Roboți cu șenile

Introducere

Unul din cele mai importante aspecte în evoluţia fiinţei umane este folosirea uneltelor care să simplifice munca fizică. În aceasta categorie se înscriu şi roboţii, ei ocupând totuşi o poziţie privilegiată datorită complexităţii lor.

Noţiunea de robot datează de peste 4000 de ani. Omul şi-a imaginat dispozitive mecanizate inteligente care să preia o parte însemnata din efortul fizic depus. Astfel a construit jucării automate si mecanisme inteligente sau şi-a imaginat roboţii in desene, carti, filme "SF" etc.

Revoluţia informatică a marcat saltul de la societatea industrializată la societatea avansat informatizată generând un val de înnoiri în tehnologie şi în educaţie.Acest lucru a dus şi la apariţia roboţilor Termenul "robot" a fost folosit in 1920 de cehul Karel Capek într-o piesa numită "Robotul universal al lui Kossum". Ideea era simplă: omul face robotul după care robotul ucide omul. Multe filme au continuat sa arate că roboţii sunt maşinării dăunătoare si distrugătoare. Revoluţia informatică a marcat saltul de la societatea industrializată la societatea avansat informatizată generând un val de înnoiri în tehnologie şi în educaţie permiţând realizarea de roboţi.

Roboţii oferă beneficii substantiale muncitorilor, industriilor si implicit ţărilor in situatia folosirii în scopuri paşnice, roboţii industriali pot influenţa pozitiv calitatea vieţii oamenilor prin înlocuirea acestora in spaţii periculoase, cu conditii de mediu daunatoare omului, cu conditii necunoscute de exploatare etc.

Domeniile de aplicare a tehnicii roboţilor se lărgesc mereu, ei putând fi utilizaţi în industrie, transporturi şi agricultură, în sfera serviciilor, în cunoasterea oceanului şi a spatiului cosmic, în cercetarea ştiinţifică etc.

Ce este robotul?

Cuvantul robot vine din limba ceha <robota> si inseamna muncitor sau rob.Provenienta acestui cuvant este strans legata de scenaristul Karel Capek,care a introdus acest cuvant in anul 1921 intr-una din scenetele acestuia: R.U.R.*(Rossum’s Universal Robots).

Termenul de “robotics “(in traducere libera robotica).se refera la stiinta care se ocupa de studiul si utilizarea robotilor.

Primii roboti s-au numit Unimates si au aparut in anii”50,fiind dezvoltati de George Devol si Joe Engelbelger.Acesta din urma a format Unimation si a fost primul care a vandut roboti,fiind considerat de unii ca “parintele roboticii”.

Isaac Asimov publica în anul 1942 în nuvela numită Runaround trei legi:

Legea I. Un robot nu poate afecta existenţa umană sau datorită inacţiunii sale să

permită existenţei umane să meargă către distrugere.

Legea II. Un robot trebuie să îndeplinească sarcinile date de om cu excepţia

celor care vin în conflict cu prima lege.

Legea III. Un robot trebuie să se protejeze singur contra distrugerii cu excepţia cazurilor ce fac obiectul legii întâi sau legii a doua.

Dar cine sunt aceşti ROBOŢI care trebuie să se supună unor legi atât de radicale?

Robotica este acea parte a ştiinţei care se ocupă cu studiul operaţiilor umanoide şi se situează la frontiera mecanicii cu informatica, electrotehnica, electronica şi ştiinţa sistemelor şi calculatoarelor, termotehnică, hidraulică.

Operaţiile umanoide sunt operaţiile efectuate de către om cu ajutorul braţelor şi picioarelor coordonate de organele de simţ.

Definiţiile robotului se referă la mişcare sau la funcţionarea într un mediu anume:

- conform specialiştilor japonezi robotul este un dispozitiv mecanic acţionat cu forţe motrice cu comandă intelientă care acţionează conform voinţei umane;

- Institutul Francez de Standardizare defineşte robotul ca fiind un manipulator automat repregramabil şi polivalent, capabil să realizeze poziţionarea şi reorintarea pieselor printr-o mişcare variabilă şi programabilă a braţelor terminale, prin intermediul unor dispozitive;

- Institutul American de Robotică consider robotul ca fiind un operator reprogramabil şi

multifuncţional pentru deplasarea obiectelor pe traiectorii stabilite anterior în realizarea

unor sarcini concrete;

- În literatura românească de specialitate robotul este definit ca fiind un echipament

automat, adaptabil prin reprogramare la condiţiile de mediu în care acţionează.

2.Considerente generale

Pentru a putea defini un vehicul robot, trebuie în primul rând făcut apel la una din definiţiile de bază ale unui robot: “un dispozitiv mecanic care poate fi programat pentru a îndeplini anumite sarcini ce-i sunt date prin control automat”.

Cuvintele cheie din cadrul definiţiei de mai sus sunt: programat, respectiv control automat. Prin prisma acestora, se enunţă definiţia unui vehicul robot:

„Un vehicul robot este un vehicul echipat cu un mecanism de propulsie, cu capacitatea de a fi programat pentru locomoţie sub control automat, funcţional pentru o anumită sarcină dată.”

În practică există o diversitate mare de vehicule robot. O clasificare sumară a acestora este prezentată în figura 2.1.

Fig. 2.1. Clasificarea vehiculelor robot

O primă clasificare care se poate observa din figura de mai sus, rezultă din faptul că se face o diferenţiere între vehiculele ghidate, precum AGV-urile (en. Automated Guided Vehicles), și cele neghidate. Un vehicul ghidat este de regulă limitat la un set de traiectorii predefinite în spaţiul său de lucru. Aceste traiectorii pot fi marcate prin șine, linii optice sau magnetice, sau pur și simplu pot fi alcătuite dintr-o serie de poziţii programate aprioric în memorie. Vehiculele ghidate nu pot, sub nici o formă, să părăsească traiectoria prestabilită.

O a doua clasificare are la bază mediul în care operează vehicolul robot. În timp ce vehiculele robot ghidate sunt terestre, cele neghidate pot acţiona și sub apă respectiv în spaţiu. Cea mai mare categorie însă este cea a vehiculelor robot neghidate terestre, care la rândul lor se pot clasifica în funcţie de tipul de sistem de locomoţie. Dintre toate sistemele de locomoţie, cele mai des întâlnite sunt cele cu roţi.

În literatura de specialitate, vehiculele robot neghidate terestre cu roţi se mai numesc și „roboţi mobili” (en. Wheeled Mobile Robots) sau „vehicule robot mobile autonome”.

Un robot mobil este alcătuit dintr-o serie de componente, unele de natură fizică (hardware), iar altele de natură logică, computaţională (software). Din punct de vedere al componentelor hardware, un robot mobil poate fi considerat ca o colecţie de sisteme pentru:

- Locomoţie - modalitatea prin care robotul se mișcă în mediul său ambiant;

- Sesizare (sistem senzorial): - modalitatea prin care robotul măsoară

proprietăţile lui și ale mediului înconjurător;

- Procesare - modalitatea prin care robotul procesează și ia decizii în

legătură cu informaţiile primite de la sistemul senzorial;

- Comunicare - modalitatea prin care robotul comunică cu alţi roboţi sau cu un operator din mediu.