Чтобы понять хотя бы приближенно масштаб проблемы, проведем следующий опыт. Оторвитесь на мгновение от книги и посмотрите вокруг. Зафиксируйте расположение предметов в комнате, на столе, на диване.
      Теперь закройте глаза, встаньте со стула или кресла и, не открывая глаз, пройдитесь по комнате, возьмите какой-нибудь предмет, скажем, вазу с цветами и переставьте ее на несколько метров в сторону, на другой стол или тумбочку. Ну как, получилось? Независимо от успеха вашего "манипуляционного акта" вы можете себе представить, какие трудности подстерегают движущуюся руку робота и сколько проблем приходится решать его системе управления.
      Попробуйте мысленно проговорить про себя все, что вы проделывали: встать, сделать шаг правой ногой, сделать шаг левой ногой, поднять руку, раздвинуть пальцы, подвести пальцы к вазе, сомкнуть пальцы до соприкосновения с вазой, сдвинуть пальцы так, чтобы сила трения между поверхностью пальцев и вазы была больше, чем вес вазы (иначе ваза выскользнет из пальцев), поднять руку с вазой, повернуться на нужный угол и т. д. и т. п. Это и будет своеобразная программа для робота, правда, очень укрупненная. Такие команды, как "встать", "сомкнуть до соприкосновения" или "сделать шаг правой", сами представляют собой целую программу, или, точнее говоря, на языке программистов, стандартную подпрограмму. Затем эти команды нужно преобразовать в пневматические или электрические импульсы соответствующим мышцам, те, в свою очередь, в соответствующие перемещения, углы и моменты и все это проделать с поистине ювелирной точностью. Современный промышленный робот первого поколения обеспечивает точность позиционирования до 0,1 миллиметра. Чтобы представить себе нечто подобное, попробуйте с закрытыми глазами с расстояния хотя бы сантиметров 30 попасть иголкой в точку в конце данной фразы. Не получилось? Ну что ж, попробуйте еще раз. Опять не получилось? Не отчаивайтесь, попробуйте представить, как "тяжко" промышленному роботу, который должен сделать то же самое с расстояния около двух метров, со скоростью несколько метров в секунду при весе иглы несколько килограммов или даже десятков килограммов.
      Это тем более трудно сделать, ибо для промышленного робота первого поколения обучающий его оператор является единственным источником внешней информации о требуемых действиях. Это поводырь нашего механического слепого. Информация вводится в виде программы работы в память робота, и он выполняет поставленную задачу в автоматическом режиме, не получая уже никакой дополнительной информации извне.
      Существует несколько основных способов составления и ввода программы в память робота.
      Во-первых, можцо рассчитать программу движения в виде отдельных команд и кадров и затем ввести ее в память робота. Во-вторых, можно осуществить обучение робота путем однократного "образцового" выполнения задачи в режиме ручного управления манипулятором с пульта путем нажатия кнопок и рычагов. В-третьих, можно обучить робота нужным движениям, взяв его механическую руку и проведя по всем необходимым точкам траектории.
      Программирование по первому принципу очень похоже на программирование ЭВМ, только вместо адресов данных и команд арифметических и логических операций ЭВМ используются "адреса" точек пространства и команды "манипуляционных операций": поворот рук вправо (влево), выдвижение втягивание, поднятие - опускание, размыкание - смыкание схвата, вращение кисти вправо - влево и т. п. Программа представляет собой набор таких команд и выполняется циклически необходимое количество раз.
      Обучение по второму принципу представляет собой "программирование в реальном времени". Оператор с помощью рычагов и кнопок, расположенных на пульте управления робота, принуждает его к выполнению тех или иных движений. Эта совокупность движений записывается в память робота и воспроизводится нужное количество раз.
      Третий принцип обучения больше всего походит на обучение ребенка. Как часто, исчерпав терпение, мы говорим малышу: "Да не так, а вот так..." - и проводим его ручкой с ложкой от тарелки ко рту, мелом на доске или пальцем по клавишам пианино. Точно так же можно научить и робота. Опытный сварщик проводит сварочным аппаратом, закрепленным на руке робота, по оптимальной траектории шва. Движение записывается в память робота, и работа закипела. Обученный робот функционирует автономно под управлением мозга, в память которого заложена программа движений.
