Robotiseerimine NSV Liidus - Alternatiivne Vaade

Robotiseerimine NSV Liidus - Alternatiivne Vaade
Robotiseerimine NSV Liidus - Alternatiivne Vaade

Video: Robotiseerimine NSV Liidus - Alternatiivne Vaade

Video: Robotiseerimine NSV Liidus - Alternatiivne Vaade
Video: Robotex 2012 - 4. veebiklipp - Mida põnevat saate näha tehnoloogianäitusel 2024, Aprill
Anonim

XX sajandil oli NSV Liit tegelikult robootika üks juhtivaid maailmas. Vastupidiselt kõigile kodanliku propagandistide ja poliitikute väidetele suutis Nõukogude Liit mitme aastakümne jooksul pöörduda riigist, kus rahvas ei teadnud kirja, arenenud kosmosevõimuks.

Vaatleme mõnda, kuid sugugi mitte kõike, näidet robotlahenduste kujunemisest ja arendamisest.

1930. aastatel lõi üks Nõukogude kooliõpilastest Vadim Matskevitš roboti, mida sai parema käega liigutada. Roboti loomine kestis 2 aastat, kogu selle aja veetis poiss Novocherkasski Polütehnilise Instituudi treimistöökodades. 12-aastaselt eristas Vadimit juba oma leidlikkusega. Ta lõi raadio teel juhitava väikese soomusauto, mis pani ilutulestiku teele.

Ka nende aastate jooksul ilmusid laagriosade töötlemiseks automaatsed read ja siis loodi 40ndate lõpus esimest korda maailmas traktorimootorite kolbide integreeritud tootmine. Kõik protsessid olid automatiseeritud: alates toorainete laadimisest kuni toodete pakendamiseni.

40ndate lõpus lõpetas Nõukogude teadlane Sergei Lebedev esimese Nõukogude Liidus elektroonilise digitaalarvuti MESM väljatöötamise, mis ilmus 1950. aastal. See arvuti sai kiiremini Euroopas. Aasta hiljem andis Nõukogude Liit välja korralduse sõjavarustuse automaatsete juhtimissüsteemide arendamiseks ning spetsiaalse robootika ja mehhatroonika osakonna loomiseks.

1958. aastal töötasid Nõukogude teadlased välja maailma esimese pooljuht AVM (analoogarvuti) MN-10, mis võitis New Yorgi näituse külalised. Samal ajal avaldas küberneetika teadlane Viktor Glushkov ideed "ajusarnastest" arvutistruktuuridest, mis ühendaks miljardeid protsessoreid ja hõlbustaks andmemälu sulandumist.

Analoogarvuti MN-10
Analoogarvuti MN-10

Analoogarvuti MN-10.

1950ndate lõpus suutsid Nõukogude teadlased esimest korda pildistada kuu kaugemat külge. Selleks kasutati automaatjaama "Luna-3". Ja 24. septembril 1970 edastas Nõukogude kosmoselaev Luna-16 Kuust Maale mullaproovid. Siis korrati seda Luna-20 aparaadiga 1972. aastal.

Reklaamvideo:

Kodumaise robootika ja teaduse üks silmapaistvamaid saavutusi oli V. I. järgi nimetatud disainibüroo loomine. Lavochkini aparaat "Lunokhod-1". See on teise põlvkonna sensoreeritud robot. See on varustatud andurisüsteemidega, millest peamine on tehniline nägemissüsteem (STZ). Lunokhod-1 ja Lunokhod-2, mis on välja töötatud aastatel 1970-1973 ja mida juhib valveoperatsioonis olev inimene - operaator, võtsid vastu ja edastasid Maale väärtuslikku teavet Kuu pinna kohta. Ja 1975. aastal käivitati NSV Liidus automaatsed planeetidevahelised jaamad Venera-9 ja Venera-10. Repiiterite abil edastasid nad teavet Veenuse pinna kohta, maandudes sellel.

