V XX stoletju je bila ZSSR dejansko ena izmed vodilnih v robotiki na svetu. V nasprotju z vsemi trditvami meščanskih propagandistov in politikov se je Sovjetska zveza v nekaj desetletjih lahko spremenila iz države z ljudstvom, ki črke ni poznala, da bi postala napredna vesoljska sila.
Poglejmo nekaj - vendar nikakor ne vseh - primerov oblikovanja in razvoja robotskih rešitev.
V tridesetih letih prejšnjega stoletja je eden od sovjetskih šolarjev Vadim Matskevič ustvaril robota, ki se je lahko premikal z desno roko. Izdelava robota je trajala 2 leti, ves ta čas je fant preživel v prelomnih delavnicah Novocherkaskega politehničnega inštituta. Vadima je pri 12 letih že odlikovala njegova iznajdljivost. Ustvaril je radijsko voden majhen oklepni avtomobil, ki je sprožil ognjemet.
Tudi v teh letih so se pojavile avtomatske linije za obdelavo ležajnih delov, nato pa je konec 40. let prvič na svetu nastala integrirana proizvodnja batov za traktorske motorje. Vsi procesi so bili avtomatizirani: od nalaganja surovin do pakiranja izdelkov.
V poznih 40. letih je sovjetski znanstvenik Sergej Lebedev dokončal razvoj prvega v Sovjetski zvezi elektronskega digitalnega računalnika MESM, ki se je pojavil leta 1950. Ta računalnik je postal najhitrejši v Evropi. Leto kasneje je Sovjetska zveza izdala ukaz o razvoju avtomatskih krmilnih sistemov za vojaško opremo in o ustanovitvi Oddelka za posebno robotiko in mehatroniko.
Leta 1958 so sovjetski znanstveniki razvili prvi na svetu polprevodnik AVM (analogni računalnik) MN-10, ki je zmagal v goste razstave v New Yorku. Obenem je kibernetski znanstvenik Viktor Glushkov izrazil zamisel o "možganski" računalniški strukturi, ki bi povezala milijarde procesorjev in olajšala zlitje podatkovnega pomnilnika.
Analogni računalnik MN-10.
V poznih petdesetih letih so sovjetski znanstveniki prvič lahko fotografirali oddaljeno stran Lune. To je bilo storjeno s pomočjo avtomatske postaje "Luna-3". In 24. septembra 1970 je sovjetska vesoljska ladja Luna-16 dostavila vzorce zemlje z Lune na Zemljo. Nato se je to leta 1972 z aparatom Luna-20 ponovilo.
Promocijski video:
Eden najpomembnejših dosežkov domače robotike in znanosti je bil ustanovitev oblikovalskega biroja, imenovanega po V. I. Lavochkin aparat "Lunokhod-1". To je robot z občutki druge generacije. Opremljen je s senzorskimi sistemi, med katerimi je glavni sistem tehničnega vida (STZ). Lunokhod-1 in Lunokhod-2, razvita v letih 1970-1973, ki ju nadzoruje človeški operater v nadzornem načinu, sta prejemala in na Zemljo posredovala dragocene informacije o lunarni površini. In leta 1975 so se v ZSSR zagnale avtomatske medplanetarne postaje Venera-9 in Venera-10. S pomočjo repetitorjev so prenašali informacije o površini Venere, pristali na njej.
Prvi na svetu rover "Lunokhod-1".
Leta 1962 se je v Politehničnem muzeju pojavil humanoidni robot "REKS", ki je izvajal izlete za otroke.
Od konca 60. let prejšnjega stoletja se je v Sovjetski zvezi začelo množično uvajanje prvih domačih robotov v industrijo, razvoj znanstvenih in tehničnih temeljev in organizacij, povezanih z robotiko. Raziskovanje podvodnih prostorov z roboti se je začelo hitro razvijati, izboljšali so se vojaški in vesoljski razvoj.
Poseben dosežek v teh letih je bil razvoj daljnosežnega izvidniškega letala DBR-1, ki bi lahko izvajalo misije po zahodni in srednji Evropi. Prav tako je ta dron prejel oznako I123K, njegova serijska proizvodnja je bila ustanovljena od leta 1964.
DBR - 1.
Leta 1966 so voronješki znanstveniki izumili manipulator za zlaganje kovinskih plošč.
