Меню

Функциональная схема электропривода переменного тока



Автоматизированные электроприводы переменного тока

С машинами двойного питания в асинхронном режиме.

рис.53

где ДЧВ – датчик частоты вращения (по скорости ротора);

РН – регулятор напряжения;

ФНЧС – формирователь напряжения и частоты вращения;

СУ – система управления.

На одном валу с асинхронной машиной (МДП) установлен датчик частоты вращения, который представляет из себя тахометр с возбуждением от постоянных магнитов и числом полюсов равным числу полюсов асинхронной машины. ДЧВ одновременно служит датчиком углового положения ротора. На входе блока ФНЧС подаются сигналы:

1. с частотой питающей сети через блоки Фв и РН, которые соответственно изменяют начальную фазу φ2 со стороны питания ротора и его амплитуды.

2. подается от ДЧВ с частотой . На входе блока ФНЧС формируется синусоидальное напряжение частота которого т.е. которая в свою очередь зависит от механической нагрузки на валу двигателя.

Регулирование угловой скорости МДП в этом режиме осуществляется при отсутствии воздействия регулирующего ток на , изменение фазу с помощью ФВ и амплитуды с помощью РН. Благодаря введению обратной связи по положению ротора с помощью ДЧВ устойчивость работы электропривода будет определятся характером изменения скольжения.

Так же как и в асинхронном режиме в асинхронном режиме МДП может работать в двигательном режиме с ω больше и меньше синхронной, в генераторном режиме с ω больше и меньше синхронной.

Д регулирования в приводах с МДП ≈ 3:1 при расширении диапазона существенным образом увеличивается установленная мощность системы.

· Экономичность(за счет полезного использования энергии скольжения);

· Стабильность высокая (автономное регулирование U и φ ротора);

При двухзвенном регулировании ротор долен иметь повышенную механическую прочность.

При выборе мощности для такого электропривода необходимо учитывать также возможность регулирования реактивной мощности со стороны статора. Режим полной компенсации реактивной мощности со стороны статора требует увеличения номинального тока ротора т.е. увеличения габаритов серийно выпускаемой машины. Для двигателей мощностью 1000÷5000 МВт приведет к увеличение габаритов 2÷5 % соответственно.

Автоматизированные электроприводы переменного тока

С вентильным двигателем.

АЭП с вентильным двигателем состоит из синхронного двигателя статор которого может питаться непосредственно от промышленной электросети. Кроме того питание может осуществляться через преобразовательное устройство. Ротор имеет электромагнитную систему возбуждения с постоянными магнитами.

Кроме этого вентильный электропривод электронный коммутатор, который представляет из себя преобразователь частоты, реже НПЧ, чаще ПЧ с ПЗПТ. Функционально этот коммутатор подобен коллектору в машине постоянного тока. Преобразователь частоты управляется либо функцией положения ротора, либо функцией магнитного потока.

Вентильный коммутатор присоединяется к выводам статорной обмотки СД и выполняет две основные функции:

1. распределение постоянного тока по цепям двигателя.

2. преобразование постоянного тока в трехфазный переменный ток с регулируемой частотой и амплитудой.

Последовательность переключения тока статора и связанная с этим очередность отпирания силовых ключей определяется с помощью датчика положения ротора.

Электропривод с вентильным двигателем различаются:

2. по устройству системы управления.

Все они обладают следующими общими признаками:

1. возможность регулирования ω вращения, изменением амплитуды напряжения подводимого к статору (вниз).

2. возможность регулирования ω вращения, изменением IВозб (вверх).

3. возможность регулирования ω вращения, изменением частоты напряжения подводимого к статору (вверх и вниз).

При этом характеристики вентильного электропривода в зависимости от режима работы коммутатора аналогичны:

· регулировочные характеристики СД

· регулировочные характеристики ДПТ НВ

· регулировочные характеристики ДПТ ПВ

рис.55

где L –фильтр для сглаживания пульсации постоянного тока;

УИ – управляемый инвертор;

БУИ – блок управления инвертором (сигнал углового положения ротора — измеряется косвенно напряжение и фаза с выхода инвертора);

В – возбудитель, предназначенный для питания обмотки возбуждения ротора.