Maailma esimene rover "Lunokhod-1"
Maailma esimene rover "Lunokhod-1"

Maailma esimene rover "Lunokhod-1".

1962. aastal ilmus Polütehnikumuuseumisse humanoidrobot "REKS", mis viis lastele läbi ekskursioone.

Alates 60ndate lõpust algas Nõukogude Liidus esimeste kodumaiste robotite massiline tutvustamine tööstuses, robootikaga seotud teaduslike ja tehniliste sihtasutuste ning organisatsioonide arendamine. Veealuste ruumide uurimine robotite poolt hakkas kiiresti arenema, sõjalisi ja kosmosearendusi parandati.

Eriline saavutus neil aastatel oli pikamaa mehitamata luurelennuki DBR-1 väljatöötamine, mis võiks läbi viia missioone kogu Lääne- ja Kesk-Euroopas. Samuti sai see droon tähise I123K, selle seeriatoodang on loodud alates 1964. aastast.

DBR - 1
DBR - 1

DBR - 1

1966. aastal leiutasid Voroneži teadlased manipulaatori metalllehtede virnastamiseks.

Nagu eespool mainitud, pidas veealuse maailma areng sammu muude tehniliste läbimurretega. Nii lõi 1968. aastal NSVL Teaduste Akadeemia Okeanoloogiainstituut koos Leningradi Polütehnilise Instituudi ja teiste ülikoolidega ühe esimestest veealuse maailma valdamiseks mõeldud robotitest - arvutiga juhitava Manta aparaadi (kaheksajala tüüpi). Selle juhtimissüsteem ja sensoorseadmed võimaldasid operaatori poolt viidatud objekti jäädvustada ja üles võtta, viia "telesilmale" või viia punkrisse uurimiseks ning otsida esemeid ka raskustes vees.

1969. aastal kaitsetööstuse ministeeriumi keskses uurimisinstituudis B. N. Surnin hakkas looma tööstusroboti "Universal-50". Ja 1971. aastal ilmusid esimese põlvkonna tööstusrobotite prototüübid - robotid UM-1 (loodud P. N. Belyanini ja B. Sh. Rozini juhtimisel) ja UPK-1 (V. I. Aksyonovi juhtimisel), mis on varustatud tarkvarasüsteemidega juhtseadised ja kavandatud töötlemiseks, külmstantsimiseks ja galvaaniliseks töötlemiseks.

Neil aastatel jõudis automatiseerimine isegi selleni, et ühes ateljees võeti kasutusele lõikerobot. See oli programmeeritud mustri järgi, mõõtes kliendi figuuri suurust kuni kanga lõikamiseni.

70ndate alguses lülitusid paljud tehased automatiseeritud liinidele. Näiteks loobus Petrodvoretsi kellatehas "Raketa" mehaaniliste kellade käsitsi kokkupanekust ja lülitas neid toiminguid teostavatele robotliinidele. Nii vabanes tüütust tööst enam kui 300 töötajat ja see suurendas tööviljakust 6 korda. Toodete kvaliteet on paranenud ja tagasilükkamiste arv on järsult vähenenud. Täiustatud ja ratsionaalse tootmise eest pälvis tehas 1971. aastal Tööjõu Punase Riba ordeni.

Petrodvoretsi kellatehas "Raketa":

1973. aastal monteeriti ja viidi tootmisesse Leningradi Polütehnilises Instituudis OKB TC-s esimesed NSV Liidus toodetud liikuvad tööstusrobotid MP-1 ja "Sprut" ning aasta hiljem pidasid nad isegi arvutite seas esimese maailma malemeistrivõistlused, kus võitjaks osutus Nõukogude programm "Kaissa" ".

