Моделювання робочого простору мобільного робота
1. Аналіз літератури
1.1 Аналіз робототехнічних систем
комп'ютерний візуальний робот моделювання
Робототехніка - важлива і перспективна галузь промисловості, оскільки за допомогою роботів та їх комплексів керівники підприємств можуть створювати високоефективне виробництво з мінімальними витратами і високою якістю продукції. Для досягнення цього завдання вони готові залучати інвестиційний капітал і вкладати в його розвиток власні кошти підприємства з метою значно збільшити чистий прибуток від продажів продукції в майбутньому.
Робототехніка наука про процес розробки автоматизованих технічних систем на базі електроніки, механіки та програмування. Роботобудування розвинена галузь промисловості: кілька тисяч роботів працюють на різних підприємствах, робототехнічні маніпулятори перетворилися на невід'ємну частину підводних дослідницьких апаратів, вивчення космічного простору вже не обходитися без використання роботів з високим рівнем інтелекту.
Предмет робототехніки - це створення і застосування роботів, інших засобів робототехніки і заснованих на них технічних систем і комплексів різного призначення. Виникнувши на основі кібернетики і механіки, робототехніка в свою чергу породила нові напрямки розвитку і самих цих наук. У кібернетиці це пов'язано насамперед з інтелектуальним керуванням і біонікою як джерелом нових, запозичених у живої природи ідей, а в механіці - з багатоступневими механізмами типу маніпуляторів.
Робот можна визначити як універсальний автомат для здійснення механічних дій, подібних тим, які виробляє людина, яка виконує фізичну роботу. При створенні перших роботів і аж до наших днів зразком для них служать можливості людини. Саме прагнення замінити людину на важких і небезпечних роботах породило ідею робота, потім перші спроби її реалізації (в середні віки) і, нарешті, зумовило виникнення та розвиток сучасної робототехніки та роботобудування.
На рис. 1.1 показана функціональна схема робота. У загальному вигляді вона включає виконавчі системи - маніпуляційну (один або декілька маніпуляторів) і пересування (транспортну), інформаційно-керуючу, сенсорну, що дає інформацію про зовнішнє середовище і систему зв'язку з оператором, а також з іншими взаємодіючими з роботом машинами. Виконавчі системи в свою чергу складаються з маніпулятора - це зазвичай кінематичний ланцюг, що складається з рухомих ланок з кутовим або поступальним переміщенням, яка закінчується яким-небудь робочим інструментом або загарбним пристроєм. З часом поняття робот розширилося і під ним часто стали розуміти будь-яку автоматичну машину, яка замінює людини і чимось нагадує його розумна поведінка.
Малюнок 1.1 - Функціональна схема робота
З даного визначення робота випливає, що - це машина автоматичної дії, яка поєднує властивості машин робітників і інформаційних, будучи, таким чином, принципово новим видом машин. У досить розвиненому вигляді роботи аналогічно людині здійснюють активне силове і інформаційну взаємодію з навколишнім середовищем завдяки цьому можуть не тільки володіти штучним інтелектом, а й удосконалювати його. Правда, поки роботи ще дуже далекі за своїми інтелектуальними можливостями від людини. При цьому від раніше відомих видів машин роботи також принципово відрізняються своєю універсальністю (багатофункціональністю) і гнучкістю (швидким переходом до виконання нових операцій).
В основі універсальності роботів лежить універсальність його робочих органів, хоча сьогодні до універсальності руки людини їм ще далеко. Правда, це компенсується можливістю швидкої зміни робочих органів робота в процесі виконання операцій.
Універсальність роботів припускає можливість виконання ними різних цілеспрямованих дій, які вимагають певних інтелектуальних здібностей. Це відкриває широкі можливості використання роботів в якості як основного технологічного обладнання (на складанні, зварюванні, забарвленням і т.п.), так і допоміжного - для заміни робітників, зайнятих обслуговуванням такого обладнання.
Універсальність роботів дозволяє автоматизувати принципово будь-які операції, що виконуються людиною, а швидкість перебудови на виконання нових операцій при освоєнні нової продукції або інших змінах у виробництві зберігає у автоматизируемого за допомогою роботів виробництва ту ж гнучкість, яку сьогодні мають лише виробництва, які обслуговуються людиною. Роботи тому й з'явилися лише в другій половині ХХ сторіччя, що саме зараз назріла необхідність у таких універсальних і ...