1. Чаще всего УИ работает с некоторым постоянным углом β определяющим фиксированную частоту инвертора, регулирование ω производится изменением напряжения, т.е. (“вниз”)

2. Если , то регулировать можно изменением тока возбуждения (регулирование “вверх”);

3. Частотное регулирование (“вверх и вниз”); Но при увеличении частоты напряжения на статор СД момент изменится, необходимо изменять ток возбуждения.

4. В АЭП имеется возможность реализации механической характеристики двигателя последовательного возбуждения . Для этого ОВ ротора включают последовательно с УВ.

Режим работы вентильного коммутатора и реализуемые им функции проиллюстрируем с помощью семейства регулировочных механических характеристик вентильного ЭП.

Преимущество: вентильных электроприводов – большие функциональные возможности (большие моменты при малых угловых скоростях).

1. большое число переключений;

2. Низкое быстродействие;

3. Низкая надежность;

4. Ограниченная разрешающая способность по мощности.

Источник

Структурная схема электропривода

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

ВВЕДЕНИЕ

Производственные агрегаты состоят из большого, отдельных машин аппаратов и деталей, выполняющих различные функции. Все части агрегатов в совокупности совершают работу, которая обеспечивает какой либо производственный процесс. Любой производственный агрегат или машинное устройство состоит из трёх основных частей: двигателя (служит для получения механической энергии), передаточного механизма (служит для пердачи механической энергии от двигателя) и исполнительного механизма, выполняющего производственный процесс (крыльчатка вентилятора, барабан лебёдки, брашпиль и т.д.) [1]. Исполнительный механизм так же называют рабочим органом.

Первые два элемента сложного производственного агрегата служат для приведения в движение исполнительного механизма , поэтому их обьединяют под общим названием привод.

Примером первого, простейшего привода является ручной привод ( человек рукой приводил в движение устройство для совершения полезной работы), затем появился конный привод (усилие человека заменено тяговой силой животного). На смену им пришёл механический привод , в котором механическая энергия пердавалась от ветряного, водяного колеса, паровой турбины, двигателя внутреннего сгорания.

В настоящее время для приведения в движение большинства рабочих машин применяется электрический двигатель и основным типом привода является электрический привод или электропривод.

ТЕМА ЛЕКЦИИ 1

Основные понятия электропривода

ПЛАН ЛЕКЦИИ

Читайте также:  Сила тока это направленное движение заряженных частиц

Структурная схема электропривода

Общая классификация электроприводов

Классификация судовых электроприводов

Структурная схема электропривода

Электрический привод представляет собой электромеханическую систему , предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

В общем случае электропривод состоит из 4-х устройств ( рис.1.1 ):

Преобразовательное устройство предназначено для преобразования рода тока, напряжения и частоты тока питающей сети и передачи преобразованных параметров сети в электрическую часть электропривода. Поэтому оно включается между питающей сетью и электрической частью электропривода.

Рис. 1.1. Структурная схема электропривода

В качестве преобразовательных устройств используются:

1. для преобразования рода тока – выпрямители, преобразующие переменный ток в постоянный;

2. для преобразования напряжения – трансформаторы, преобразующие переменное напряжение одного значения в переменное напряжение другого значения той же частоты;

3. для преобразования частоты тока – преобразователи частоты, преобразующие переменный ток одной частоты в переменный ток другой, регулируемой частоты.

4. для преобразования напряжения – инверторы, преобразующие постоянное напряжение в пременное регулируемой амплитуды и частоты

Рассмотрим поочередно преобразовательные устройства.

Источник

Функциональная схема электропривода переменного тока

Электрический привод (сокращённо — электропривод) — это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Современный электропривод — это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

Определение по ГОСТу Р 50369-92 [1] Электропривод — электромеханическая система, состоящая из преобразователей электроэнергии, электромеханических и механических преобразователей, управляющих и информационных устройств и устройств сопряжения с внешними электрическими, механическими, управляющими и информационными системами, предназначенная для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Как видно из определения, исполнительный орган в состав привода не входит. Однако, авторы авторитетных учебников [2] [3] включают исполнительный орган в состав электропривода. Это противоречие объясняется тем, что при проектировании электропривода необходимо учитывать величину и характер изменения механической нагрузки на валу электродвигателя, которые определяются параметрами исполнительного органа. При невозможности реализации прямого привода электродвигатель приводит исполнительный органа в движение через кинематическую передачу. КПД, передаточное число и пульсации, вносимые кинематической передачей также учитываются при проектировании электропривода.

Функциональная схема

  • Регуляторы (Р) предназначен для управления процессами, протекающими в электроприводе.
  • Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразования электрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного или переменного тока.
  • Электромеханический преобразователь (ЭМП) — двигатель, предназначен для преобразования электрической энергии в механическую.
  • Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращения двигателя, а ткаже характер движения (с вращательного на вращательное или с вращательного на поступательное).
  • Упр — управляющие воздействие.
  • ИО — исполнительный орган.

Функциональные части:

  • Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования;
  • Механическая часть;
  • Система управления электропривода.

Характеристики привода

Статические характеристики

Под статическими характеристиками чаще всего подразумеваются электромеханическая и механическая характеристика.

Механическая характеристика

Механическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала к от электромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc). Механические характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода.[4]

Электромеханическая характеристика двигателя

Электромеханическая характеристика — это зависимость угловой скорости вращения вала W от тока I.

Виды электроприводов

  • Нерегулируемые, простейшие, предназначенные для пуска и остановки двигателя, работающие в односкоростном режиме.
  • Регулируемые, допускающие изменение частоты вращения и управление пуском и торможением электродвигателя для заданного технологического процесса. Способ регулирования зависит от типа двигателя. Так, для машин переменного тока применимо управление частотой, током в роторе, переключением пар полюсов статора. Для коллекторных машин применимо регулирование напряжением.
  • Неавтоматизированные
  • Автоматизированные
  • Линейные — для частных случаев.
  • Вращательные — наиболее распространённый тип. Чаще всего линейное перемещение получают механическими преобразователями вращательного движения двигателя.

Подбор электродвигателя

Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

  • Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду ме ханической характеристики, продолжительности включения, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.
  • Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имею щий наименьшие габариты, массу и стоимость.
  • Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

Алгоритм выбора электропривода

Принцип действия исполнительных механизмов не является ключевым фактором выбора электропривода, ключевыми в данном случае являются характеристики технологического процесса, которые должен обеспечить механизм. Этому же условию должен соответствовать и электропривод.

Например алгоритм выбора технических специалистов, обслуживающих технологические процессы, в которых исполнительным механизмом является трубопроводная арматура, будет следующим:

  • Выполняемая функция: запорная, дросселирующее регулирование, запорно-регулирующий режим, отсечка и т. д.
  • Пропускная способность.
  • Транспортируемая среда: абразивная, агрессивная химически, вязкая пульпа, огнеопасный газ, пар и т. д.
  • Время срабатывания арматуры (в зависимости от типа).
  • Высокая ремонтопригодность и длительный срок службы.
Читайте также:  12 вольтовый регулятор тока

Следует иметь в виду, что не может быть универсального электропривода. В качестве примера, приведём средний медеплавильный цех: цех имеет несколько анодных печей, печи работают в разных режимах: загрузка, плавление, восстановление, окисление и это неполный перечень. Требуемые характеристики механизмов для этих режимов различны, на каждом процессе бывает задействована различная группа приводной арматуры. Диаметры разнятся от 200 до 900 мм, различны и подающиеся среды — мазут, газ, воздух и проч., температурные режимы так же изменяются.

С другой стороны, конструкция электропривода может быть модульной, части привода могут свободно меняться, причём блоки разных исполнений должны быть по возможности унифицированы и легко заменяться.

Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественной характеристике и только относительно небольшое время работает на регулировочной характеристике, обычно на пониженной частоте вращения. В этом случае потери электроэнергии на регулировочной характеристике сравнительно невелики, так как мало время работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способы регулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках.