Samal 1974. aastal teatas NSVL ministrite nõukogu 22. juuli 1974. aasta valitsuse määruses "Masinaehituseks automaatsete programmeeritud manipulaatorite tootmise korraldamise meetmete kohta": nimetada OKB TK masinaehituse tööstusrobotite väljatöötamise peamiseks organisatsiooniks. Vastavalt NSVL Riikliku Teadus- ja Tehnoloogiakomitee määrusele loodi esimesed 30 seeria tööstuslikku robotit erinevate tööstusharude teenindamiseks: keevitamiseks, presside ja tööpinkide teenindamiseks jne. Leningradis algas kosmoselaevade, allveelaevade ja lennukite magnetiliste navigatsioonisüsteemide Kedr, Invariant ja Skat arendamine.

Erinevate arvutisüsteemide kasutuselevõtt ei seisnud paigal. Nii lõi V. Burtsev 1977. aastal esimese sümmeetrilise mitmeprotsessorilise arvutikompleksi (MCC) "Elbrus-1". Planeedidevahelisteks uuringuteks on Nõukogude teadlased loonud integreeritud roboti "Centaur", mida juhib kompleks M-6000. Selle arvutuskompleksi navigeerimine koosnes güroskoobist ja surnud odomeetriga arvestamissüsteemist, see oli varustatud ka laserskaneerimisega läbisõidumõõturi ja kombatava anduriga, mis võimaldas saada keskkonnateavet.

Parimate 70ndate lõpuks loodud mudelite hulka kuuluvad sellised tööstusrobotid nagu "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 ja mitmed muud mudelid.

1978. aastal andis NSVL välja kataloogi "Tööstuslikud robotid" (M.: NSVL Min-Stankoprom; RSFSRi Kõrgharidusministeerium; NIIMash; Leningradi Polütehnilise Instituudi tehnilise küberneetika disainibüroo, 109 lk), mis tutvustas 52 tööstusliku roboti ja kaks käsitsi juhitavat manipulaatorit.

Aastatel 1969–1979 kasvas terviklikult mehhaniseeritud ja automatiseeritud töökodade ja tootmisrajatiste arv 22,4-lt 83,5 tuhandeni ja mehhaniseeritud ettevõtete arv 1,9-lt 6,1 tuhandeni.

1979. aastal hakkas NSV Liit tootma suure jõudlusega mitmeprotsessorilisi UVK-sid, millel on ümberkonfigureeritav PS 2000 struktuur, mis võimaldab lahendada paljusid matemaatilisi ja muid probleeme. Töötati välja ülesannete paralleelimise tehnoloogia, mis võimaldas arendada tehisintellekti süsteemi ideed. Küberneetika instituudis loodi N. Amosovi juhtimisel legendaarne robot "Kid", mida juhtis õppiv närvivõrk. Selline süsteem, mille abil viidi läbi mitmeid olulisi uuringuid närvivõrkude valdkonnas, näitas nende haldamise eeliseid traditsiooniliste algoritmiliste ees. Samal ajal töötas Nõukogude Liit välja 2. põlvkonna arvuti - BESM-6 - revolutsioonilise mudeli, milles esmakordselt ilmus moodsa vahemälu prototüüp.

BESM-6
BESM-6

BESM-6.

Samuti 1979. aastal Moskva Riiklikus Tehnikaülikoolis. N. E. Bauman töötas KGB käsul välja plahvatusohtlike esemete hävitamise aparaadi - ülikerge mobiilrobot MRK-01 (roboti omadusi saab vaadata lingilt).

1980. aastaks oli seeriatootmises umbes 40 uut tööstusrobotite mudelit. Samuti alustati NSVL riikliku standardi programmi kohaselt nende robotite standardimise ja ühendamisega seotud töid ning 1980. aastal ilmus esimene positsioonilise juhtimisega pneumaatiline tööstusrobot, mis oli varustatud MP-8 tehnilise visiooniga. Selle töötas välja Leningradi Polütehnilise Instituudi OKB TK, kus loodi robootika ja tehnilise küberneetika keskne uurimis- ja arendusinstituut (TsNII RTK). Samuti on teadlased osalenud tunderobotite loomisel.

Üldiselt ületas 1980. aastal NSV Liidus tööstusrobotite arv 6000, mis oli rohkem kui 20% koguarvust maailmas.

1982. aasta oktoobris sai NSVL rahvusvahelise näituse Industrial Robots-82 korraldajaks. Samal aastal ilmus kataloog "Käsijuhtimisega tööstusrobotid ja manipulaatorid" (Moskva: NIIMash NSVL Tööpinkide Tööstuse Ministeerium, 100 lk), mis sisaldas andmeid mitte ainult NSV Liidus toodetud tööstusrobotite kohta (67 mudelit), vaid ka Bulgaarias, Ungaris, Ida-Saksamaal, Poolas, Rumeenias ja Tšehhoslovakkias.

1983. aastal võttis NSV Liit vastu spetsiaalselt mereväe jaoks välja töötatud ainulaadse kompleksi P-700 "Granit", mille oli välja töötanud MTÜ Mashinostroyenia (OKB-52) ja milles raketid said iseseisvalt rivistada lahingutegevuses ja jaotada sihtmärke lennu ajal omavahel.

1984. aastal töötati välja süsteemid, mis võimaldavad päästa teavet lennuõnnetusega lennukitest ja määrata lennuõnnetuse kohad Maple, Marker ja Call.

Küberneetika instituudis loodi nende aastate jooksul NSVL Kaitseministeeriumi käsul autonoomne robot "MAVR", mis võis vabalt suunata märklaua poole karmil ja keerulisel maastikul. "MAVR" oli suure murdmaasõidu võime ja usaldusväärse kaitsesüsteemiga. Ka nende aastate jooksul kavandati ja rakendati esimene tuletõrjerobot.

1984. aasta mais andis valitsus välja dekreedi "Masinaehituse tootmise automatiseerimise kiirendamise kohta, mis põhineb arenenud tehnoloogilistel protsessidel ja paindlikel reguleeritavatel kompleksidel", mis andis uue hüppe robotiseerimisel NSV Liidus. Paindliku automatiseeritud tootmise loomise, juurutamise ja hooldamise poliitika rakendamise vastutus määrati NSVL Tööpinkide Tööstuse Ministeeriumile. Suurem osa tööst tehti masinaehituse ja metallitöötlemise ettevõtetes.

1984. aastal oli juba üle 75 automatiseeritud töökoja ja robotitega varustatud sektsiooni. Tööstusrobotite integreeritud juurutamise protsess tehnoloogiliste liinide osana ja paindlikud automatiseeritud tootmisrajatised, mida kasutati masinaehituses, instrumentide valmistamises, raadio- ja elektroonikatööstuses, tugevnesid.

Paljudes Nõukogude Liidu ettevõtetes pandi tööle paindlikud tootmismoodulid (FPM), paindlikud automatiseeritud liinid (GAL), sektsioonid (GAU) ja töökojad (GAC) koos automatiseeritud transpordi- ja salvestussüsteemidega (ATSS). 1986. aasta alguseks oli selliste süsteemide arv üle 80, nende hulka kuulus automaatjuhtimine, tööriistavahetus ja kiibi eemaldamine, mille tõttu vähendati tootmistsükli aega 30 korda, tootmisala kokkuhoid kasvas 30–40%.

Paindlikud tootmismoodulid:

1985. aastal asus RTK keskse uurimisinstituudi ISS-i "Buran" pardarobotite süsteem välja töötama, mis oleks varustatud kahe 15 m pikkuse manipulaatoriga, valgustus-, televisiooni- ja telemeetriasüsteemidega. Süsteemi peamised ülesanded olid toimingud mitmetonniste kaupadega: mahalaadimine, dokkimine orbitaaljaamaga. Ja 1988. aastal käivitati Energiya-Buran ISS. Projekti autorid olid V. P. Glushko ja teised Nõukogude teadlased. ISS Energia-Buranist sai NSV Liidus 1980. aastate kõige olulisem ja arenenum projekt.

