Беседы о физике и технике

Часто можно услышать, что в нашей стране «море электричества». Сейчас установленная мощность в стране несколько превысила 300 ГВт, т. е. на одного жителя нашей страны приходится более 1 кВт (или немного более одной лошадиной силы). В сравнении со многими странами мира это много, но если исходить из потребностей, то это не очень густо. По старым понятиям с таким тяглом крестьянин не считался даже середняком. К тому же мощность еще не работа. Поэтому по-прежнему актуально звучит ленинский призыв о строгой экономии электроэнергии. Подсчитано, что до 10 % экономии ресурсов можно получить бережным отношением к расходованию электроэнергии. С помощью 1 кВт∙ч электроэнергии можно выплавить 10⁴ кг чугуна, смолоть 12,5 кг зерна, выстирать 60 кг белья, выпечь 90 кг хлеба, произвести 2 пары обуви, вывести 30 цыплят и т. д.

Являясь ключевой отраслью экономики, энергетика служит одним из главных рычагов ускорения прогресса науки и техники, органического соединения достижений научно-технической революции с социалистической системой хозяйствования.

10. От робота к робототехнике

Первые роботы у нас появились в 1970 г. Через пять лет их насчитывалось 250, в 1983 г. — около 7 тыс., в 1985 г. — около 40 тыс. Количество их непрерывно растет и к 1990 г. должно достичь несколько сотен тысяч.

В связи с этим возникает вопрос: а много это или мало? Для иллюстрации скажем, что число выпущенных нашей промышленностью роботов больше, чем в США и Японии вместе взятых. Следовательно, наша промышленность более автоматизирована, т. е. обладает более высоким потенциалом? Тогда почему многие наши заводы, особенно перешедшие на хозрасчет и самофинансирование, отказываются от установки роботов и около половины изготовленных роботов в одиннадцатой пятилетке были отправлены на склад? А ведь стоимость каждого робота-манипулятора составляет несколько десятков тысяч рублей.

МОЖЕТ БЫТЬ, РОБОТЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ НУЖНЫ?

Прежде чем ответить на поставленный вопрос, посмотрим, как решаются вопросы роботизации производства, какие проблемы стоят перед учеными и инженерами, каков экономический эффект от внедрения роботов и какими путями должна идти механизация и автоматизация на современном этапе и ближайшем будущем.

Сокращение ручного труда в народном хозяйстве является одной из важнейших социально-экономических задач. В то время, когда страна испытывает нехватку трудовых ресурсов, только в промышленности ручным трудом на 1985 год занято около 9,5 млн. человек — это более 36 % от общей численности рабочих. Еще больший процент от общего числа работающих в отрасли — в сельском хозяйстве, строительстве, бытовом обслуживании.

В настоящее время задача стоит несколько шире: не только сократить применение тяжелого и монотонного ручного труда, но и сделать труд более содержательным, безопасным, привлекательным.

Известно, что один станок с числовым программным управлением позволяет высвободить 3–4 рабочих, комплексно-автоматизированная линия — до 30, автоматизированный участок — до 60 человек. Вот почему поставлена задача: в двенадцатой пятилетке перейти от производства отдельных машин к созданию технологических линий и комплексов с высокой степенью автоматизации. Они способны коренным образом изменить материальную основу производства: в энергетике — за счет преимущественного строительства АЭС; в металлургии — с помощью метода прямого восстановления железа, плазменной плавки, горизонтальной разливки стали; в машиностроении — за счет обработки взрывом, за счет использования лазерной, электрохимической и роторной техники, матричной сборки, промышленных роботов…

ЧТО ТАКОЕ РОБОТ?

Промышленный робот, или автоматический манипулятор, — это агрегат, состоящий из исполнительного многозвеньевого механизма (например, механической руки), каждое звено которого приводится в движение управляемым приводом, и из системы управления, включающей в себя аппаратуру совместного управления приводами всех звеньев, программное устройство с блоком памяти и ЭВМ.

КОГДА ПОЯВИЛИСЬ ПЕРВЫЕ РОБОТЫ?

Прообразом современных механических роботов можно считать оборонительную машину Архимеда, которая «хватала» приблизившийся к крепостной стене вражеский корабль и опрокидывала его. Механические руки начали применять в промышленности с конца XIX в.: ковочные манипуляторы, механические лопаты экскаваторов…

Мощный толчок к созданию и совершенствованию манипуляторов дало в середине 40-х годов развитие атомной техники. В машиностроении распространены шарнирно-балансирные манипуляторы для переноса тяжелых деталей в пределах рабочего места. Манипуляторы устанавливают на машины лесной промышленности, строительные, транспортные, горные.

В настоящее время манипулятор является составной частью робота.

Роботы с автоматическим управлением промышленного назначения делят на три поколения: программные, адаптивные и интеллектные.