Kot že omenjeno, je razvoj podvodnega sveta potekal v koraku z drugimi tehničnimi preboji. Tako je leta 1968 Inštitut za oceanologijo ZSSR skupaj z Leningradskim politehničnim inštitutom in drugimi univerzami ustvaril enega prvih robotov za obvladovanje podvodnega sveta - računalniško vodeni aparat Manta (tipa Octopus). Njegov nadzorni sistem in senzorski aparat je omogočil zajem in prevzem predmeta, na katerega je opozoril operater, ga prinesel v "tele-oko" ali ga dal v bunker za preučevanje, pa tudi iskanje predmetov v nemirni vodi.
Leta 1969 na Centralnem raziskovalnem inštitutu Ministrstva za obrambno industrijo pod vodstvom B. N. Surnin je začel ustvarjati industrijskega robota "Universal-50". In leta 1971 so se pojavili prvi prototipi industrijskih robotov prve generacije - roboti UM-1 (nastali pod vodstvom P. N. Belyanina in B. Sh. Rozina) in UPK-1 (pod vodstvom V. I. Aksyonov), opremljeni s programskimi sistemi krmilniki in zasnovani za izvajanje obdelovalnih postopkov, hladno žigosanje, galvansko brizganje.
Avtomatizacija je v tistih letih celo dosegla, da so v enem od ateljejev uvedli rezalnega robota. Programirali so ga za vzorec, ki je meril velikost figure stranke do rezanja tkanine.
V zgodnjih 70. letih so številne tovarne prešle v avtomatizirane linije. Na primer, tovarna ur Petrodvorets "Raketa" je opustila ročno sestavljanje mehanskih ur in prešla na robotske linije, ki izvajajo te operacije. Tako so več kot 300 delavcev osvobodili dolgočasnega dela in povečali produktivnost dela za 6-krat. Kakovost izdelkov se je izboljšala, število zavrnjenih izdelkov pa se je močno zmanjšalo. Za napredno in racionalno proizvodnjo je bil obrat leta 1971 odlikovan z redom delovnega rdečega transparenta.
Tovarna ur Petrodvorets "Raketa":
Leta 1973 so prve v ZSSR mobilne industrijske robote MP-1 in "Sprut" sestavili in dali v proizvodnjo v OKB TC pri Leningradskem politehničnem inštitutu, leto pozneje pa so celo izvedli prvo svetovno prvenstvo v šahu med računalniki, kjer je zmagovala sovjetska oddaja "Kaissa ".
Istega leta 1974 je Svet ministrov ZSSR v vladni odredbi z dne 22. julija 1974 "O ukrepih za organizacijo proizvodnje avtomatskih programiranih manipulatorjev za strojništvo" določil: imenovati OKB TK kot glavno organizacijo za razvoj industrijskih robotov za strojništvo. V skladu z odlokom Državnega odbora ZSSR za znanost in tehnologijo je bilo ustvarjenih prvih 30 serijskih industrijskih robotov, ki so namenjeni servisu različnih industrij: za varjenje, za servisiranje stiskalnic in obdelovalnih strojev itd. V Leningradu se je začel razvoj magnetnih navigacijskih sistemov Kedr, Invariant in Skat za vesoljske ladje, podmornice in letala.
Uvedba različnih računalniških sistemov ni mirovala. Leta 1977 je V. Burtsev ustvaril prvi simetrični večprocesorski računalniški kompleks (MCC) "Elbrus-1". Za medplanetarne raziskave so sovjetski znanstveniki ustvarili celostnega robota "Centaur", ki ga nadzira kompleks M-6000. Navigacija tega računalniškega kompleksa je bila sestavljena iz žiroskopa in mrtvega obračunskega sistema z odometrom, opremljen je bil tudi z laserskim merilcem razdalje in taktilnim senzorjem, ki je omogočal pridobivanje informacij o okolju.
Najboljši modeli, ustvarjeni do konca 70. let, vključujejo industrijske robote, kot so "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 in številni drugi modeli.
Leta 1978 je ZSSR izdala katalog "Industrijski roboti" (M.: Min-Stankoprom ZSSR; Ministrstvo za visoko šolstvo RSFSR; NIIMash; Oblikovalni urad za tehnično kibernetiko pri Leningradskem politehničnem inštitutu, 109 str.), Ki je predstavil tehnične značilnosti 52 modelov industrijskih robotov in dva manipulatorja z ročnim upravljanjem.