Основными типами электродвигателей, которые используются для привода производственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа, являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются у двигателей постоянного тока, поэтому до недавнего времени они преимущественно и находили применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны, асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностям регулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении и эксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость. Именно эти отличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующее использование в промышленном нерегулируемом электроприводе. [5] В настоящее время двигатели постоянного тока вытесняются асинхронными двигателями с преобразователями частоты, основными производителями которых являются ABB, Schneider, Siemens, Lenze. Число выпускаемых двигателей постоянного тока составляет лишь 4-5 % числа двигателей переменного тока.

Современные российские производители и поставщики электроприводов

Проблема регулирования скорости движения машин и механизмов с целью экономии электроэнергии решалась в последние десятилетия в основном с помощью регулируемых электроприводов. Причём, если ещё в 70-80-х годах преобладающими были регулируемые электроприводы постоянного тока, то в настоящее время они повсеместно вытесняются регулируемыми электроприводами переменного тока, как правило, с асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором. Объясняется это достижениями микроэлектроники, позволяющими реализовать небольшими аппаратными затратами довольно сложные алгоритмы управления электродвигателем переменного тока, который в общем случае предпочтительнее двигателя постоянного тока по надёжности, массе, габаритам и стоимости.

Некоторые из производителей в России и СНГ:

  • ОАО «Электропривод» (г.Киров)
  • ООО «Электропривод» (Украина, Запорожье),
  • ОАО Завод «Преобразователь» (Украина, Запорожье),
  • ОАО «Запорожский электроаппаратный завод»,
  • НИПТИЭМ,
  • ОАО «Владимир»,
  • ООО «АВВИ»,
  • ООО «Двигатель»,
  • ЗАО Томск,
  • ООО «Кранприборсервис» на базе СКТБ Башенного Краностроения (СКТББК г. Москва),
  • ООО НПФ «Ирбис» (г. Новосибирск),
  • ООО «ЧЭАЗ — ЭЛПРИ» (дочернее предприятие ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод»),
  • НТЦ «Приводная техника» (г. Челябинск),
  • ЗАО «ЭРАСИБ» (г. Новосибирск)
  • НПП «Уралэлектра» (г. Екатеринбург).

Источник

Функциональна схема электропривода

Электропривод современного ПР представляет собой комплекс приводов, каждый из которых управляет отдельной степенью подвижности. Рассмотрим на примере электроприводного ПР модели HdS05/06 (фирма GdA, Германия) наиболее распространенную функциональную схему (Рис. 16).

Рис. 16 – Функциональная схема управления электромеханического робота модели HdS05/06.

Данный ПР обладает шестью степенями подвижности, обозначенными на схеме как θ1…θ6. Все шесть электроприводов (ЭП1…ЭП6) управляются от общего центрального вычислительного устройства (ЦВчУ) системы программного управления (СПУ) ПР. Центральное вычислительное устройство выдает сигналы на цифровые регуляторы положения (ЦРП1….ЦРП6) отдельных приводов. Цифровые регуляторы положения управляют сервоприводами (СП1…СП6) в соответствии с сигналами ЦВчУ и датчиков угла (ДУ), например, кодовых датчиков угла с фотоэлектрическим преобразованием.

Одним из наиболее сложных и ответственных элементов в электроприводном ПР является сервопривод (СП).

Функциональная схема сервопривода ПР приведена на рис. 17.

Рис. 17 – Функциональная схема сервопривода ПР.

Данная схема представляет собой аналогово-цифровую систему автоматического управления, в которой сочетаются преимущества комбинированной аналоговой системы, работающей по принципу трехконтурной системы подчиненного регулирования, с достоинствами цифровой системы (высокая точность и удобство программирования).

Первый контур образован двигателем (М) с преобразователем (ПР) и регулятором тока (РТ). Во второй контур входят датчик скорости (ДС) и регулятор скорости (РС). В состав третьего контура дополнительно входят датчик угла (ДУ) и цифровой регулятор положения (ЦРП).

В качестве регуляторов скорости и тока в ПР чаще всего используются аналоговые, а в последнее время – и цифровые, операционные усилители с помощью которых легко реализуется практически любой требуемый закон управления. Датчик скорости также может быть как аналоговым, так и цифровым.

