29.11.06

1. Robottehnilised süsteemid. Tööstusrobotite olemus ja klassifikatsioon. Robotite mehaanika ja ehitus. Robotite tundlikustamine, adaptiivrobotid. 29.11.06

5. Robot • Robot – 1923 a-l tekkis sõna ise, esmakasutajaks oli Karel Capek. • Roboti defineerimisel on tänapäeval märksõnadeks „programmeeritavus“ ning „mitmesugune mehaaniline liikumine“.

6. MSNBC, www.DELFI.ee18. september 2002 9:03Eile üritasid egiptoloogid roboti abil jõuda Cheopsi püramiidi saladuste jälile. Püramiidis on mitu käiku mõõtmetega 20x20cm, mille otstarve on selgusetu. Ventilatsioonišahtid need ilmselt ei ole, kuna nad on kinni müüritud. • Lambi ja väikese kaameraga varustatud robot tungis läbi esimesse tõkkesse puuritud ava, kuid selle taga käik jätkus ja ees oli järgmine kiviplaat. Salakambrit ei avastatud. Protsessi näidati ka teleris.

7. Upuaut-2 is an original design - only one model exists.  All structural parts are milled from aircraft aluminum.  The robot is fitted with a laser guidance system and a SONY CCD miniature video camera with pan and tilt capabilities.  • Seven independent electric motors with specially-designed Swiss precision gears drive the upper and lower wheel / track systems, providing leverage thrust of 20 kg and pulling power of 40 kg (under ideal traction conditions). • Power supply is via "umbilical cord", a specially manufactured cable only 4.2 mm in diameter. The remote control console is microprocessor - controlled.    Minimum Height Maximum Height Overall Length Overall Width Weight120 mm 280 mm 370 mm 120 mm 6 kg

8. Mis on robot?

9. Milleks kasutad roboteid? • Raha säästmiseks? • Inimeste säästmiseks?

10. Definition Robot: An automatic device that performs functions normally ascribed to humans or a machine in the form of a human (Webster’s definition).

11. Robotite eelised: • Ei väsi ega torise • Tagavad kõrge kvaliteedi • Tagavad tegevuse korduvuse • Tugevamad, kiiremad, täpsemad • Tootlikumad • Töötavad 24 h ööpäevas • Immuunsed ohtlikule keskkonnale

12. Inimeste eelised: • Kohanevad probleemide ja keskkondadega • Arvukalt andureid, kujundituvastus põhivarustuses. • Teevad otsuseid, määravad prioriteete ja määratlevad eesmärke • Arendavad uusi tehnoloogiaid • Lihtsad “programmeerida” Uuringute andmetel on kõrged tööjõukulud levinuim (üle 50%) põhjus robotite kasutuselevõtuks

13. Sotsiaalküsimused • Töötus? • Heaolu = Tootlikkus? • Füüsilise töö elimineerimine? • Töökoha ohutus

14. ROBOTITE KLASSIFIKATSIOON Võimalikut klassifikatsiooniskeemid: • Ajami järgi? • Ehituse järgi? • Haaratsi/tööriista järgi? • Rakenduse järgi?

15. Robotite levik maailmas • Jaapan on turuliider • Jaapanis on 40000 tööstusrobotit, • Seda on 10 korda rohkem kui USA-s

16. Levinumad robotite ülesanded On asju, mida robotid teevad eriti hästi: • Toodete koostamine • Ohtlike ainete käsitlemine • Pihustamine ja värvimine • Inspektsioon ja kontrollimine • Lõikamine ja puhastamine

17. Robotid ja SciFi • 1920 kirjutas Karel Capek näidendi R.U.R: Rossum's Universal Robots, selles kasutati tehisinimese kohta sõna "robot," mis tuleb tšehhi väljendist "robota" mis tähendab eesti keeles “orjus, orjatöö."

18. Asimov‘i robotiseadused: • A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm. • A robot must obey the orders given it by human beings except where such orders conflict with the first law. • A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second law.

19. Mida väljendab ROBOT?

20. ROBOT... VÄLJENDAB: • ÜLLATUST • VIHA • KURBUST

21. Kasutusvõimalused • Töö äärmuslikult külmas/kuumas • Töö suure rõhu all: tuukritööd • Töö vaakumi tingimustes, kosmoses • Töö radiatsiooni tingimustes • Pommide demineerimine • Toksiliste ainete käsitlemine • robotpolitseinikud • robotsõdurid • neurokirurgia

22. BONGARD’i ülesanne • Mis on ühist vasakul pool püstjoont olevatel kujunditel? • Mis on ühist paremal pool püstjoont olevatel kujunditel? • Mis erinevus on teine teisel pool joont olevates rühmades?

23. TURING’i TEST Kes on mees, kes naine? Või on üks neist masin?

24. Jaapanis jagatakse robotid 6 alarühma: • manuaalsed manipulaatorid • jäigalt juhitud robotid • paindlikult juhitud robotid • numbriliselt juhitud robotid • õpetatavad robotid • arukad robotid

25. Palju maksab? • Seadmete hind moodustab 1/3 kõigist kulutustest robottootmisele.

26. Täpsus? • Täpsuse mõiste vajab roboti hankimisel täpsustamist. Selle all võib olla mõeldud: • korduva liikumise täpsus • positsioneerimistäpsus • jne

27. Programmeerimine • Programmeerimisel on 5 taset: • kasutavad vaid robotivalmistajad • PTP • käsijuhtimispuldi abil • parameetriliselt • objektorienteeritult

28. Haarats • Haaratsi haardejõud: • e = 1,2-2,0 (varutegur) • g=9,81 m/s2 • μ=haardetegur • a=detaili suurim lubatud kiirendus töötsüklis • m= detaili mass [N]

29. Ohutus • Tööohutus: 2/3 õnnetustest on tingitud programmeerimisvigadest • kokkupõrge • surve • muud

30. EL • EL-s peavad vastama 1314/1994/ETY nõuetele. • Tagab kaupade vaba liikumise EL-s ning Norras, Islandil ning Lichtensteinis. • Vajalik CE märgistus.

31. Hoiatustuled • Hoiatustulede arvutustes võetakse inimese liikumiskiiruseks 1,6 km/h

32. ROBOTITE GENERATSIOONID

33. Tööstusrobot • ümberprogrammeeritav automaatne masin, mida tootmisprotsessis käsutatakse inimese liikumisfunktsioonidega sarnasteks operatsioonideks esemete teisaldamisel või tööriistaga töötamisel • Tööstusroboti iseloomulik tunnus on ühe või mitme manipulaatori olemasolu • Tööstusrobot koosneb täitur-, juht-, mõõte- ja liiteseadmest

34. Täiturseade • täidab roboti liikumisfunktsioone ning tema põhiosaks on üks või mitu manipulaatorit. • Käituri (rattad, roomikud või sammumehhanism) olemasolul on täiturseade mobiilne ning võib liikuda mööda tsehhi territooriumi. • Enamikul juhtudel aga käitur puudub ning roboti täiturseadme moodustab vaid manipulaator(id)

35. Juhtseade • formeerib ja edastab juhtsignaalid täiturseadmele vastavalt eelnevalt • salvestatud juhtprogrammile

36. Mõõteseade • vajalik informatsiooni saamiseks roboti ja tema ümbruse kohta; ta muundab ja edastab signaalid juhtseadmesse

37. Liiteseade • tagab infovahetuse roboti ja väliste infoallikate (tööpingid, juhtarvutid jms.) vahel. • Liiteseade võib kuuluda ka juhtseadme koosseisu

38. Täiturseadme manipulaatorilülid: 1 käsivars, 2 käelaba, 3 haarats

39. Haarats • täidab inimkäe sõrmede ülesannet ning on ette nähtud teisaldatavate ese­mete haaramiseks, kinnihoidmiseks ja vabastamiseks. • Sageli on haaratsi asemel mõni tööriist (mutrikeerik, värvipihusti, punktkeevitustangid vms.).

40. Käsi • lülid, mis võimaldavad esemeid ruumis ümber paigutada (teisaldada)

41. Käelaba • lülid, mille ülesanne on esemete telgi ruumis orienteerida (suunistada)

42. Manipulaator • distants- või programmjuhtimisega seade, mis jäljendab inimkäe liikumist

43. Klassifikatsioon paiknemise järgi a liikumatul alusel, b rataskäituriga vankril, c konsoolil, d portaalil

44. Ristkoordinaadistik • Ristkoordinaadistiku korral teisaldatakse ese ruumis kolme translatoorse e. kulgliikumise abil, silindrilise koordinaadistiku korral kahe kulg- ja ühe rotatsioon- e. pöördliikumise, sfäärilises koordinaadistikus ühe kulg- ja kahe pöördliikumise ning nurkkoordinaadistikus kahe või kolme pöördliikumisega.

45. Stewart’i platvorm 6 vabadusastet

46. SCARA Enamiku tänapäeva robotite täiturseadme mehhanismides on igal lülil vaid üks liikuvusaste (kulg- või pöördliikumine).

47. Klassifikatsioon tööruumi geomeetria järgi • Ristkoordinaadistik (Cartesian), • silindriline, • nurkkoordinaadistik, • liitkäsija • SCARA liitkäsi

48. Roboti töötsoon • ruumi osa, milles saab seisva täiturseadme korral asuda manipulaatori tööorgan, s. t. ruum, kus manipulaator saab töötada. • Töötsooni geomeetrilisteks mõõtmeteks võivad olla kas lineaarmõõde, pöördenurk, pindala, ruumala või nende üksikmõõtmete suvaline hulk.

49. ROBOTITE JUHTIMINE • Robotite programmjuhtimisel eristatakse kontuur-, positsioon- ja adaptiivjuhtimist.

50. Positsioonjuhtimine • võimaldab roboti tööorganil liikuda kindlate etteantud positsioonimispunktide vahel, kusjuures nende punktide vahelist trajektoori ei kontrollita. • Positsioonimispunktideks valitakse tavaliselt liikumise alg- ja lõpp­punktid, kuid vahel Vajatakse ka lisapunkte, näiteks takistustest möödumiseks. Sellise juhtimissüsteemi korral on juhtseadme mälu väike ning võimaldab salvestada tavaliselt vaid 10... 50 punkti. • Täiturseadme ajamite töö pole kooskõlastatud ning üksikute lülide ajamid lõpetavad töö erineval ajal.