Od leta 1969 do 1979 se je število celovito mehaniziranih in avtomatiziranih delavnic in proizvodnih obratov povečalo z 22,4 na 83,5 tisoč, število mehaniziranih podjetij - z 1,9 na 6,1 tisoč.
Leta 1979 je ZSSR začela proizvajati visokozmogljive večprocesorske UVK z rekonfigurirano strukturo PS 2000, kar je omogočilo reševanje številnih matematičnih in drugih problemov. Razvita je bila tehnologija za vzporedne naloge, ki je omogočala, da se je razvil sistem umetne inteligence. Na Inštitutu za kibernetiko je pod vodstvom N. Amosova ustvaril legendarnega robota "Kid", ki ga je nadzirala učna nevronska mreža. Tak sistem, s pomočjo katerega so bile izvedene številne pomembne študije na področju nevronskih mrež, je razkril prednosti pri upravljanju slednjih pred tradicionalnimi algoritmi. Sovjetska zveza je hkrati razvila revolucionarni model računalnika druge generacije - BESM-6, v katerem se je prvič pojavil prototip sodobnega pomnilnika predpomnilnika.
BESM-6.
Tudi leta 1979 na Moskovski državni tehniški univerzi. N. E. Bauman je po naročilu KGB razvil aparat za odstranjevanje eksplozivnih predmetov - ultralahki mobilni robot MRK-01 (značilnosti robota si lahko ogledate na povezavi).
Do leta 1980 je bilo približno 40 novih modelov industrijskih robotov v serijski proizvodnji. Tudi v skladu s programom državnega standarda ZSSR se je začelo delo na standardizaciji in poenotenju teh robotov, leta 1980 pa se je pojavil prvi pnevmatični industrijski robot s pozicijskim krmiljenjem, opremljen s tehničnim vidom MP-8. Razvil jo je OKB TK Leningradškega politehničnega inštituta, kjer je nastal Centralni raziskovalni in razvojni inštitut za robotiko in tehnično kibernetiko (TsNII RTK). Prav tako so se znanstveniki udeležili vprašanja ustvarjanja čutečih robotov.
Na splošno je leta 1980 v ZSSR število industrijskih robotov preseglo 6000, kar je več kot 20% celotnega števila na svetu.
Oktobra 1982 je ZSSR postala organizator mednarodne razstave Industrial Robots-82. Istega leta je bil izdan katalog "Industrijski roboti in manipulatorji z ročnim nadzorom" (M.: NIIMash ZSSR Ministrstvo za strojno industrijo, 100 str.), Ki je navajal podatke o industrijskih robotih, proizvedenih ne samo v ZSSR (67 modelov), temveč tudi v Bolgariji, na Madžarskem, v vzhodni Nemčiji, na Poljskem, v Romuniji in na Češkoslovaškem.
Leta 1983 je ZSSR sprejela edinstven kompleks P-700 "Granit", razvit posebej za mornarico, ki ga je razvil NPO Mashinostroyenia (OKB-52), v katerem so se lahko rakete samostojno postavile v bojne formacije in si med letom razdelile cilje.
Leta 1984 so bili razviti sistemi za reševanje informacij s strmoglavljenih zrakoplovov in označevanje krajev strmoglavljenja "Maple", "Marker" in "Call".
Na Inštitutu za kibernetiko je po ukazu Ministrstva za obrambo ZSSR v teh letih nastal avtonomni robot "MAVR", ki se je lahko sproščeno usmeril proti cilju po razgibanem, težkem terenu. "MAVR" je imel visoko sposobnost med državami in zanesljiv zaščitni sistem. Tudi v teh letih je bil zasnovan in izveden prvi ognjeni robot.
Maja 1984 je vlada izdala odredbo "O pospeševanju dela na avtomatizaciji strojegradnje, ki temelji na naprednih tehnoloških procesih in fleksibilnih prilagodljivih kompleksih", ki je dala nov preskok v robotizaciji v ZSSR. Odgovornosti za izvajanje politike na področju ustvarjanja, uvajanja in vzdrževanja fleksibilne avtomatizirane proizvodnje so bile dodeljene Ministrstvu za strojne stroje ZSSR. Večina del je bila izvedena v podjetjih strojništva in obdelave kovin.
