Робот

Робот (чеш. robot, от robota — подневольный труд, rob — раб), машина с антропоморфным (человекоподобным) поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека (иногда животного) при взаимодействии с окружающим миром. Термин «робот» был впервые введён К. Чапеком в пьесе «R. U. R.» (1920), где Р. называли механических людей. С развитием робототехники определились 3 разновидности Р.: с жёсткой программой действий; управляемые человеком-оператором; с искусственным интеллектом (иногда называемые интегральными), действующие целенаправленно («разумно») без вмешательства человека. Большинство современных Р. (всех трёх разновидностей) — Р.-манипуляторы (см. Манипулятор), хотя существуют и другие виды Р. (например, информационные, шагающие и т. п.). Возможно объединение Р. первой и второй разновидностей в одной машине с разделением времени их функционирования. Допустима также совместная работа человека с Р. третьего вида (в так называемом супервизорном режиме). Первые Р. (андроиды, имитировавшие движения и внешний облик человека) использовались преимущественно в развлекательных целях (см. Автомат). С 30-х гг. в связи с автоматизацией производства Р.-автоматы стали применять в промышленности наряду с традиционными средствами автоматизации технологических процессов, в частности в мелкосерийном производстве и особенно в цехах с вредными условиями труда (рис. 1).

  Промышленный Р.-манипулятор имеет «механическую руку» (одну или несколько) и вынесенный пульт управления или встроенное устройство программного управления, реже ЭВМ. Он может, например, перемещать детали массой до нескольких десятков кг в радиусе действия его «механических рук» (до 2 м), выполняя от 200 до 1000 перемещений в час. Промышленные Р.-автоматы имеют преимущество перед человеком в скорости и точности выполнения ручных однообразных операций. Наиболее распространены Р.-манипуляторы с дистанционным управлением и «механической рукой», закрепленной на подвижном или неподвижном основании. Оператор управляет движением «руки», одновременно наблюдая её непосредственно либо на телевизионном экране; в последнем случае. Р. снабжается «телевизионным глазом» — передающей телевизионной камерой (рис. 2а). Часто Р. оснащают обучающейся автоматической системой управления. Если такому Р. «показывают» последовательность операций, то система управления фиксирует сё в виде программы управления и затем точно воспроизводит при работе. Р.-манипуляторы используют для работы в условиях относительной недоступности (рис. 2б) либо в опасных, вредных для человека условиях, например в атомной промышленности, где они применяются с 50-х гг. В 60-х гг. появились подводные Р.-манипуляторы разнообразных конструкций и назначения: от глубоководных управляемых аппаратов с «механическими руками» (в частности, для захвата образцов породы со дна моря и т. д.) и ползающих по морскому дну платформ с исследовательской аппаратурой до подводных бульдозеров и буровых установок.

  В конце 60-х гг. в робототехнике возникло новое научное направление, связанное с созданием интеллектуальных Р. Такие Р. (рис. 3) имеют датчики очувствления (сенсорную систему), воспринимающие информацию об окружающей обстановке, устройство обработки полученной информации (искусственный интеллект) — специализированную ЭВМ с набором программ — и исполнительные механизмы (моторную систему). Действия интеллектуального Р. обладают некоторыми признаками человеческого поведения: датчики собирают информацию о предметах окружающего мира, их свойствах и взаимодействии; на основе этих данных искусственный интеллект формирует модель внешнего окружения и принимает решение о последовательности действий Р., которые реализуются исполнительными механизмами. К 1975 интеллектуальные Р. находились в стадии научных разработок и попыток использования их в промышленности.

  Лит.: Человеческие способности машин, пер. с англ., М., 1971; Кобринский А. Е., Вот они — роботы, М., 1972; Теория и устройство манипуляторов. Сб. ст., М., 1973; Интегральные роботы, пер. с англ., М., 1973; Попов Е. П., Роботы-манипуляторы, М., 1974.

  Л. Н. Столяров.

Рис. 1. Схема сборки механического узла роботом-манипулятором.

Рис. 3. Интеллектуальный робот — автоматический самоходный аппарат (США); обмен информацией с ЭВМ осуществляется по радио: 1 — антенна; 2 — дальномер; 3 — телевизионная камера; 4 — блок управления телевизионной камерой; 5 — датчик очувствления; 6 — рулевое колесо; 7 — приводной двигатель; 8 — ведущие колёса.

Рис. 2. Лунный самоходный аппарат «Луноход-1» (СССР), управляемый по радио с Земли (б).

Рис. 2. Робот-манипулятор с дистанционным управлением «Маскот» (Италия) для работы с радиоактивными веществами.