Рецензенти: О. Ф. Тарасов

ОСНОВИ РОБОТОТЕХНІКИ
24
легко замінювати окремі фрагменти програми. Надалі ці верстати 
були вдосконалені Вокансоном і Жозефом Марі Жаккардом, у 1805 р. 
Жаккард створив автоматичний верстат, на якому можна виготовля-
ти тканини із заздалегідь запрограмованим малюнком за допомогою 
перфокарт. Цей винахід став однією з найважливіших подій, які ви-
значили подальший технічний прогрес промисловості і стали по-
штовхом розвитку робототехніки.
Ще однією важливою подією в галузі робототехніки стало ство-
рення першої обчислювальної машини. На основі способу програ-
мування Жаккарда англійський механік Чарльз Беббідж розробив 
лічильну «Аналітичну машину», структурні особливості якої на ціле 
століття визначили напрямок розвитку обчислювальної техніки.
З XIX століття завдяки розвитку електротехніки та електроні-
ки реалізуються потреби суспільства і виробництва в різних авто-
матичних пристроях. Література і мистецтво в цей час виконували 
роль каталізатора процесу розвитку робототехніки. Саме в цей 
період з’являється багато науково-фантастичних творів літерату-
ри, в яких роботи-андроїди відігравали головні ролі.
Рис. 11. 
Машина Чарльза Беббіджа

2. Основні поняття робототехніки
25
Вперше слово «робот» було введено Карелом Чапеком у 1920 р. 
у фантастичній п’єсі «РУР» («Рассумські універсальні роботи») [32]. Га-
луззю застосування роботів стали галузі діяльності людини, які є не-
безпечними для її життєдіяльності. Як правило, це були дистанційно 
керовані маніпулятори для роботи в атомних реакторах, підводних 
апаратах і космічних кораблях тощо. У 1947 р. в Арагонській націо-
нальній лабораторії було вперше розроблено механічні руки для ро-
боти з радіоактивними матеріалами. Уже у 1948 р. такі роботи були 
оснащені системою відображення сили, щоб оператор мав можли-
вість відчувати силу, що розвивається виконавчим механізмом. Перші 
місяцеходи та марсоходи були оснащені маніпуляторами для збиран-
ня ґрунту. Управління даними маніпуляторами здійснювалося з Землі 
за командами оператора. У 1963 р. вже була досліджена проблема 
розпізнавання багатогранних об’єктів, а у 1968 р. створено програмні 
пристрої, що дозволяють із застосуванням телевізійної камери знахо-
дити предмети, які має брати робот своїм пристроєм для захоплення.
Таким чином, теоретичні основи сучасної робототехніки було 
закладено ще в 60-і роки, але їх реалізація стримувалася відсутніс-
тю відповідних технологій, матеріалів, ресурсів обчислювальних 
систем. В цей же час письменник-фантаст Айзек Азімов придумує 
слово «Роботікс» (робототехніка) і вперше формулює три закони 
робототехніки [34]:
1. Робот не може заподіяти шкоду людині або своєю безді-
яльністю допустити, щоб людині було завдано шкоди.
2. Робот повинен виконувати команди людини, якщо ці ко-
манди не суперечать першому закону.
3. Робот має бути безпечним так, щоб це не суперечило 
першому і другому законам.
Ці три закони Айзека Азімова досьогодні залишаються стан-
дартами при проектуванні і розробці роботів.
Завдяки загальному інтересу до роботів винахідникам вда-
лось розробити оригінальні конструкції роботів-андроїдів.
«Містер Телевокс» (1928 р., американський інженер Дж. Уенс- 
лі) – робот, який мав зовнішню схожість з людиною, здатний ви-
конувати елементарні рухи за командами, які подаються голосом, 
став експонатом Всесвітньої виставки у Нью-Йорку [41]. «Ерік» 

ОСНОВИ РОБОТОТЕХНІКИ
26
(1928 р.) – робот, який на виставці Британської асоціації інженерів 
з моделювання «виступив» з невеликою промовою [9].
Рис. 13. 
Робот «Ерік»
Рис. 12. 
Містер Телевокс Дж. Уенслі

2. Основні поняття робототехніки
27
«Натураліст» (1928 р., під керівництвом доктора Нісімура Ма-
кота) – японський робот, здатний за допомогою електроприводу 
маніпулювати руками і головою. Згодом цей андроїд стали вважа-
ти початком роботобудування в Японії.
Незважаючи на такий прорив у галузі нової техніки і демон-
страції творчих можливостей людини, всі ці роботи мали вкрай 
вузьке практичне застосування.
Виникнення сучасних роботів слід віднести до 1959 р. У цьому 
році в США були створені перші промислові маніпулятори з про-
грамним управлінням, які отримали загальноприйняту назву про-
мислових роботів (ПР) і поклали початок комерційного виробництва.
У 50-х рр. XX століття група американських інженерів розпо-
чала роботу над проблемою застосування теорії управління у ви-
рішенні спільних завдань оптимального переміщення обладнан-
ня. Піонерами стали Джордж К. Девол (1912-2011 рр.) і Джозеф Ф. 
Енгельбергер (1925 р.). У 1954 р. Девол запатентував в США спосіб 
переміщення предметів між різними ділянками підприємства на 
основі керуючої програми на перфокартах, подібний до запропо-
нованого колись Беббіджем. Винахід був покликаний вирішити, в 
першу чергу, саме проблему гнучкості, тобто створення універ-
сального транспортувального пристрою, який легко перебудову-
ється для виконання інших операцій [40].
У 1956 р. Девол разом з Енгельбергером організували першу в 
світі роботехнічну компанію «Unimation», що означає «універсаль-
на автоматизація» – скорочене від «Universal Automation». В лабо-
раторії цієї компанії і був створений перший в світі промисловий 
робот за патентом Девола, що носив «програмований пристрій для 
передачі предметів» і став прототипом наступних розробок [3].
На початку 1960-х рр. перші американські промислові ро-
боти з торговельними марками «Unimate» і «Versatran», створені 
відповідно фірмами «Unimation», «American Machine and Foundry» 
(AMF) і призначені для обслуговування технологічних процесів, 
надійшли на промисловий ринок. Вони являли собою вже досить 
досконалі системи зі зворотним зв’язком і контрольованою тра-
єкторією руху, мали числове програмне управління і пам’ять, як у 
ЕОМ. Вже в перших роботах «Unimate» і «Versatran» був реалізова-

ОСНОВИ РОБОТОТЕХНІКИ
28
ний принцип програмованого навчання. Застосування роботів в 
автомобільній і металургійній промисловості було економічно ви-
гідним: витрати на придбання роботів «Unimate» або «Versatran» 
окупалися за 1,5 - 2,5 роки.
Перші комерційні успіхи застосування промислових роботів 
стали потужним імпульсом для їх подальшого вдосконалення. На 
початку 1970-х рр. з’являються роботи, керовані комп’ютерами. Пер-
ший міні-комп’ютер, керуючий роботом, було випущено в 1974 р. 
фірмою «Cincinnati Milacron», однією з провідних фірм-виробників 
роботів у США. Наприкінці 1971 р. американською фірмою «INTEL» 
було створено перший мікропроцесор, а кількома роками пізніше 
з’являються роботи з мікропроцесорним управлінням, що зумовило 
істотне підвищення їх якості при одночасному зниженні вартості [40].
У наступні роки після створення і виходу на промисловий 
ринок перших роботів у всьому світі почався стрімкий розвиток 
робототехніки.
Технічний прогрес у розвитку роботів було спрямовано, 
перш за все, на вдосконалення систем управління. 

жүктеу/скачать 5,37 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: