затраты, улучшить качество выпускаемых изделий и, как следствие, повысить конкурентоспособность отечественных предприятий и вывести их на новый, мировой рынок.