P1080189 (2)

1

1. Rozwój robotyki roboczej do wykonywania nieciekawej pracy uzupełniano zatrudnianiem robotników z innych krajów, w drugim - intensywnym rozwojem robotyzacji,

• powszechne tendencje do zwiększania bezpieczeństwa pracy, ustawodawstwo pracy wielu państw, zabraniające ręcznego manipulowania pod młotami pras, było poważnym bodźcem do rozwoju produkcji robotów.

1.4. Zakres i problematyka badawcza robotyki

Robotyka jest dziedziną nauki zajmującą się wszystkimi problemami dotyczącymi mechaniki, sterowania ruchem, sensoryki, inteligencji maszynowej, projektowania, zastosowań i eksploatacji manipulatorów, robotów i maszyn kroczących [85]. W Encyklopedii Powszechnej PWN [29] podano, że „zastosowaniem robotów, ich mechaniką, sterowaniem i projektowaniem zajmuje się nauka zwana robotyką”.

W robotyce jako nauce można wyróżnić następujące dziedziny:

-    robotykę teoretyczną (teoria robotów i manipulatorów),

-    robotykę ogólną (metody, zagadnienia ekonomiczne, socjalne, społeczne, kształcenie, terminologia, rozwój i perspektywy przyszłościowe).

Badania w robotyce teoretycznej dotyczą przede wszystkim struktur mechanicznych, układów napędowych, lokomocji, układów sensorycznych, teorii sterowania, a także sterowników i układów programujących oraz inteligencji maszynowej. Prace w dziedzinie struktur mechanicznych obejmują zagadnienia związane z dokładnością pozycjonowania i orientacją w przestrzeni roboczej. Jak dotąd z pięciu zmysłów człowieka: wzroku, dotyku, smaku, słuchu, węchu, tylko wzrok i dotyk są przydatne w robotyce. Sterowanie głosem jest przedmiotem intensywnych badań na świecie. Znaczna część badań z zakresu sztucznej inteligencji (przez niektórych badaczy zwana inteligencją maszynową) dotyczy wspomagania użytkownika w procesie informacyjnym wykonywanego zadania.

Robotyka ogólna zajmuje się zagadnieniami ekonomicznymi, socjalnymi, społecznymi, kształcenia, ochrony i bezpieczeństwa pracy. Ważnym działem są tutaj prace z dziedziny standaryzacji terminologii i oznaczeń. Jest to stosunkowo słabo rozwinięty dział robotyki i jak dotąd brak jest pewnych i w pełni obiektywnych metod oceny skutków ekonomicznych, socjalnych i Społecznych robotyzacji.

Według kryterium zastosowań robotów można natomiast wyróżnić następujące działy robotyki [85]:

-    robotyka przemysłowa (zastosowanie robotów i manipulatorów w przemyśle elektromaszynowym, spożywczym, papierniczym, szklarskim, w chemii, energetyce, górnictwie i innych działach gospodarki),

-    robotyka maszyn kroczących (jedno-, dwu-, cztero-, sześcio-, wielonoż-nych, mieszanych kołowo-nożnych, do realizacji funkcji chodu, biegu,

24    skoku, pełzania),

—    robotyka medyczna i rehabilitacyjna (manipulatory i roboty do chirurgii, terapii, protetyki, rehabilitacji),

—    robotyka dziedzinowa (zastosowanie robotów w innych dziedzinach: do prac podwodnych, w przestrzeni kosmicznej, na innych planetach, do prac naukowych, do celów wojskowych, inspekcyjnych, walki z pożarami, katastrofami, w budownictwie, rolnictwie, transporcie, usługach, administracji).

Przedmiotem zainteresowania robotyki przemysłowej jest zespół zagadnień związanych z zastosowaniem robotów i manipulatorów przemysłowych do celów robotyzacji takich podstawowych procesów produkcyjnych, jak odlewnictwo, spawalnictwo, malarstwo, lakiemictwo, montaż, obsługa pras i wiele innych procesów przemysłowych, wymagających znacznego wysiłku fizycznego, szkodliwych i niebezpiecznych dla człowieka. Rozwój techniki komputerowej umożliwia rozwój metod symulacji komputerowej z zakresu projektowania zrobotyzowanych stanowisk technologicznych.

Robotyka maszyn kroczących jest dziedziną zajmującą się projektowaniem i sterowaniem ruchu jedno-, dwu- i wielonożnych maszyn kroczących lub mieszanych nożno-kołowych. Budowę tych maszyn wzoruje się na budowie i ruchu owadów, ssaków lub gadów. Wybór chodu dostosowanego do terenu, czy zapewniającego dobrą mobilność robota, jest jednym z podstawowych, chociaż trudnych, zagadnień badawczych.

Prace badawcze w dziedzinie robotyki medycznej i rehabilitacyjnej koncentrują się na zagadnieniach zastosowania robotów do celów chirurgii, terapii, wspomagania w przypadku niedowładów kończyn człowieka oraz obsługi pacjentów [87]. Interesującym przykładem może być wielokrotne wykorzystanie robotów Zeus (już wycofany z rynku) i da Vinci do operacji kardiochirurgicznych. Inne zastosowania mają manipulatory rehabilitacyjne sterowane głosem lub ruchami głowy, brody, gałki ocznej. Jeżeli chodzi o roboty medyczne do zadań rehabilitacyjnych, to ciągle jest ich niewiele, ale w ciągu najbliższych lat planowany jest ich znaczny rozwój.

W ostatnich latach notuje się intensywny rozwój robotyki dziedzinowej do celów pozaprzemysłowych. Są to manipulatory umieszczane na statkach podwodnych do badania zasobów podwodnych, manipulatory na statkach kosmicznych - do konserwacji satelitów telekomunikacyjnych i pobierania próbek na innych planetach. Rozwija się grupa robotów przystosowanych do gaszenia pożarów lub do prac związanych z usuwaniem skutków katastrof, do celów inspekcyjnych i likwidacji działań terrorystów, gdzie obecność człowieka jest niepożądana. W obsłudze sfery gospodarczej i handlu obserwuje się obecnie zastosowanie robotów do zadań związanych z pakowaniem, paletyzacją i transportowaniem towarów. W rolnictwie należy oczekiwać wzrostu robotyzacji procesów suszenia ziarna, nawadniania, nawożenia, zbioru tytoniu, warzyw, owoców, sortowania i pakowania owoców itp. W budownictwie przewiduje się zrobotyzowanie prac ziemnych, układanie elewacji budynków i inne. Statystyki 25