ISS Energia-Buran:

Aastatel 1981–1985. kui NSV Liidus oli riikidevaheliste suhete globaalse kriisi tõttu robotite tootmine teatud languses, siis 1986. aasta alguseks oli NSVLi instrumendiministeeriumi ettevõtetes juba töötanud üle 20 000 tööstusroboti.

1985. aasta lõpuks lähenes NSV Liidus tööstusrobotite arv 40 000-le, mis moodustas umbes 40% kõigist robotitest maailmas. Võrdluseks: USA-s oli see arv mitu korda väiksem. Roboteid tutvustati laialdaselt majanduses ja tööstuses.

Pärast Tšernobõli tuumaelektrijaamas toimunud traagilisi sündmusi sai Moskva Riiklik Tehnikaülikool nime Bauman, Nõukogude insenerid V. Švedov, V. Dorotov, M. Tšumakov, A. Kalinin arendasid kiiresti ja edukalt välja mobiilrobotid, mis aitasid läbi viia vajalikud uuringud ja tööd pärast katastroofi ohtlikes piirkondades - MRK ja Mobot-ChKhV. On teada, et sel ajal kasutati tuumaelektrijaama ümbruse, katuse ja hoone desinfitseerimiseks nii raadio teel juhitavate buldooserite kui ka spetsiaalsete robotitena robotiseadmeid.

Mobot-CHHV (mobiilrobot, Tšernobõli, keemiaväelastele)
Mobot-CHHV (mobiilrobot, Tšernobõli, keemiaväelastele)

Mobot-CHHV (mobiilrobot, Tšernobõli, keemiaväelastele).

1985. aastaks töötas NSVL välja riiklikud standardid tööstusrobotitele ja manipulaatoritele: sellised standardid nagu GOST 12.2.072-82 “Tööstusrobotid. Robottehnoloogilised kompleksid ja sektsioonid. Üldised ohutusnõuded ", GOST 25686-85" Manipulaatorid, autooperaatorid ja tööstusrobotid. Mõisted ja määratlused "ja GOST 26053-84" Tööstuslikud robotid. Vastuvõtmiseeskirjad. Katsemeetodid ".

80-ndate aastate lõpuks sai rahvamajanduse robotiseerimise ülesanne suure tähtsuse: mäetööstus, metallurgia-, keemia-, kergetööstus ja toiduainetööstus, põllumajandus, transport ja ehitus. Mõõteriistade tehnoloogia on laialdaselt arenenud, mis on edasi läinud mikroelektroonilisele alusele.

Nõukogude lõpuaastatel võis robot asendada ühe kuni kolme tootmises oleva inimese, sõltuvalt vahetusest, suurendades tööviljakust umbes 20–40% ja asendades peamiselt madala kvalifikatsiooniga töötajaid. Nõukogude teadlased ja arendajad seadsid roboti maksumuse alandamise ees keeruka ülesande, kuna see piiras üldteada robootikat.

NSV Liidus olid robootika teoreetiliste aluste väljatöötamise, teaduslike ja tehniliste ideede väljatöötamise, nendel aastatel robotite ja robotsüsteemide loomise ja uurimisega seotud mitmed teadus- ja tootmisrühmad: MSTU im. N. E. Bauman, masinaehituse instituut. A. A. Blagonravova, Peterburi Polütehnilise Instituudi robootika ja tehnilise küberneetika keskne uurimis- ja arendusinstituut (TsNII RTK), nimetatud Elektrikeevitusinstituudist E. O. Paton (Ukraina), rakendusmatemaatika instituut, juhtimisprobleemide instituut, masinaehituse tehnoloogia uurimisinstituut (Rostov), metallilõikepinkide eksperimentaalne uurimisinstituut, rasketehnika projekteerimise ja tehnoloogilise instituudi Orgstankoprom jne.

