Seminarski rad: PRIMENA ROBOTIKE U INDUSTRIJI

LITERATURA

Miodrag Stojanović – RAČUNARSTVO I

INFORMATIKA ZA ČETVRTI RAZRED GIMNAZIJE
(Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd 2002.)

Veljko Potkonjak – SAVREMENI ROBOTI, Uvod u

teoriju i primenu (Novinsko-izdavačka radna organizacija,
tehnička knjiga, Beograd 1986.)

.Internet -

http://www.google.co m

http://www.danas.co.yu
http://www.tportal.hr
http://pregled.com/nauka.php

УВОД

Када се помене појам робота људи обично помисле на веколике машине које можемо

видети у филмовима научне фантастике попут Терминатора или Одисеје 2001. Иако је
техника започела вртоглав развој у XX веку такви роботи су још увек далеко од стварности.
Данашњи роботи не личе толико на чудо века, али захвално обављају широк спектар послова,
како оних које је људска рука обављала до скора, тако и оне које сам човек никад не би могао
да уради. Већ неко време данашњица је незамислива без њих и дуг је списак места где се све
користе, од фабрика до самог Марса.

Историја роботике

Роботика је научна област која се бави проучавањем, пројектовањем и
применом робота у пракси.
Идеја о роботима је врло стара и датира још од Леонарда да Винчија који је на
неки начин предвидео данашње роботе замисливши модел покретног строја у облику лава.

Први пут реч робот   употребио је писац Карел у делу РУР, односно Росумови универзални
роботи   (Rossum's  Universal   Robots)   из   1920-те,   пише   о   механичким   људима   који   су
конструисани да би у фабрикама заменили људе. Те механичке људе писац је назвао роботима.
Ти   роботи,   обдарени   врхунском   интелигенцијом   и   изузетним  физичким   способностима,
ослобађају се човекове контроле и окрећу против свог творца. Од тада се слична тема провлачи
у већини дела о роботима.

Први конкретни преци данашњих робота су се појавили тридесетих година XX века у

облику производних аутомата. Били су направљени са циљем да се модернизује и појефтини
процес производње. Они данас изгледају веома једноставно и функције које обављају су
скромне, али тада су били производ врхунске технике. У то време, за робота је сматран сваки
технички уређај способан да обави поједине операције и послове које је до тада обављао човек.

Најзначајније године за развој робота биле су педесете године XX века. Тада је са наглим

развојем кренула нова научна област названа кибернетика. У истом периоду, значајан допринос
напретку роботике дали су и рачунари, који су се показали као потпуно одговарајући уређаји за
контролу рада машина. Такве машине повезане за рачунаре за контролу и управљање њиховим
радом, назване су нумерички

Комерцијалну производњу робота први су почели Американци George Devol i Joseph

Engelberger почетком шездесетих година прошлог века. Енделбергер је први 1961. године
пријавио ради патентне заштите првог индустријског робота, због чега је прозван оцем
роботике. Његови роботи нису пробудили превелико интересовање у домовини, али је срећом
наишао на добар пријем у Јапану где је 1970. у функцију ушао први индустријски робот који је
радио као заваривач у Nissan-овој фабрици.

Касније, деведесетим годинама XX века, наишла је бурна експанзија рачунарских

технологија и технолошки и конструктивни напредак машина, што је наравно довело и до
наглог напретка у конструисању робота са све бољим карактеристикама.

И много раније, кроз време, људи су правили механизме који би им олакшали

свакодневницу. Неки од њих се могу гледати као преци данашњих индустријских робота. Један
такав је водени сат или клепсидра (цлепсyдра). То је унапређени пешчани сат који користи
принцип сифона да би се обнављао. Цтесибиус* је направио такав сат 250 година пре нове ере.
И још једна врста, коју су користили Индијанци и нека афричка племена, састојала се из малог
чамца у који је улазила вода док чамац не потоне, а потом би цурела кроз рупу и ниво воде би
се очитавао на градуираној линији.

Индустријска роботика је развој почела шездесетих година прошлог века.
Заснована је на две сродне технологије – нумеричкој контроли и телеоператорима.

Нумеричка контрола се развила као метод контролисања машина тако што су се углови

под којим стоје покретни делови машина памтили на магнетној траци. Усавршавана је крајем
четрдесетих и почетком педесетих година. Прва нумерички контролисана машина испробана је
1952.год. на Масачусетсовом Универзитету Технологије (Массатцхусеттс Институте оф
Тецхнологy). Нумеричка контрола обезбеђује концепт индустријских машина које се могу
програмирати.

Телеоператори су механички оператори које контролише човек са сигурног места. Јавили су се
због   проблема   рада   са   радиоактивним   материјама.   Један   од   првих   уређаја  те   врсте   био   је
копирајући манипулатор (слика 2). Проблем је решен тако што се човек-  оператор налази у
безбедној зони, а испред њега је пар управљајућих руку које могу  имати лежишта за 3 или 5
прстију (А’, Б’, Ц’ н а слици), док се извршни уређај, две руке са по 3 или 5 прстију (А“, Б“, Ц“
на   слици),   налази   у   зони   радијације.   Оператор   покреће   руке,   а   извршни   уређај   копира   to
окретање.

