Робототехниканың даму тарихы

МАЗМҰНЫ

 

КІРІСПЕ................................................................................................................3

І НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1. Робототехниканың даму тарихы..................................................................4
2. Робототехника...............................................................................................5
3. Роботтар және роботтардың жіктелуі....................................................... .6
4. Робототехниканың қолданылуы..................................................................8
5. Қазақстандағы робототехника...................................................................10

 

ҚОРЫТЫНДЫ......................................................................................................11

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР.......................................................................12

ГЛОССАРИЙ........................................................................................................13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КІРІСПЕ

 

Мемлекетіміздің халық шаруашылығының экономикасын көтеруде өнеркәсіпті және өндірістік үрдістерді механикаландыру мен автоматтанырудың маңызы зор. Қазіргі кезде еңбек өнімділігін арттыру үшін робототехниканың түрлі үрдістері автоматтандырылудың негізі болып табылады.

Робототехника ғылым мен техниканың роботтар мен робототехникалық жүйелерді жасауға байланысты тез дамитын саланың бірі болып табылады. Бұл ғылым механика мен кибернетика ғылымының негізінде жаңа сала болып орнықталды.

Бұл ғылымның зертелетін негізгі объектілерінің бірі болып  адамның интелектуалдық және қозғалыс функцияларын орындайтын әмбебап автомат–робот болып табылады. Адамның қозғалыс және интелектуалдық функцияларын орындау дәрежесіне қарай роботтар да түрлі топтарға жіктеледі. Бұл роботтардың ішіндегі маңызды тобына манипуляциялық роботтар жатады. Осы роботтардың жеке түріне жататын өнеркәсіптік роботтардың ерекшеліктері олардың артқару органдарының бар болуы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Робототехниканың даму тарихы

 

1969 жылы  Жапониядағы Yaskawa Electric Heavy Industries, Ltd атты компания ең алғашқы өндірістік роботты жинап шығарған.

2004-2005 жылдары Жапонияда жылдық өндіріс көлемі 60 мың роботты құрады, соның ішінде жартысына жуығы экспортқа шығарылады. Бұл салада 130−дан астам компания мен фирмалар, соның ішінде ең ірі қаржы – өндірістік холдигктер ( Fanus Ltd, Yaskawa Electric Corp, Fuji Machine MFg Co., Toshiba Machines Co., Okuma Corp, Hitashi Suiki Co. т.с.с.) жұмыс істейді.

Жапондық робот  жасаушылар өздерінің техникасын жаңа салаларда қолдануды үйренуде, әсіресе  әр түрлі қызмет көрсету түрлерінде қолдану мысалы, офистардағы хатшы ретінде, ауруханадағы күтуші ретінде, анықтамаларды беру және үй жұмысын орындау т.б.). Жапондық компаниялар Humanoid Robotic Project (HRP) программасын орындауда, қаржыландыру көлемі $37 млн құрайды. Осы жоба бойынша адам келбетіндегі роботтар жасалуында. Робототехника басқа салаларда өте қарқынды дамуда. 

Қазақстанның  технологиялық дамуы өзіне байланысты болып келеді. Робот жасаушылардың  Қазақстанға қызығуы үшін Қазақстанда жыл сайын 5 мыңнан астам робот сатып алынып және орнатылуы қажет (Ресейде қолданылатын жалпы роботтар санымен салыстырғанда). Сондай–ақ Қазақстан аз көңіл бөлінетін стандартты емес роботтарға сұраныс жасай алады. Мысалы; бұл роботтар автоматтандырылған жай құрылыс кешені бола алады, яғни бұлар адамның қатысуынсыз құрылыс жұмыстарының барлық түрлерін жасай алатын болады.

Роботтарды  жасаудағы мақсат – адамға ауыр, қажытатын, денсаулығына зиян, қызмет түрлерін солардың міндетіне беру болып  табылады.

 Қазақстанға пайдалы қазбалар өндіретін өндірістік роботтар қажет. Тағы бір мәселе ол ластанған және реактивті қалдықпен жұмыс істейтін роботтар қажет.

Робототехника

 

 Робототехника – автоматтандырылған техникалық жүйелерді құрастырумен айналысатын ғылым түрі. Робототехника- зерттеу обьектісі робот болып табылатын ғылым. Робот – бұл индустрия. Роботтарды көп жағдайда эксприментті мысалы; аз санды және практикада аз қолданылатын деп қарастыруға болады. Бірақ робот жасау және роботтарды қолдану аса ірі сала болып табылады. 

 Робототехника екіге бөлінеді өдірістік және арнайы. Өнеркәсіптік робот дегеніміз ойлау қабілеті жоқ, қозғалмалы автоматикалық машина, ол бірнеше қозғалыс дәрежелері бар манипулятор түріндегі артқару құрылғысынан және өндірістік үрдісте қозғалу және басқару функциясын орындауға арналған қайта бағдарламаланатын құрылғысынан тұрады.

 

 

1. кесте. Өнеркәсіптік роботтың жіктелуі

 

Роботтар  және роботтардың жіктелуі

 

Машинажасау  және  сол  сияқты  өндірістерді  комплексті  механикаландыру  мен  автоматтандыр, еңбек  өнімділігін  арттыру, өнім  сапасын жоғарылату  мәселелері  осы өнеркәсіптік роботтардың көмегімен шешіледі. Әдеттегі  автоматтандыру  құралдарынан  әмбебаптығы мен қайта икемделу  мүмкіншілігі  бойынша ерекшеленетін өнеркәсіптік  роботтар  роботтандырылған  технологиялық  кешендерді, қайта  икемделуі  тез  икемді  өндірістік  жүйелерді  және  икемді  автоматтандырылған  өндірістерді  құрастыруда  негізгі  әмбебап  қондырғы  болып  саналады.

Өнеркәсіптік  робот  дегеніміз- өндіріс  салаларында  қолданылатын  программаланған  автоматты  манипулятор.

Манипулятор- кеңістікте  обьектілерді  қозғалту  кезіндегі  адамның  қолының  функцияларына  ұқсас, жұмысшы  органымен  жабдықталған, қозғалту  функцияларын  орындайтын  жабдық.

Орындау  операцияларынының  сипаты  бойынша  барлық  өнеркәсіптік  роботтар  әртүрлі  өндірістік- технологиялық  белгілері  бар  үш  топқа  бөлінеді:

        1. Технологиялық (өндірістік) роботтар- технологиялық  үрдістің  негізгі  операцияларын  орындайды. Олар  иілу, пісіру, бояу, құрастыру  және  т.б тәрізді операцияларын орындайды, өндіретін және  өңдейтін  машиналар ретінде технологиялық үрдісте тікелей қатысады.

        2. Қосымша роботтар (көтергіш- траспорттық) – алу- көшіру (алып бару)- қою  тәрізді  іс- қимылдарды  орындайды.  Оларды  негізінен  негізгі  технологиялық  жабдықтарға  қызмет  көрсету  кезінде  қосымша  операцияларды  автоматтандыру  үшін, дайындамаларды, бөлшектерді, аспаптарды  және  жабдықтарды  орналастыру- алу  операциялары  үшін, сондай- ақ  транспорттық- складтық және  т.б.  операцияларда қолданады.

        3. Әмбебап  роботтар – әртүрлі   технологиялық  операцияларды   негзгі  және  қосымша  орындайды,  яғни  олар  өздеріне  алғашқы   екі  топтың  белгілерін  қосып   алады. Осы  термин  өнеркәсіптік  роботты  орындайтын  операцияларының  сипаттамалары  бойынша  да, арнаулы  бағыт  дәрежесі  бойынша  да  сипаттайды.

       Мамандану  дәрежесі  бойынша   технологиялық  және  қосымша   өнеркәсіптік  роботтар  арнайы, мамандандырылған  және  көп   мақсатты   болып  бөлінеді.

       Арнайы  өнеркәсіптік  роботтардың   функционалдық  мүмкіндіктері   анықталған, белгілі- бір  технологиялық   операцияны  орындауға  немесе  негізгі  технологиялық  жабдықтың   нақты  үлгісіне  қызмет  көрсетуге   мүмкіндік  тудырады. Мамандандырылған  өндірістік  роботтар  технологиялық  операцияның  бір  түрін  ғана (пісіру, бояу, құрастыру, иілу  және  т.б.) орындауға  арналған.

         Көпмақсатты  өнеркәсіптік  роботтар  әртүрлі  негізгі  немесе  қосымша  операцияларды, соның   ішінде, орындалуы  әртүрлі  типті  әдістермен  жүзеге  асырылатын  операцияларды  орындауға  арналған.

         Егер, өнеркәсіптік  робот  негізгі   де, қосымша  да  операцияларды   орындай  алатын  болса, сондай- ақ  көпмақсатты  технологиялық   өнеркәсіптік  роботтар  мен қосымша өнеркәсіптік  роботтар  белгілеріне ие  болса, онда  ол  әмбебап роботтар  қатарына  жатады.

          Роботтарды  қолайсыз  ортада  пайдаланудың  артықшылықтары  бар,  оларды  станоктарда  қызмет  етуге  пайдаланудың  негізгі   себебі  болып  еңбекақы  шығынының  тікелей  төмендеуі  табылады. Көбінесе  өнімділік те  артады, себебі  роботтар  адамдарға  қарағанда  ұзақ  уақыт  жұмыс  істей  алады. Станоктаға  салу  және  алу  кездерінде  роботтардың  обьектілермен  манипуляциялау  және  оларды  қозғалту  қабілеттіліктерінің  үйлесуі  қолданылады.

 

 

 

 

Робототехниканың  қолданылуы

 

Бұрынғы Кеңес Одағы кезінде робототехниканың мүмкіндіктерін пайдалана отырып неше түрлі роботтар құрастырылған болатын. Сол жасалынған роботтар өндірістік кәсіп-орындарында, әр түрлі заводтарда ғана пайдаланып қоймай, әр түрлі апатты жағдайларда қолданылған болатын. Мысалы: Чернобыль апатында адамдардың өміріне өте қауіпті реактивті жерлерді зерттеуге арнап жасалынған роботтар да болды. Ол роботтар сол апат болған аймақты толық зерттеп, мүмкін болатын деректерді жинап, сол жердің қаншалықты зақымданғандығын және адам тұруға келу келместігіне дейін анықтаған. Сондай  роботтың суреті 1- суретте көрсетілген.

 

 

 

Егерде алдындағы  роботтар өздерінің құрылымы жағынан  қарапайым болса, келесі қарастырылатын робот олардан кішкене күрделірек болып келеді. Бұл робот көбіне өрт  сөндіру жұмыстарын істейтін болғандықтан оның құраушылары өте сапалы материалдардан жасалынған.(2-сурет)

 

 

 

        2-сурет. Өрт  сөндіру  жұмыстарын  орындайтын  робот.

 

 

 

 

 

 

3. сурет. Сурет  сала  алатын  әмбебап  робот

 

 

Қазақстандағы робототехника

 

Он екінші бес  жылдықта машина жасаудың техникалық дәрежесін көтеруде өндірістік роботтар мен автоматты жүйелерді ендіруді жоғарлату көзделіп отыр. Роботтарды кеңінен қолдану құрылыс, ауыл шаруашылығы, көлік, тамақ және жеңіл өнеркәсіп салаларында қамтып отыр. Өнеркәсіп робаттарды қолдану ауқымын кеңейту экономикалық, техникалық, әлеуметтік жағын да қамтуда. Роботтарды пайдалану еңбек өнімділігін арттырып қана қоймай, заттар сапасын жақсартып, коэффицентін көбейтуге қол жеткізеді. Роботтарды бір операциядан екінші операцияға ауыстырудағы жеңілдік өндірістегі дайындық мерзімін азайтып, шығынның аз шығуына, жаңа өнімді шығаруға қол жеткізеді.Еліміздегі қайта құру жағдайында бұл факторлар шешуші роль атқарады.

Еліміздегі  және шет елдегі роботтардың басым  көпшілігі машина жасау өндірісінде  пайдалануда. Машина жасау мен механикалық  өңдеуден басқа салалар 10% ғана негізінен  роботтар  машина жасау өндірісінің  қажеттілігіне байланысты пайдалануда. Бұл роботтар жеңіл өнеркәсіпте кең қолданбаса да, машинамашина жасауда пайдаланылатын мақсаты бірдей. Машина жасаудан басқа салаларда 20% роботтарды пайдаланудың еш айырмашылығы жоқ, Қалған 80% -ы өндіріс өнімділігіне байланысты.

Ресей 2010 жылға  халықтық тауар өндірісін пайдалануға  көңіл бөлініп отыр. Жеңіл өнеркәсіпті 18-20% еңбек өнімділігін 16-20%-ға көтеріледі деп болжануда.

 

 

 

 

 

Қорытынды

 

Қазіргі уақытта  дүние жүзінде 1 миллионнан астам робот пайдаланылуда. 2005 жылы 850 мың робот пайдаланылған; оның ішінде  450мың робот Азия  мемлекеттеріне (380 мың Жапонияда, Малайзия 50 мың, және т.б. мемлекеттерде), 270 мың робот Еуропа елдерінде, 120 мың АҚШ-та және т.б. мемлекеттерде роботтар қолданылады. Жылына 100мың робот іске қосылады. Қазақстанның  эконмикалық  дамуын  талқылауында, инновациялық   дамуына  практикалық  роботтандыру  сөзі  өте аз қолданылады. Қазіргі Қазақстанның проблемаларында роботтарды  құрастыру, роботтарды шығару, роботтарды пайдалану сұрақтары қозғалмайды. Елбасымыздың  инновациялық  даму және дамыған 50 елдін қатарына ену жолдауына қарамастан,  робототехника Қазақстанда баяу дамуда. Қазақстанда роботтардың басым бөлігі өндірістік роботтар. Атап айтқанда машина жасау саласында, кітап шығару, текстил өндіру, кондитер өнімдерін шығару, сусындар шығару саласында және т.с.с. салаларда өндірістік роботтар кенінен қолданылады

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер

 

1. Шоланов К.С. Основы мехатроники и робототехники: Учебное пособие – Алматы: КазНТУ,2005
2. Қ.И Сатпаев атындағы 050717 мамaндығы студенттерге ,,Мехатроника” пәні бойынша оқу-әдістемелік кешені

Құрастырушылар: Шоланов Қ.С,Байтурганова В.К, Тумабаева  А.К

3. Алтынов Ж.І. Өнекәсіптік роботтардың механикасы: Оқу құралы. – Алматы: КазҰТУ,2002.

www.robotics.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глоссарий

1. Робототехника – автоматтандырылған техникалық жүйелерді құрастырумен айналысатын ғылым түрі.
2. Робот  ─ зертелетін негізгі объектілерінің бірі болып адамның интелектуалдық және қозғалыс функцияларын орындайтын әмбебап автомат
3. Мехатроника – машиналар мен қозғалысы компьютермен басқарылатын жүйелерді жасап шығару мен қолдануға арналған ғылым мен техниканың жаңа саласы.
4. Манипулятор – адам қолының күрделі қимылдарын қайталайтын механикалық құрылғы.
5. Машина – энергияны материалдармен  ақпараттарды  өзгерту мақсатында  механикалық қозғалыс  жасайтын  құрылғы.