Suure panuse teaduse ja tootmise korraldamisse, robotite probleemi käsitleva teadusliku ja tehnilise baasi loomisse ning robootika teoreetiliste aluste väljatöötamisse andsid korrespondentliikmed I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, aga ka kuulsad teadlased ja spetsialistid M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinsky, G. N. Rapoport, BC Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Kuleshov, F. M. Kulakov, BC Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofeev, BC Rybak, M. S. Vorošilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovsky, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev ja teised.

Noorte spetsialistide väljaõpe toimus ülikooliõppe, kesk- ja kutsehariduse spetsiaalse süsteemi ning töötajate ümberõppe ja täiendõppe süsteemi kaudu.

Personaliõpe põhilises robotite erialal "Robootikasüsteemid ja -kompleksid" viidi sel ajal läbi mitmetes riigi juhtivates ülikoolides (MSTU, SPPI, Kiiev, Tšeljabinsk, Krasnojarski polütehnilised instituudid jne).

Aastaid viidi robootika arendamine NSV Liidus ja Ida-Euroopa riikides läbi CMEA liikmesriikide (vastastikuse majandusabi nõukogu) koostöö raames. 1982. aastal allkirjastasid delegatsioonide juhid tööstusrobotite arendamise ja tootmise korraldamise mitmepoolse koostöö üldlepingu, millega seoses loodi peadisainerite nõukogu (SGC). 1983. aasta alguses allkirjastasid CMEA liikmed mitmepoolse spetsialiseerumise ja koostöölepingu erinevatel eesmärkidel kasutatavate tööstusrobotite ja manipulaatorite tootmiseks ning 1985. aasta detsembris võttis CMEA 41. (erakorraline) istungjärk vastu CMEA liikmesriikide üldise teaduse ja tehnoloogia arengu programmi kuni 2000. aastani., milles integreeritud automatiseerimise prioriteetsete valdkondade hulka kuuluvad tööstusrobotid ja tootmise robotiseerimine.

NSVL, Ungari, Saksamaa Demokraatliku Vabariigi, Poola, Rumeenia, Tšehhoslovakkia ja teiste sotsialistliku leeri riikide osalusel loodi neil aastatel edukalt uus elektriline kaarkeevitusel töötav robotrobot "Interrobot-1". Koos Bulgaaria spetsialistidega asutasid NSVLi teadlased isegi tootmisühingu "Punane proletaarlane - kangelane", mis oli varustatud RB-240 seeria elektromehaaniliste ajamitega kaasaegsete robotitega. Need olid ette nähtud abitoiminguteks: osade laadimine ja mahalaadimine metallilõikusmasinatel, töövahendite vahetamine, osade transportimine ja paigutamine kaubaalustele jne.

Kokkuvõtvalt võime öelda, et 90ndate alguseks oli Nõukogude Liidus toodetud umbes 100 000 ühikut tööstusroboteid, mis asendasid enam kui miljonit töötajat, kuid vabastatud töötajad leidsid ikkagi tööd. NSV Liidus töötati välja ja toodeti enam kui 200 robotimudelit. 1989. aasta lõpuks kuulus NSVLi instrumentide ministeeriumisse üle 600 ettevõtte ja üle 150 uurimisinstituudi ning disainibüroo. Tööstuse töötajate koguarv ületas miljoni.

Nõukogude insenerid plaanisid tutvustada robotite kasutamist peaaegu kõigis tööstussfäärides: masinaehituses, põllumajanduses, ehituses, metallurgias, mäetööstuses, kergetööstuses ja toiduainetööstuses -, kuid see ei kavatsenud tõeks saada.

Koos NSVL hävimisega lakkas kavandatud töö robootika arendamisel riiklikul tasandil ja robotite seeriatootmine lakkas. Isegi need robotid, mida juba tööstuses kasutati, kadusid: tootmisvahendid erastati, vabrikud hävitati täielikult ja ainulaadne kallis varustus hävitati või müüdi vanarauaks. Kapitalism on tulnud.

Soovitatav: