гнучких засобах, без яких неможливо здійснити комплексну автоматизацію сучасного виробництва з його великою номенклатурою і частої сменяемостью своєї продукції, включаючи створення гнучких автоматизованих виробництв.
Подальший розвиток робототехніки призвело до розширення сфери її застосування, включаючи створення з її допомогою нових технічних систем, принципово неможливих за участю або навіть присутності людини.
Крім роботів для тих же цілей широке застосування отримали маніпулятори з ручним керуванням (копіюють маніпулятори, телеоператори і т.п.) і з різними варіантами напівавтоматичного та автоматизованого управління, а також однопрограмні (Не перепрограмувальні) автоматичні маніпулятори (автооператори і механічні руки). Ці пристрої були в значній мірі попередниками роботів. З'явилися вони головним чином для маніпулювання об'єктами, безпосередній контакт з якими для людини шкідливий або небезпечний (радіоактивні речовини, розпечені болванки і т.п.). Однак, хоча поява роботів суттєво звузило сферу їх застосування, ці прості засоби механізації та автоматизації не втратили свого значення. Всі вони сьогодні разом з роботами входять у загальне поняття засобів робототехніки.
Як вже було зазначено, об'єктивною причиною виникнення і розвитку сучасної робототехніки стала історична потреба виробництва в гнучкої автоматизації з усуненням людини з безпосереднього участі в машинному виробництві і недостатність для цієї мети традиційних засобів автоматизації. Тому завданням робототехніки поряд зі створенням власне засобів робототехніки є розробка заснованих на них систем і комплексів різного призначення. Системи і комплекси, автоматизовані за допомогою роботів, прийнято називати роботизованими. Роботизовані системи, в яких роботи виконують основні технологічні операції, називаються робототехнічними.
Як вже зазначалося, поряд з впровадженням в діючі виробництва роботи відкривають широкі перспективи для створення принципово нових технологічних процесів, не пов'язаних з вельми обтяжливими обмеженнями, що накладаються безпосередньою участю в них людини. При цьому маються на увазі як дійсно дуже обмежені фізичні можливості людини (за вантажопідйомністю, швидкодії, точності, повторюваності і т.п.), так і необхідна для нього комфортність умов праці (якість атмосфери, відсутність шкідливих зовнішніх впливів і т.д.). Сьогодні безпосередню участь людини в технологічному процесі часто є серйозною перешкодою для подальшої інтенсифікації виробництва та створення відповідних нових технологій.
Роботи набули найбільшого поширення в промисловості і, перш за все, в машинобудуванні. Призначені для цієї мети роботи називають промисловими роботами (ПР). Не менш широкі перспективи мають роботи в гірничодобувній промисловості, металургії та нафтової промисловості (обслуговування бурильних установок, монтажні та ремонтні роботи), у будівництві (монтажні, оздоблювальні, транспортні роботи), в легкій, харчовій промисловості.
Застосування роботів не тільки приносить конкретний техніко-економічний ефект, пов'язаний з підвищенням виробництва праці, змінності роботи обладнання та якості продукції, а й є важливим засобом вирішення соціальних проблем, дозволяючи звільняти людей від небезпечного, важкого і монотонного праці [1], [2].
Робот та інші засоби робототехніки - це типові динамічні об'єкти, причому працюють в основному в несталих режимах. З погляду математичного опису і аналітичного вивчення ці об'єкти надають великі труднощі в силу значного числа ступенів рухливості, нестаціонарності, нелінійності, і високого порядку рівнянь, що описують їх. Тому основними методами вивчення роботів є їх комп'ютерне моделювання та фізичний експеримент.
Робот з позиції теорії автоматичного управління може бути представлений як сукупність об'єкта управління, яким у даному випадку є виконавчі пристрої робота, і пристрою керування. Виконавчі пристрої в свою чергу складаються з механічної системи і приводів [3].
1.2 Основні принципи моделювання
1.2.1 Види моделювання
При класифікації за характером модельованої боку об'єкта виділяють наступні види моделей:
? кібернетичні або функціональні моделі. У них модельований об'єкт розглядається як «чорний ящик», внутрішній устрій якого невідомо. Поведінка такого «чорного ящика» може описуватися математичним рівнянням, графіком або таблицею, які зв'язують вихідні сигнали (реакції) пристрою з вхідними (стимулами). Структура і принципи дії такої моделі не мають нічого спільного з досліджуваним об'єктом, але функціонує вона схожим чином.
? структурні моделі - це моделі, структура яких відповідає структурі модельованого об'єкта. Прикладами ...