Leta 1984 je bilo že več kot 75 avtomatiziranih delavnic in odsekov, opremljenih z roboti, proces celostne implementacije industrijskih robotov kot dela tehnoloških linij in prožnih avtomatiziranih proizvodnih zmogljivosti, ki so se uporabljale v strojništvu, orodjarstvu, radio in elektronski industriji, je postajal vse močnejši.
V mnogih podjetjih Sovjetske zveze so začeli obratovati fleksibilni proizvodni moduli (FPM), fleksibilne avtomatizirane linije (GAL), odseki (GAU) in delavnice (GAC) z avtomatiziranimi transportnimi in skladiščnimi sistemi (ATSS). Do začetka leta 1986 je bilo število takih sistemov več kot 80, vključevali so samodejno krmiljenje, menjavo orodja in odstranjevanje odrezkov, zaradi česar se je čas proizvodnega cikla zmanjšal za 30-krat, prihranek proizvodne površine se je povečal za 30-40%.
Prilagodljivi proizvodni moduli:
Leta 1985 je Centralni raziskovalni inštitut RTK začel razvijati sistem vgrajenih robotov za ISS "Buran", opremljen z dvema manipulatorjema dolžine 15 m, sistemom za razsvetljavo, televizijo in telemetrijo. Glavne naloge sistema so bile izvajati operacije z več tonami tovora: raztovarjanje, pristajanje z orbitalno postajo. In leta 1988 je bil lansiran ISS Energiya-Buran. Avtorja projekta sta bila V. P. Glushko in drugi sovjetski znanstveniki. ISS Energia-Buran je postal najpomembnejši in najbolj napreden projekt osemdesetih let v ZSSR.
ISS Energia-Buran:
V letih 1981-1985. v ZSSR je prišlo do določenega upada proizvodnje robotov zaradi svetovne krize v odnosih med državami, vendar je do začetka leta 1986 v podjetjih ZSSR že delovalo več kot 20.000 industrijskih robotov.
Do konca leta 1985 se je število industrijskih robotov v ZSSR približalo 40.000, kar je približno 40% vseh robotov na svetu. Za primerjavo: v ZDA je bila ta številka nekajkrat manjša. Roboti so bili široko vpeti v gospodarstvo in industrijo.
Po tragičnih dogodkih v jedrski elektrarni v Černobilu je Moskovska državna tehnična univerza dobila ime Bauman, sovjetski inženirji V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinin so hitro in uspešno razvili mobilne robote, ki so pomagali izvesti potrebne raziskave in delati po katastrofi na nevarnih območjih - MRK in Mobot-ChKhV. Znano je, da so se takrat robotske naprave uporabljale tako v obliki radijsko vodenih buldožerjev kot posebni roboti za razkuževanje okolice, strehe in zgradbe zasilne enote jedrske elektrarne.
Mobot-CHHV (mobilni robot, Černobil, za kemične čete).
Do leta 1985 je ZSSR razvila državne standarde za industrijske robote in manipulatorje: standarde, kot je GOST 12.2.072-82, "industrijski roboti. Robotski tehnološki kompleksi in odseki. Splošne varnostne zahteve ", GOST 25686-85" Manipulatorji, samodejni upravljavci in industrijski roboti. Izrazi in opredelitve "in GOST 26053-84" Industrijski roboti. Pravila sprejemanja. Preskusne metode ".
Do konca 80-ih je naloga robotizacije narodnega gospodarstva postala zelo nujna: rudarska, metalurška, kemična, lahka in živilska industrija, kmetijstvo, promet in gradbeništvo. Tehnologija instrumentacije se je široko razvila, ki je prešla na mikroelektronsko osnovo.
V poznih sovjetskih letih je lahko robot nadomestil od enega do tri ljudi v proizvodnji, odvisno od premika, povečal produktivnost dela za približno 20-40% in zamenjal predvsem nizko kvalificirane delavce. Sovjetski znanstveniki in razvijalci so bili pred težko nalogo znižati stroške robota, saj je to močno omejilo vseprisotno robotiko.