      В простейших роботах используется цикловая система управления, движения осуществляются "от упора до упора". Программоносителем такой системы управления является специальный барабан, усеянный штырьками.
      При воспроизведении барабан поворачивается, штырьки включают приводы, приводы "приводят в движение" всю систему. Такие системы управления называют позиционными.
      Непрерывная система управления базируется на принципе магнитофона, записывающего на магнитную ленту совокупность электромагнитных импульсов. Эти импульсы посылают приводы, когда рука робота проводится по заданной траектории.
      Наиболее "прогрессивным" способом программирования робота является первый из описанных выше, когда программа робота составляется подобно программе для ЭВМ. Дело в том, что составление такой программы для робота можно поручить... другой ЭВМ. А при "массовом производстве" программ это дает немалый эффект. Вот пример подобного программирования.
      Рассмотрим технологический цикл нанесения многослойного покрытия на деталь сложной формы "воронка". Воронка имеет "хвост" - удлиненную часть детали и основание - полый конус. В цеху имеется длинная ванна со специальным составом, над которой расположен "мост" для просушивания очередного слоя покрытия. Технология покрытия заключается в следующем. Подойдя к очередной воронке, рабочий берет ее за "хвост" и опускает в ванну, затем переходит к следующей детали. Следующая деталь находится в ванне. Взяв деталь за "хвост", рабочий вынимает ее из ванны и помещает на "мост", где деталь проходит сушку, затем переходит к следующей детали. Дойдя до конца ванны, рабочий возвращается обратно и, смотря по тому, где находится первая деталь, помещает ее либо в ванну, либо на мост для сушки. После десяти таких окунаний деталь готова. Она помещается на транспортер для движения на склад. Укрупненная программа такой операции будет выглядеть примерно следующим образом:
      1. Двигаясь далее вдоль ванны, дойти до позиции "мост".
      2. Взяв деталь за "хвост", поместить ее в ванну для мокрой обработки.
      3. Ждать 10 секунд.
      4. Двигаясь далее, дойти до позиции "мост".
      5. Взять деталь под "мостом" за "хвост", поместить ее на "мост" для просушки.
      6. Повторить 10 раз.
      7. Поместить деталь в тару для транспортировки на склад.
      8. Взять следующую группу деталей.
      9. Вернуться к пункту 1.
      Получается примерно так, как в известной детской считалочке:
      Еду дальше, вижу мост.
      Под мостом ворона мокнет.
      Взял ворону я за хвост,
      Положил ее на мост
      Пусть ворона сохнет.
      Еду дальше, вижу мост,
      На мосту ворона сохнет,
      Взял ворону я за хвост,
      Положил ее под мост
      Пусть ворона мокнет.
      И т. д.
      РАБОТА ЗАКИПЕЛА!
      Присматриваясь к стремительным и своеобразным движениям промышленного робота, мы еще и еще раз убеждаемся в известной истине: движение не только функционально, оно и эмоционально. То чудится нам в этом движении скрытая угроза, то видится неведомая птица, важно попивающая водицу из металлической лужицы, то паукообразное насекомое, строящее свое гнездо, то вдруг предстает перед нами странный, таинственный шаманский танец, подчиненный идеальному ритму.
      Эти танцевальные "па" роботов подсказали специалистам по рекламе отличный фокус: женский танцевальный ансамбль ритмично воспроизводил производственные движения роботов. Причем девушки с особой грацией копировали вроде бы монотонные движения своих стальных "партнеров". И получился в сочетании с ритмичной музыкой очень неожиданный номер.
      Короткий этот "фильм-концерт" показывала своим гостям на международной выставке "Автоматизация83" финская фирма "Розенлев" - давний торговый партнер нашей страны.
      "Мы избрали средства кино, чтобы представить модульную систему роботов, - говорит один из руководителей компании, Матти Ламми. - Модули - это узлы, в совершенстве освоившие те или иные виды движения - прямолинейные, вертикальные, вращательные... Они легко упаковывают в тару и телевизоры, и хлебные изделия, и бревна, распиленные по лучу лазера. Как в детском конструкторе, из модулей можно создавать поистине универсальные роботосистемы..."
      Область возможных и экономически выгодных применений роботов первого поколения весьма широка.
      Они успешно применяются для обслуживания станков, печей, прессов, технологических линий, сварочных аппаратов, литейных машин и т. п. Они эффективно осуществляют установку, транспортировку, упаковку изделий, простейшие сборочные операции, сварку, литье под давлением, термическую и механическую обработку. Особенно широко они применяются в машиностроении и металлургии.
      Сейчас нет, пожалуй, такой области промышленного производства, где бы робот не попробовал свои силы, а попробовав, не завоевал бы престижного положения.
      Наибольшее число роботов первого поколения работает в автомобильной промышленности. Волжский автомобильный завод, завод имени Лихачева, автомобильный завод имени Ленинского комсомола не только применяют, но и сами разрабатывают и строят промышленные роботы и автоматизированные комплексы.
      Среди автомобильных фирм Европы лидирующее положение по применению роботов занимает давний партнер СССР - компания "Фиат". С 1973 года компания работает над проблемой использования роботов в сварочных операциях - сварка автомобильных корпусов модели 132. В связи с подтверждением экономической эффективности такого применения в 1975 году была создана сварочная линия, на которой обрабатывались корпуса модели 131. В результате полученного опыта инженеры пришли к заключению, что сварка с использованием роботов дает значительно меньший процент брака, чем при сварке обычными универсальными сварочными аппаратами. Однако применение роботов требует большой точности работ на предварительных стадиях сборки.
      Сразу после осуществления "прихватки" кузов проходит через автоматический контрольно-проверочный пункт, показывающий наличие отклонений по размерам.
      На участке завершения изготовления кузовов модели 131 размещается 23 робота-сварщика модели "Юнимейт", которые в час выполняют 620 сварочных соединений на 50 автокузовах, то есть каждый робот в час выполняет работу одного сварщика за смену. Сборка кузовов с четырьмя и двумя дверями выполняется на одной конвейерной линии. Это является единственным изменением программы, хотя "Юнимейт" способен действовать в соответствии с большим количеством программ, что необходимо, если на одной конвейерной линии изготавливается две или три модели автомобилей с различной формой корпусов. Но пока на этой линии "Фиат" данное качество робота "Юнимейт" не используется.
      Первоначально два из двадцати трех роботов на этой линии сварки были оставлены в качестве резерва на случай выхода из строя одного из действующих роботов. Они были запрограммированы на работу по любой из используемых программ. Однако практика подтвердила высокую надежность, и два указанных робота были перепрограммированы на регулярную работу.
      В составе линии пятнадцать роботов типа "Юнимейт-2000" и шесть "Юнимейт-4000".
      По утверждению специалистов компании, средняя эффективность роботов достигает 94 процентов, тогда как у "многосварочных" автоматов около 80 процентов. И хотя многосварочный автомат выполнял большее количество операций в единицу времени, чем робот, однако при его повреждении вся поточная линия останавливалась. При выходе же из строя одного из роботов поточная линия может продолжать функционировать, так как функции вышедшего из строя берет на себя соседний робот.
      Специалисты компании "Фиат" отмечают исключительно высокую надежность роботов марки "Юнимейт".
      За весь пятилетний период эксплуатации не было произведено ни одной замены робота. Стоит, однако, сказать, что длительной службе роботов способствовал высокий уровень технического обслуживания: специалисты хорошо изучили наиболее слабые узлы, что позволило осуществлять техническое обслуживание роботов своевременно и в короткий срок. Изнашивающиеся части своевременно заменялись по мере обнаружения признаков износа.
      Преимущества программируемоети роботов дают возможность компании более быстро приспосабливать производство к меняющимся условиям рынка. Поистине применение промышленных роботов позволит преодолеть ужасающую тенденцию к единообразию промышленного производства, зародившуюся еще в недрах промышленной революции.
      Накопленный опыт не прошел даром. К середиче 1976 года на заводах "Фиат" использовалось уже 90 роботов - 23 на сварке и 67 в основном для механической транспортировки деталей (штампованных изделий, поковок, отливок, изделий машобработки). В целях расширения масштабов использования роботов осуществляются экспериментальные работы по парному применению роботов при сварке. Один из роботов совмещает свариваемые панели, а другой производит точечную сварку.
      В настоящее время все ведущие автомобильные концерны Японии используют, и весьма широко, промышленные роботы. Американская фирма "Дженерал дайнемикс" применяет роботы при изготовлении фюзеляжей самолетов, а "Дженерал электрик" - в производстве холодильников. Устройства такого типа используются также в атомной промышленности, где они, манипулируя с радиоактивными материалами, избавляют людей от этой опасной работы.
      Существуют и оригинальные профессии роботов, например роботы-пекари. В Москве на 10-м хлебозаводе впервые в стране включился в работу такой необычный пекарь-робот.
      ...В цехе, где берет начало несколько хлебных "рек":
      "ржаная", рядом "бородинская", дальше "орловская", - собран автоматизированный комплекс, положивший начало еще одному потоку хлеба "новоукраинскому". Здесь нашел свою первую трудовую вахту робот, созданный, как и комплекс, коллективом ремонтно-механического комбината Управления хлебопекарной промышленности Мосгорисполкома в содружестве с новаторами завода.
      Оператор проверяет температуру в печи. Приборы показывают: термоагрегат готов принять формы с тестом. Включен пускатель, и многочисленные узлы сложного комплекса пришли в движение. Форсунки спрыснули масляной эмульсией формы. Послышался щелчок реле, и конвейер с формами мгновенно остановился.
      Этого момента, казалось, и ждал робот. За четырнадцать секунд он заполнил тестом двадцать форм и дал команду передвинуть конвейер. Снова положил в новые формы точно отмеренные куски теста, и снова - команда конвейеру.
      Прошло два часа, из печи показались первые буханки хорошо выпеченного "роботического" хлеба. "Внедрение технических новинок даст заметный экономический эффект, - говорит директор комбината. - На тех же производственных площадях выпуск хлеба увеличится на десять тонн в сутки, сократится расход растительного масла, улучшатся условия труда".
      Чем отличаются алмазы от бриллиантов? Ответ на этот вопрос знает робот, который трудится на смоленском производственном объединении "Кристалл". Именно этот коллектив одним из первых в стране начал пробовать на шлифовке алмазов механические приспособления, а теперь подключил к этому делу и роботы.
      Нелегко, однако, было научить робота превращать алмазы в бриллианты. Ведь для того чтобь! небольшой светлый камешек, как говорится, "заиграл", нужно придать ему определенную правильную форму, а затем нанести на камешек несколько десятков граней.
      Но не просто нанести, а открыть в камне заложенную гармонию и красоту! Да доступно ли подобное роботу?
      Пока нет! Для начала специалисты поставили себе задачу поскромнее использовать робот на черновых операциях, то есть на наиболее нетворческих, занимающих тем не менее от 80 до 90 процентов общей трудоемкости при превращении алмаза в бриллиант.
      Остальные проценты - это уже в прямом и переносном смысле ювелирная работа, здесь без человека не обойтись.
      "Занялись мы внедрением манипуляторов сначала на предварительной шлифовке, - рассказывает генеральный директор объединения И. Судовский. Правда, никто нам этой работы не планировал, а значит, и не финансировал. Такое уж воспитание у наших инженеров: не могут они равнодушно смотреть на ручной труд, пусть даже самый высококвалифицированный, да и дефицит рабочих рук заставил нас искать им замену".
      С одним из мастеров своего дела - огранщиком бриллиантов с двадцатилетним стажем В. Карпачеповым - мы встретились на рабочем месте. О манипуляторах он самого высокого мнения. Да и как не быть ему довольным? Ведь еще не так давно и он, как и многие его товарищи, работающие пока без "механических рук", то и дело подносили к глазам ограночное приспособление, через лупу проверяли геометрию, сверяли размеры, теряли на это время, быстро уставали...
      Совсем по-иному сейчас: вставил в руку роботу камешек, нажал кнопку - и пошла шлифовка. Рукам же остается чистая, приятная работа - доводка бриллианта до нужных кондиций.
      Сейчас только в смоленских цехах "Кристалла" трудятся 380 электромеханических роботов третьего поколения.
      Каждый день приносит нам все новые и новые сообщения об оригинальных профессиях робота: роботпожарный, робот-сиделка, робот-музыкант, робот-сборщик. Любая газета, любой журнал может оказаться интересным продолжателем темы этих страниц. Нужно только присмотреться повнимательнее, и мы увидим, как неспешно, но уверенно роботы входят в нашу жизнь.
      ЧЕГО НЕ МОГУТ ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ?
      Да, многое, очень многое могут и умеют роботы, одно только им не под силу. Не могут эти железные работяги сами собой внедряться на заводы и фабрики, на предприятия и объединения. Внедрение промышленных роботов забота человеческая.
      "К сожалению, товарищи, как раз с внедрением в практику достижений науки и техники у нас, как вы знаете, дело обстоит еще плохо. Хозяйственник, который пошел "на риск" и ввел на предприятии новую технологию, применил или произвел новое оборудование, нередко остается в проигрыше, а тот, кто чурается новшеств, ничего не теряет. Разработать такую систему организационных, экономических и моральных мер, которая заинтересовала бы в обновлении техники и руководителей, и рабочих, и, конечно, ученых и конструкторов, сделала бы невыгодной работу по старинке, - вот в чем задача", - сказал на июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС товарищ Ю. В. Андропов.
      Чтобы робот решительно шагнул в промышленность и сельское хозяйство, на транспорт и в сферу обслуживания, необходимо не только и не столько внедрять роботы как факт, но прежде всего обеспечить такую организационную стратегию роботизации, чтобы внедрение действительно было выгодно, действенно и эффективно. Хозяйственник, внедряющий новое, может оказаться в проигрыше не только потому, что роботы дороги, перестройка производства требует времени и существенных организационно-технических усилий, но и потому, что он, хозяйственник, не сообразовал это внедрение со стратегией роботизации.
      Еще недавно при слове "робот" человек восклицал:
      "А, фантастика!" - и поудобнее устраивался в мягком кресле, чтобы сладко "интеллектуально" дремать под завораживающую воображение сказку. Он еще и сегодня, проснувшись от дрема прогнозов, ждет от робота фантастического совершенства. Здесь постарались и писатели-фантасты, привив нам восторженный интерес к своим человекоподобным героям, наделенным сверхинтеллектом, сверхсилой, сверхвыносливостью, сверхбыстротой, антропоморфно романтизируя их "жизненный" путь, их служение людям, их "самопожертвование".
      А затем выясняется, что современные роботы дороги, сложны, порой капризны в эксплуатации и даже небезопасны для человека. Они зачастую требуют перенастройки всей производственной системы "под себя". Более того, появление робота на производстве вскрывает целый ряд наших чисто человеческих несовершенств, с которыми робот не может мириться. Наше техническое детище - робот, подобно ребенку в семье, заставляет нас взглянуть на себя его глазами - критически.
      На производстве действует неумолимый фактор: любая техника должна быть экономически эффективной.
      Опытный образец нового манипулятора, как правило, решает задачу, не решаемую другим путем или вообще не решенную до него. Он работает точнее, быстрее, надежней, оправдывая тем самым свое появление на лестнице эволюции. Появление же робота в цехе подчиняется совсем другим законам экономическим. В цехе робот будет делать то, что делал до него человек, и если применение робота не приведет к существенному повышению производительности, к удешевление продукции, то такая, автоматизация, такой технический прогресс будет нам "не по карману".
      Нецелесообразно, например, заменять роботом рабочего, так сказать, один к одному или держать сложного робота рядом со станком, когда деталь обрабатывается несколько часов. Здесь лучше в нужный момент "подкатить" механического помощника или же использовать простейший манипулятор с ручным управлением.
      Для успешной эволюции роботов необходимо, чтобы они находили спрос на предприятиях, в объединениях, на транспортных системах и в научно-исследовательских лабораториях. Для этого нужно, чтобы они обеспечивали заметный, желательно невооруженным глазом, прирост эффективности, прежде всего экономической. Такая постановка проблемы учитывает важное, но не всегда близкое сердцу требование, предъявляемое ко всему новому: каждый из новых объектов, вводимых вместо старого, должен иметь перед ним и определенные преимущества. На промышленном предприятии внедрение роботов может увеличить объем продукции, повысить надежность и качество изделий, может снизить расход энергии и материалов, но может и не сделать этого. Сама по себе установка робота еще не свидетельствует об ускорении технического прогресса, если она не улучшает общих системных характеристик. Именно общих, а не отдельных участков цехов или станков.
      Таким образом, внедрение робота следует оценивать с точки зрения его влияния на повышение эффективности предприятия в целом, а не отдельных операций и требует комплексного, системного подхода. С этой точки зрения недостаточно, например, просто выявить бракованную деталь, нужно устранить сам источник брака.
      Допустим, что мы установили робота-контролера на предприятии, но технологический процесс не изменили.
      Качество контроля, конечно, возрастет, доля выпущенных бракованных изделий резко уменьшится или совсем исчезнет, так как контроль робота строгий и точный; уменьшится и число рабочих ОТК, но труд робота окажется бесполезным, поскольку источники брака сохранились и эффективность предприятия осталась на прежнем уровне. Возрастет ли при этом общая эффективность производства?
      Разумеется, нет, потому что контроль, по-видимому, не является "узким местом" на этом заводе, хотя на ряде других предприятий, где качество контроля недостаточно, применение роботов может оказаться главным фактором повышения эффективности всей системы.
      Выделение "узких мест", препятствующих расширению производства или являющихся источником брака,- задача, доступная решению только квалифицированных специалистов, имеющих статус системных аналитиков.
      Они должны не только досконально знать производство, не только обладать системным взглядом на объект, но и уметь просто считать деньги, то есть быть отчасти бухгалтерами.
      Часто приходится слышать от представителей промышленности, что рабочих на производстве не хватает, поэтому они согласны вводить автоматизацию "любой ценой". Но такая точка зрения является наивной, ведь на изготовление робота тратятся труд, электроэнергия, металл, пластмассы, дорогостоящая электроника, что, естественно, отражается на стоимости. И если эти затраты не вернутся обществу с лихвой, то такая роботизация вместо восполнения дефицита рабочей силы будет только увеличивать его. Пусть на нашем заводе мы заменим роботами 50 рабочих и при этом вынуждены будем увеличить численность персонала на заводе, изготовляющем роботов, например, на 100 человек. Будет ли в этом случае такая замена оправданна?
      Экспериментальные образцы НИИ и КБ должны быть и универсальными и интеллектуальными. Промышленные же роботы прежде всего экономически выгодными производству, даже если для этого им придется быть проще, глупее и уже ориентированными на то дело, для которого они предназначены.
      "Сложилась такая ситуация, когда, как мне кажется, наука оказалась в большом долгу перед страной, - говорит А. Фишкис, лауреат Государственной премии СССР, главный сварщик ЗИЛа, - почти 10 лет идет работа по созданию и внедрению промышленных роботов, но еще и сегодня нет отработанной, надежной конструкции для условий массового производства. Далеко не все, что могли, сделали ученые и конструкторы. Представляется, что они должны были за эти годы отработать три-четыре конструкции типовых роботов и передать их в промышленность. А они увлеклись экзотикой, занялись говорящим роботом. Действительно, это очень интересно. Однако на сегодняшний день производству нужен обычный универсальный робот-манипулятор, но надежный. Увы, его нет!"
      Вот один пример. Был создан робот-мойщик, которого предложили опробовать на мойке поршневых колец. Условия работы для человека почти невыносимые: содовый раствор, температура 70° С, испарения. Робот же оказался здесь на своем месте, работая в полтора раза производительнее человека. Однако он не справился со своими обязанностями, как говорят, "не потянул". Почему? Оказалось, что на этом предприятии ни в первую, ни во вторую декады месяца колец просто не выпускали, зато в третьей "гнали" весь план. Робот не смог приспособиться к такому графику. Не выдержал "интенсификации" труда, сломался.
      Таким образом, проблема внедрения роботов тесно связана с проблемой дисциплины производства. Не менее остро сейчас встает вопрос о переоснащении цеха, об изменении всего облика производства. А когда вы посмотрите, как двухметровая рука робота летает от станка к станку с колоссальной скоростью, то невольно подумаете и о новых нормах техники безопасности.
      ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ
      ОЧУВСТВЛЕННЫЕ РОБОТЫ
      СМЕНА ПОКОЛЕНИЙ
      Так же, как и поколения ЭВМ, "поколения роботов" - понятие весьма условное, оно вызвано к жизни тем, что за время короткой истории роботы претерпели существенную эволюцию в смысле элементной базы, на которой они строятся, изменения их структуры, появления новых функций и возможностей, расширения областей применения, характера использования.
      Роботы первого поколения - это роботы с программным управлением. Они предназначены для выполнения жестко запрограммированной последовательности операций. Управление таким роботом осуществляется по заранее заданной человеком программе при строго определенных и неизменных условиях функционирования.
      Несмотря на широкое распространение и эффективное функционирование, роботы первого поколения "глупы" и "слепы", они лишь выполняют соответствующие инструкции и не способны адаптироваться к неожиданной ситуации, касается ли это какого-нибудь тонкого дефекта или крыши цеха, обрушившейся им на голову.
      Однако роботы не будут столь ограниченны, когда в промышленности появятся их новые образцы, наделенные способностью "чувствовать". Это и будут роботы второго поколения.
      Зная о несовершенстве роботов первого поколения, мы порой утешаем себя популярной пословицей "нет худа без добра". Примитивные роботы дисциплинируют производство, заставляют обеспечить ритмичную доставку деталей, их строгую ориентацию в пространстве с помощью специальной тары, накопителей, стеллажей, транспортных средств. Но не стоит особенно обольщаться по этому поводу. Реорганизация производственной среды может оказаться более дорогостоящей, да и большая жесткость требований к конструкции робота порождает большую цену. Скажем, для того чтобы рука робота "могла" идеально точно встретиться с движущейся по транспортеру деталью, приходится особенно тщательно "выбирать" зазоры в сочленениях, ликвидировать люфты, снижать скорость движения для уменьшения моментов инерции, повышать строгость управления, учитывая упругость звеньев.
      Снижающая точность деформация механических систем промышленного робота происходит практически постоянно под действием собственной массы руки, массы перемещаемого груза и инерционных нагрузок, возникающих во время движения. Несущие звенья руки робота даже при идеально точной остановке привода изза деформации механической системы подвергаются интенсивным силовым инерционным нагрузкам. Деформация от инерционных нагрузок приводит к возникновению затухающих механических колебаний, которые снижают точность и увеличивают время самого позиционирования. Эта деформация особенно сильна в точках изменения ускорения движения по величине или направлению: в начале разгона руки и в конце разгона, в начале торможения и в конце торможения. Как говорят специалисты, деформация возникает под действием собственного кинематического возбуждения робота.
      Для уменьшения вредных последствий этого явления приходится принимать соответствующие меры: уменьшать массу, длину руки, добавлять ребра жесткости, как бы дополнительные "косточки скелета", ставить упорные подшипники с ограничителями и т. п.
      Необходимо учитывать также температурные деформации.
      Таким образом, точность позиционирования в один миллиметр, достигаемая у современных роботов с позиционной системой управления и длиной руки 1,5-2 метра (типа "Юнимейт"), является, по-видимому, максимально возможной. Тем не менее такая точность позиционирования в некоторых случаях может оказаться недостаточной. Так вот "чувства" позволяют по-новому решить такие задачи, используя иной принцип управления. И, что самое важное, такие адаптивные роботы могут оказаться при той же точности не дороже роботов первого поколения, поскольку задача точного измерения и отработки многих координат "вслепую" требует применения прецизионных датчиков положения со сложной измерительной системой, что само по себе довольно сложно и дорого.