Završni uređaji robota

UVOD U ROBOTIKU

U današnje vreme svet se suočava sa ubrzanim razvojem nauke i tehnike i nalazi se u jednoj od faza koje često nazivamo fazama revolucionarnih promena. Slične primere nalazimo i ranije kroz istoriju. Razvoj tehnike i sredstava za proizvodnju nije bio ravnomeran. Smenjivali su se periodi ubrzanog razvoja i relativne stagnacije. Najpoznatiji skok u razvoju, poznat pod imenom industrijska revolucija, nastupio je krajem osamnaestog i početkom devetnaestog veka. Počelo je 1733. godine sa pojavom mehanizovanog razboja za tkanje. Sledeći veliki pronalazak bila je parna mašina (1769), a zatim je nastupio buran razvoj tehnike i sredstava za proizvodnju, odakle je i potekao naziv industrijska revolucija. Istorijski gledano, postoji još niz pronalazaka i naučnih dostignuća koji su bitno obeležili tehnički razvoj sveta u određenim periodima. Spomenućemo otkriće i kasnije korišćenje atomske energije, kao i otkriće tranzistora koji je omogućio nagli razvoj elektronike. Svedoci smo ubrzanog razvoja nauke i tehnike. Razvoj nauke i novih teh¬nologija, po mišljenjima mnogih, nagoveštavaju kvalitativne promene u oblasti proizvodnje i društvu uopšte. Brzi razvoj računarskih i komunikacionih sistema omogućava izrazito povećanje protoka informacija, a visoka automatizacija u in¬dustriji sve više stavlja čoveka u položaj samo nadgledanja proizvodnje. Shva¬tivši značaj i perspektive ovih procesa, razvijene zemlje odvajaju sve veća sredstva za naučnoistraživački rad i razvoj visokih tehnologija. Naravno, velika ulaganja značajno ubrzavaju procese razvoja. Izgleda da je opravdano govoriti o novoj tehnološkoj revoluciji i prelasku razvijenih zemalja u novu eru post-industrijskog društva. Jedan od bitnih činilaca nove revolucije je fleksibilna automatizacija čiji ne-razdvojni deo predstavljaju robotski sistemi. Ideja o robotima nastala je prvo u naučnoj fantastici. I danas, u diskusijama o robotskim sistemima i svemu što oni donose teško možemo izbeći vizije iz oblasti naučne fantastike. Naravno, na robote danas gledamo mnogo praktičnije, jer nam stupanj razvoja tehnike to omogućava. To su veoma složeni uređaji koji su se mogli pojaviti kada su se razvile one grane nauke na kojima se današnja robotika zasniva: teorija mašina, teorija automatskog upravljanja, računarska tehnika, metode tzv. veštačke inteligencije, kao i tehnologija senzora i pretvarača. Na robote danas gledamo kao na uređaje koji omogućavaju dalju i fleksibilniju automatizaciju. Oni zamenjuju čoveka prvenstveno na opasnim, monotonim i teškim poslovima. Čoveku ostaju poslovi koji zahtevaju više inteligencije, znanja i kreativnosti. Tako, robotski sistemi doprinose istovremeno povećanju produktivnosti i huminizaciji rada.

Zašto roboti?

U ovom odeljku ukazaćemo na neke od oblasti tehnike i proizvodnje čiji je razvoj bitno uticao na pojavu i usavršavanje robota u tom smislu da su te oblasti tehnike prosto zahtevale uređaje robotskog tipa.
Jedna od takvih oblasti je nuklearna tehnologija. Tu se radi sa radioaktivnim materijama i u zonama izloženim radijaciji, na primer kod montaže i demontaže elemenata nuklearnog reaktora ili intervencije u slučajevima havarija na nuklearnim postrijenjima. Radi rešenja ovih problema razvijeni su prvo kopirajući manipulatori (sl. 1.1.). Oni su omogućavali da čovek-operator, stojeći u bezbednoj zoni, iza zaštitnog zida, rukuje radioaktivnim materijama. On svojim rukama vodi takozvani upravljajući mehanizam manipulatora. Izvršni mehanizam koji se nalazi u opasnoj zoni kopira to kretanje i tako obavlja željenu radnju.
Za različite složene operacije na nuklearnim postrojenjima kasnije su razvijeni pokretni manipulatori (na točkovima ili gusenicama) kojima se iz daljine upravljalo na osnovu televizijske slike snimljene kamerom postavljenom na vozilu (sl. 1.2). Sličan problem rada u negostoljubivim sredinama javlja se pri ispitivanju podvodnog sveta na većim dubinama, kao i pri svemirskim istraživanjima. Za ispitivanja u dubinama okeana konstruišu se specijalna plovila, sa ili bez posade, opremljena
manipulatorima.