"Владимир Бусленко. Наш коллега - робот (Серия "Эврика")." - читать интересную книгу автора

перемещение деталей и заготовок либо по заданным заранее траекториям, либо
от одной заданной пространственной точки к другой. При рассмотрении
аналогичных движений человека, стремящегося попасть рукой в определенное
место, можно выделить две основные фазы: динамическую и стабилизирующую.
Первая - динамическая - фаза характеризуется высокой скоростью и
приближенным направлением движения. Вторая - стабилизирующая - резким
снижением скорости и более точным координированием направления, как
правило, сопровождающимся колебательными движениями малой амплитуды.
Направленное движение происходит при непрерывном зрительном и
кинематическом контроле, а конечный результат проверяется осязанием и
слухом.
Движение исполнительного механизма современного промышленного робота
первого поколения характеризуется теми же фазами, но в стабилизирующей
фазе отсутствуют поисковые колебательные движения вблизи конечной точки.
Координаты этого положения должны задаваться и воспроизводиться жестко,
объекты манипулирования должны располагаться точно в предусмотренном
программой месте и точно в таком положении, в котором робот сможет их
взять. Ведь робот первого поколения - это "слепой", не имеющий обратной
связи механизм.
Человек порой не осознает, как он выполняет то или иное сложное
движение: завязывает ботинки, застегивает пуговицы, ставит свою подпись и
т. п. Мы выполняем многое рефлекторно, как результат длительной тренировки
координации движений, моторики и ориентации.
Вы замечали, как малыш тянется ручками к игрушке, которую он не в
состоянии достать? Это он учится координировать зрительные образы с длиной
своих рук.
В то же время человеку так и не удается достичь в этом
"робототехнического совершенства". Такой элементарный для робота
двигательный приказ, как "передвинь руку на пятнадцать сантиметров вверх",
с закрытыми глазами человеку практически выполнить невозможно.
Чтобы понять хотя бы приближенно масштаб проблемы, проведем следующий
опыт. Оторвитесь на мгновение от книги и посмотрите вокруг. Зафиксируйте
расположение предметов в комнате, на столе, на диване.
Теперь закройте глаза, встаньте со стула или кресла и, не открывая
глаз, пройдитесь по комнате, возьмите какой-нибудь предмет, скажем, вазу с
цветами и переставьте ее на несколько метров в сторону, на другой стол или
тумбочку. Ну как, получилось? Независимо от успеха вашего
"манипуляционного акта" вы можете себе представить, какие трудности
подстерегают движущуюся руку робота и сколько проблем приходится решать
его системе управления.
Попробуйте мысленно проговорить про себя все, что вы проделывали:
встать, сделать шаг правой ногой, сделать шаг левой ногой, поднять руку,
раздвинуть пальцы, подвести пальцы к вазе, сомкнуть пальцы до
соприкосновения с вазой, сдвинуть пальцы так, чтобы сила трения между
поверхностью пальцев и вазы была больше, чем вес вазы (иначе ваза
выскользнет из пальцев), поднять руку с вазой, повернуться на нужный угол
и т. д. и т. п. Это и будет своеобразная программа для робота, правда,
очень укрупненная. Такие команды, как "встать", "сомкнуть до
соприкосновения" или "сделать шаг правой", сами представляют собой целую
программу, или, точнее говоря, на языке программистов, стандартную