Овакав технички уређај који испуњава само једну од две битне одреднице робота (или

универзалност кретања или аутономност у раду) назива се и полуробот. Он је способан за веома
сложена кретања, али нема аутономност у раду јер њиме управља човек-оператор.

Дакле, индустријски роботи могу бити разматрани као комбинација нумеричке контроле

и   телеоператора,   тј.   уколико   би   се   телеоператор   из   претходног   примера   уместо  човеком-
оператором,   опремио   управљачким   системом   са   елементима   вештачке  интелигенције
реализованом на дигиталном рачунару, добио би се манипулатор способан  за аутономан рад,
односно   робот.   Овакав   робот   представља   данашњу   крајњу   тачку  развоја   индустријских
аутомата. Први индустријски робот је инсталиран 1961.год. са послом да вади делове из калупа
у процесу ливења.

Примена роботике

Роботика као примењена наука нашла је највећу могућу примену у данашњем

индустријском друштву. Пре свега у аутоматизацији производње чиме се постиже огромна
продуктивност. Њена употреба је и највећа у најразвијеним земљама света и захваљујући њој
цена индустријских производа може да буде мања и тиме конкурентнија на тржиштима.

Прва значајна примена робота почела је развојем машина које су служиле за обављање

неких послова везаних за нуклеарне технологије. Даље, као врло битним, роботи су се показали
у аутомобилској индустрији, а и за опслуживање машина и као замена човека на покретним
тракама у фабрикама. И данас се роботи користе највише у пословима производње. Поред тога
незаменљиву примену имају и у свемирским, нуклеарним и атомским пројектима. Још 1970-те
године је С.С.С.Р. је послао аутоматску сонду без посаде на Месец. Од тада се на све ризичне
задатке у свемиру prvo šalju roboti, a potom ljudske posade.

Слика 1.

Самсунгов робот-усисивач

Слика 2.

Најновији модел АИБО-а

Слично   је   и   са   подводним   истраживањима,  где   роботи,   због   немогућности   рада   човека   на
великим   дубинама,   имају  незаменљиву   улогу.   Такође   је  значајна   примена   роботике   и   у
медицини. Робот може  обављати и неке операције, а може се налазити на, или у човеку и
зависно   од   тога   какву  функцију   обавља   постоје   протезе   и   ортозе.   Протезе   су   роботи   који
замењују органе или делове тела, а ортозе они који имају задатак да покрену део тела, који због
болести не обавља своју функцију. Баш у овом пољу, ових дана, су научници у Хонди са својим

PRIMENA ROBOTA U INDUSTRIJI

Oblast robotike i njena primena doživljavaju poslednjih godina veoma buran razvoj tako da

danas možemo konstatovati da su roboti postali nerazdvojni deo savremene industrijske
automatizacije. Njihov razvoj započeo je 1954. godine (vidi odeljak 1.5), prvi robot proizveden je
1960., a 1985. u Sjedinjenim Američkim Državama radilo je već oko 16.000 industrijskih robota.
Analize uvođenja robota pokazale su da roboti uvećavaju produktivnost za 20-30%.

Uvođenje robota u industriju možemo posmatrati na dva načina. Sa jedne strane roboti se

pojavljuju kao neophodni sastavni elemenat novih proizvodnih linija koje se projektuju kao visoko
automatizovane i često sa osobinama fleksibilnosti. Tada je teško posmatrati robot i njegov učinak
izvan celine fleksibilne proizvodne linije. S druge strane, roboti se često uključuju u postojeće
proizvodne pogone. U takvim slučajevima roboti bitno povećavaju učinak postojeće opreme. Tako,
"stare" mašine postaju ekonomičnije što smanjuje ili odlaže potrebu za novim, većim investicijama.
Svakako, i nabavka robota je investicija ali se pokazalo da je nabavka robota znatno ekonomičnija od
nabavke novih mašina.

Polja primene podeljena su u četiri kategorije:

- Transfer materijala i opsluživanje mašina;

- Procesne operacije;

- Poslovi montaže;

- Poslovi kontrole proizvoda.

TRANSFER MATERIJALA I OPSLUŽIVANJE MAŠINA

U svakom proizvodnom pogonu promet i prenos materijala spadaju u ključne radnje. Naglasimo da
pod pojmom materijala podrazumevamo kako neobrađeni materijal koji ulazi u pogon, tako i
delimično obrađene radne predmete, a konačno i potpuno obrađeni proizvod koji izlazi iz pogona.
Promet materijala igra važnu ulogu zato što je uvek potrebno materijal koji ulazi u pogon prenositi
od jedne mašine do druge, ili opštije, od mesta gde se obavlja jedna radna operacija do mesta gde se
obavlja druga. Na taj način materijal se kreće do izlaska iz pogona. Na ovom mestu nećemo govoriti
o usavršavanju i automatizaciji samog postupka obrade, dakle razvoju mašina, već ćemo razmatrati
samo proces prometa materijala.

Operacija prenošenja

U slabo automatizovanim proizvodnim pogonima prenos materijala uglavnom su obavljali radnici.
Oni su radne predmete prenosili pojedinačno, ako su krupniji, ili spakovane u različite vrste korpi i
kontejnera, ukoliko su delovi bili manji. Dakle, ključna je bila ljudska radna snaga uz korišćenje
pomagala kao što su kolica i sl. Korišćenje ljudske radne snage svakako nije odgovaralo kasnijim