V ZSSR je bilo pri razvoju teoretičnih temeljev robotike, razvoju znanstvenih in tehničnih idej, ustvarjanju in raziskovanju robotov in robotskih sistemov vključenih več znanstvenih in proizvodnih skupin: N. E. Bauman, Inštitut za strojništvo. A. A. Blagonravova, Centralni raziskovalni in razvojni inštitut za robotiko in tehnično kibernetiko (TsNII RTK) Sankt Peterburškega politehničnega inštituta, Inštitut za električno varjenje po imenu E. O. Paton (Ukrajina), Inštitut za uporabno matematiko, Inštitut za težave s krmiljenjem, Raziskovalni inštitut za tehnologijo strojništva (Rostov), Eksperimentalno raziskovalni inštitut za obdelovalne stroje za kovine, Projektni in tehnološki inštitut za težko tehniko, Orgstankoprom itd.
Velik prispevek k organizaciji znanosti in proizvodnje, oblikovanju znanstvene in tehnične baze o problematiki robotov in razvoju teoretičnih temeljev robotike so prispevali dopisni člani I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, pa tudi znani znanstveniki in specialisti M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinski, G. N. Rapoport, BC Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Kuleshov, F. M. Kulakov, BC Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofejev, BC Rybak, M. S. Vorošilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovsky, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev in drugi.
Mladi specialisti so se usposabljali po sistemu univerzitetnega usposabljanja, posebnega srednjega in poklicnega izobraževanja ter po sistemu prekvalifikacije in izpopolnjevanja delavcev.
Izobraževanje osebja v glavni robotski posebnosti "Robotski sistemi in kompleksi" je bilo takrat izvedeno na številnih vodilnih univerzah v državi (Moskovska državna tehnična univerza, SPPI, Kijev, Čeljabinsk, Krasnojarski politehnični zavodi itd.).
Že vrsto let se je razvoj robotike v ZSSR in državah vzhodne Evrope izvajal v okviru sodelovanja med državami članicami CMEA (Svet za medsebojno ekonomsko pomoč). Leta 1982 so vodje delegacij podpisali Splošni sporazum o večstranskem sodelovanju pri razvoju in organizaciji proizvodnje industrijskih robotov, v zvezi s katerim je bil ustanovljen Svet glavnih oblikovalcev (SGC). V začetku leta 1983 so članice CMEA podpisale Sporazum o večstranski specializaciji in sodelovanju pri proizvodnji industrijskih robotov in manipulatorjev za različne namene, decembra 1985 pa je 41. (izredno) zasedanje CMEA sprejelo celovit program znanstvenega in tehnološkega napredka držav članic CMEA do leta 2000, pri katerih so industrijsko roboti in robotizacija proizvodnje vključeni kot eno od prednostnih področij integrirane avtomatizacije.
S sodelovanjem ZSSR, Madžarske, Nemške demokratične republike, Poljske, Romunije, Češkoslovaške in drugih držav socialističnega tabora je bila v teh letih uspešno ustvarjena nova industrijska robota za električno obločno varjenje "Interrobot-1". S strokovnjaki iz Bolgarije so znanstveniki iz ZSSR celo ustanovili proizvodno združenje "Red Proletarian - Beroe", ki je bilo opremljeno s sodobnimi roboti z elektromehanskimi pogoni serije RB-240. Zasnovani so za pomožne operacije: nakladanje in razkladanje delov na strojih za rezanje kovin, menjava delovnega orodja, prevoz in zlaganje delov na palete itd.
Če povzamemo, lahko rečemo, da je bilo do začetka 90. let v Sovjetski zvezi proizvedenih približno 100.000 enot industrijskih robotov, ki so nadomestili več kot milijon delavcev, vendar so osvobojeni zaposleni še vedno našli delo. V ZSSR so razvili in izdelali več kot 200 modelov robotov. Do konca leta 1989 je bilo več kot 600 podjetij in več kot 150 raziskovalnih inštitutov in oblikovalskih birojev del Ministrstva za instrumente ZSSR. Skupno število zaposlenih v panogi je preseglo milijon.
Sovjetski inženirji so načrtovali uvedbo uporabe robotov na skoraj vseh področjih industrije: strojništvo, kmetijstvo, gradbeništvo, metalurgija, rudarstvo, lahka in živilska industrija - toda temu se ni uresničilo uresničiti.
Z uničenjem ZSSR se je načrtovano delo na področju razvoja robotike na državni ravni ustavilo, serijska proizvodnja robotov pa je prenehala. Tudi tisti roboti, ki so se že uporabljali v industriji, so izginili: sredstva za proizvodnjo so bila privatizirana, nato pa so tovarne popolnoma propadle, unikatna draga oprema pa uničena ali prodana za odpad. Prišel je kapitalizem.