В ряде случаев применение датчика скорости не требуется, т.к. сигнал об изменении скорости может быть вычислен в цифровом регуляторе положения (ЦРП) путем дифференцирования сигнала с датчика угла (ДУ)

Таким образом анализ функциональных схем, приведенных на рис.16 и рис. 17, показывает, что независимо от конкретной схемы электропривод ПР состоит из следующих элементов:

– исполнительного элемента (двигателя);

– регуляторов тока, скорости и угла;

– и датчиков обратной связи по току, скорости и углу.

Современные тенденции развития робототехники таковы, что позволяют выпускать сервоприводы, которые конструктивно объединяют двигатель, преобразователь, датчики и регуляторы скорости и тока.

Лекция 1 Введение. Основные сведения о дисциплине. Краткая характеристика основных разделов. Классификация роботов по назначению. Стр. 4
Лекция 2 Кинематика манипулятора. Основные задачи кинематики манипулятора Прямая задача кинематики. Матрицы сложных поворотов. Стр. 8
Лекция 3 Матрица поворота вокруг произвольной оси. Представление матриц поворота через углы Эйлера. Стр. 13
Лекция 4 Геометрический смысл матриц поворота. Свойства матриц поворота. Однородные координаты и матрицы преобразований. Стр. 17
Лекция 5 Звенья, сочленения и их параметры. Представление Денавита-Хартенберга. Алгоритм формирования систем координат звеньев. Стр. 20
Лекция 6 Уравнение кинематики манипулятора. Классификация манипуляторов. Обратная задача кинематики. Метод обратных преобразований. Стр. 29
Лекция 7 Геометрический подход. Определение различных конфигураций манипулятора. Решение обратной задачи кинематики для первых трех сочленений. Решение для первого сочленения. Решение для второго сочленения. Стр. 37
Лекция 8 Решение для третьего сочленения. Решение обратной задачи кинематики для последних трех сочленений. Решение для четвертого сочленения. Решение для пятого сочленения Решение для шестого сочленения. Стр. 44
Лекция 9 Уравнения вида конфигурации для определения индикаторов конфигурации манипулятора. Машинное моделирование. Динамика манипулятора. Метод Лагранжа-Эйлера. Скорость произвольной точки звена манипулятора. Стр. 52
Лекция 10 Кинетическая энергия манипулятора. Потенциальная энергия манипулятора. Уравнения движения манипулятора. Уравнения движения манипулятора с вращательными сочленениями. Стр. 60
Лекция 11 Уравнения Ньютона-Эйлера. Вращающиеся системы координат. Стр. 72
Лекция 12 Подвижные системы координат. Кинематика звеньев. Стр. 75
Лекция 13 Рекуррентные уравнения динамики манипулятора. Стр. 80
Лекция 14 Планирование траекторий манипулятора. Сглаженные траектории в пространстве присоединенных переменных. Расчет 4-3-4-траектории. Стр. 83
Лекция 15 Граничные условия для 4-3-4-траектории. Стр. 89
Лекция 16 Управление манипуляторами промышленного робота. Методы вычисления управляющих моментов. Передаточная функция одного сочленения. Стр. 95
Читайте также:  Действие магнитного тока обусловлено


Лекция 17 Устройство позиционирования для одного сочленения манипулятора. Критерии работоспособности и устойчивости. Стр. 101
Лекция 18 Компенсация в системах с цифровым управлением. Зависимость момента от напряжения. Управление манипулятором с переменной структурой. Адаптивное управление. Адаптивное управление по заданной модели. Адаптивное управление с авторегрессивной моделью. Стр. 106
Лекция 19 Адаптивное управление по возмущению. Независимое адаптивное управление движением. Стр. 112
Лекция 20 Очувствление. Введение. Датчики измерения в дальней зоне. Триангуляция. Метод подсветки. Стр. 116
Лекция 21 Измерение расстояние по времени прохождения сигнала. Очувствление в ближней зоне. Индуктивные датчики. Датчики Холла. Стр. 122
Лекция 22 Емкостные датчики. Ультразвуковые датчики. Оптические датчики измерений в ближней зоне. Стр. 127
Лекция 23 Тактильные датчики. Дискретные пороговые датчики. Аналоговые датчики. Силомоментное очувствление. Элементы датчика и схвата, встроенного в запястье. Выделение сил и моментов. Стр. 132
Лекция 24 Системы технического зрения. Получение изображения. Стр. 138
Лекция 25 Методы освещения. Стереоизображение. Системы технического зрения высокого уровня. Сегментация. Проведение контуров и определение границ. Стр. 143
Лекция 26 Определение порогового уровня. Глобальные и локальные пороги. Применение движения. Описание, Дескрипторы границы. Стр. 149
Лекция 27 Сигнатуры. Дескрипторы области. Текстура. Скелет области. Сегментация и описание трехмерных структур. Описание трехмерной сцены плоскими участками. Применение градиента. Стр. 153
Лекция 28 Разметка линий и соединений. Обобщенные конусы. Распознавание. Интерпретация. Стр. 160
Лекция 29 Языки программирования роботов. Характеристики роботоориентированных языков. Определение положения. Определение движения. Очувствление и управление. Системные средства программирования. Стр. 166
Лекция 30 Моделирование рабочего пространства. Описание задачи сборки. Синтез программы. Искусственный интеллект и планирование задач в робототехнике. Поиск пространства решений. Экспертные системы и системы представления знаний. Стр. 172
Литература Стр. 179

Лекция 1

Введение

«Одна машина может выполнять работу сотни обыкновенных людей, но никакая машина не заметит одного выдающегося человека».

Слово «робот» происходит от чешского слова «robota», означающего работу. Впервые это слово прозвучало в пьесе К.Чапека «Р.У.Р» в 1921г.

Современное значение слова «робот» — автоматическое устройство, которое выполняет функции, обычно приписываемые человеку. В соответствии с этим определением стиральная машина является роботом.

Более точное определение промышленных роботов: «перепрограммируемый многофункциональный манипулятор, предназначенный для осуществления различных, заранее заданных перемещений материалов, деталей, инструментов или специальных приспособлений с целью выполнения различных работ».

Современный промышленный робот – универсальный, оснащенный компьютером манипулятор, состоящий из нескольких твердых звеньев, последовательно соединенных вращательными или поступательными сочленениями.

Первые роботы, с которых началась современная робототехника, появились сразу после второй мировой войны. В конце 40-х годов в Окриджской и Аргоннской национальных лабораториях были начаты исследовательские программы по созданию дистанционно управляемых механических манипуляторов для работы с радиоактивными материалами. Разрабатывались манипуляторы копирующего типа, предназначенные для точного воспроизведения движений руки и кисти человека-оператора. В систему входили задающий и копирующий манипуляторы. Позднее путем установления механических связей между задающим и копирующим манипуляторами была введена обратная связь, позволяющая оператору ощущать силы взаимодействия между копирующим манипулятором и его рабочей средой. В середине 50-х годов механические способы введения обратной связи были заменены электрическими и гидравлическими.

После этого были разработаны манипуляторы с компьютером, способные выполнять автономно повторяющиеся операции. От специализированных автоматических машин эти роботы отличались возможностью смены выполняемых операций.

В начале 60-х годов была разработана механическая рука с тактильными датчиками (чувствительными к весу, усилию, температуре и т. п.). В последствии (в конце 60-х) к этому добавлялись «глаза» и «уши» – телекамера с микрофонами.

В 70-х годах началась разработка и промышленное использование манипуляторов для сборочных операций. Совершенствуются методы управления.

В настоящее время робототехника представляет собой значительно более обширную область науки, чем можно было себе представить всего несколько лет назад. Она включает вопросы кинематики, динамики, планирования стратегий, языков программирования и искусственного интеллекта.

Системы и комплексы, автоматизированные с помощью роботов, называют роботизированными. Роботизированные системы и комплексы, в которых роботы выполняют основные функции, называют робототехническими.

Роботы находят применение в других (кроме промышленности) областях: транспорте (беспилотная авиация, луноходы и т.п.), в сельском хозяйстве, в здравоохранении (протезирование, микрохирургия, и т.п.), в сфере обслуживания (бытовые машины, спасательные работы, торговые автоматы), космос, подводные аппараты и т.п.

Источник