Наш коллега - робот

Взглянув на «руки» промышленного робота, почти любой человек, даже не обладающий проницательностью Холмса, сможет, немного подумав, определить сферу «профессиональных интересов» робота. Вот клешни из трех крюков для круглых поковок, вот присоски, как у осьминога, для стеклянных листов. Вот ковш для сыпучих материалов и т. д. и т. п. Еще проще разобраться в обязанностях робота, если «руки» его снабжены специализированным инструментом: сверлом, краскораспылителем, гайковертом и т. п. Инструмент закреплен прямо на руке, а не в схвате, теперь уже ненужном.

Поразительная универсальность руки человека — продукт длительной эволюции. Нужна ли такая универсальность роботу, оправдана ли она технически и экономически? Навряд ли, по крайней мере, на данном этапе эволюции робота. Вспомним, как разнообразны и специализированы конечности и «руки» животных.

Плавники и когти, присоски и клешни, хобот слона, хвост обезьяны, щупальца осьминога… Примерно так же разнообразны оконечные устройства «рук» робота.

Здесь человек «похитил» у природы не один десяток технических идей.

Наиболее распространена «двупалая лапа» наподобие клюва птицы или клешни краба. Она отлично выполняет функции взятия и переноса большинства типов деталей механообработки. Если же требуется более надежное удержание детали, особенно круглой формы, применяется трехпалая кисть — почти точное подобие птичьей лапы. Заметим, что птица легко удерживается на круглой ветке дерева при весьма высоком относительно ветки центре тяжести.

Если деталь крупная, длинная, применяются многоместные захваты несколько двупалых или трехпалых рук хватают длинную трубу во многих местах.

Для транспортировки жидкости используется ковш, для взятия сыпучего материала — трехпалый ковшик, чем-то напоминающий хитиновые надкрылья жука или складывающиеся лепестки тюльпана.

Если деталь имеет достаточно большую поверхность, применяются присоски по типу осьминожьих.

Особая форма или мягкость присосок позволяет брать не только гладкие стальные, пластмассовые, стеклянные листы, но даже гофрированные детали или фигурные штампованные изделия.

Есть в арсенале робота и «собственные патенты» — схваты магнитные, они надежно удерживают стальную или жестяную деталь, когда подобрать мало-мальски подходящий механический «хвататель» не представляется возможным. Здесь используются как электромагниты, так и постоянные магниты, иногда с механически изменяемым силовым полем.

Для захвата деталей типа труб и полых цилиндров изнутри используются раздвигающиеся пальцы, специальные надувные груши, а то и просто палочка штырь, продеваемый в цилиндр.

На выставке НТТМ-82 демонстрировались роботы, искусно манипулирующие с электролампами. Кроме прочих, весьма привлекательных достоинств, один из роботов имел хитроумный захват в виде резиновых гофрированных хоботков. Когда воздух подавался в кисть, хоботки, раздуваясь, изгибались и захватывали лампочку за тонкостенную стеклянную колбу с деликатной осторожностью, но прочно. Масса нежных присосок-пальчиков используется для манипуляции с мягкими изделиями, например шоколадными конфетами или диетическими яйцами.

Различаются «руки» роботов и по размерам: есть экземпляры лапищ для многотонных валов, а есть миниатюрнейшие щипчики-пинцетики для изделий микроэлектроники или часовых шестеренок. Некоторые пальчики-усики манипулируют с детальками, различимыми лишь в микроскоп. Существуют и пятипалые «руки», подобные кисти человека, однако такие образцы в силу сложности конструкции, и особенно управления, — пока прерогатива лишь лабораторных моделей.

Окружающая нас природа — неиссякаемый источник радости, жизни и здоровья. Человек, ушедший от природы в города, квартиры, отгородившийся от нее стеной, окном и асфальтом, тянется к ней, даже не осознавая, зачем ему это.

Писать о красоте с утилитарных позиций — несомненное интеллектуальное варварство, но психология современного прагматика зачастую невосприимчива к эфемерным категориям прекрасного. Поэтому мы скажем о природе с точки зрения нашей проблемы — промышленной роботехники.

Природа не патентует своих изобретений, она наладила массовое производство огромного множества естественных механизмов, наделенных тонкими конструктивными решениями и блестящим физическим воплощением. Мы используем лишь малую толику этого богатства, варварски уничтожая остальное. За последние сто лет полностью исчезли с лица земли десятки видов животных и растений, еще сотни находятся на грани уничтожения. Мы уже никогда не сможем воспользоваться ни их техническими новинками, ни просто красотой и грацией. Красная книга экологов — это не что иное, как собрание патентов природы, которые человек пытается защитить от забвения.

ОДА ПЕШЕМУ ХОДУ