Одним из важнейших факторов интенсификации производства является уменьшение доли ручного труда в технологических процессах в большей степени при выполнении вспомогательных операций, вредных, тяжелых и опасных работ. В решении этой проблемы важная роль отводится робототехнике.
Современная общепринятая трактовка термина «промышленный робот» принята на XI Международном симпозиуме по промышленным роботам (Токио, 1981).
Промышленный робот – многократно программируемое многофункциональное устройство. Оно предназначено для манипулирования и транспортирования деталей, инструментов, специализированной технологической оснастки с помощью программируемых движений для выполнения задач различной степени сложности.
Классификация промышленных роботов согласно истории их развития следующая:
- Роботы первого поколения – программируемые роботы. Характеризуются выполнением жестко запрограммированных операций, «глухи», «немы» и «слепы»;
- Роботы второго поколения – адаптивные роботы. Управляются устройством адаптивного управления и могут реагировать на изменение внешней среды, оснащены датчиками обратной связи, сенсорными устройствами. Возможность корректировать программу в зависимости от изменения параметров внешней среды позволяет существенно расширить область применения роботов по сравнению с роботами первого поколения;
- Роботы третьего поколения – роботы с искусственным интеллектом. Умеют распознавать объекты внешнего мира, обладают способностью действовать самостоятельно.
Конкретная программа действий вырабатывается в процессе движения робота на основании сопоставления модели внешней среды, основной цели и информации, полученной от органов очувствления (сенсоры, датчики). Робот оснащен устройствами, позволяющими вести непрерывную связь (диалог) с человеком на естественном или специализированном (проблемно ориентированном) языке.
Промышленные роботы делятся:
- по виду выполняемых работ – технологические; подземно-транспортные; комбинированные;
- по специализации – специальные, специализированные и универсальные;
- по грузоподъемности – сверхлегкие (до 1 кг), легкие (до 10 кг), средние (до 200 кг), тяжелые (до 1000 кг), сверхтяжелые (свыше 1000 кг).;
- по возможности передвижения – стационарные и подвижные;
- по способу программирования – программируемые обучением и программируемые аналитически.
На основе промышленных роботов создаются роботизированные технологические комплексы (РТК), участки и линии.
Различают следующие разновидности роботизированных технологических комплексов:
- манипуляционные РТК, у которых основной исполнительный орган оканчивается захватом или каким-либо инструментом;
- мобильные РТК (колесные, шагающие, гусеничные, используемые в космических полетах, под водой, в полевых условиях и другие);
- информационно-управляющие РТК, которые могут не иметь движущихся исполнительных устройств. Они следят за ходом протекания технологических процессов, обрабатывают информацию, поступающую от внешних источников, и при необходимости корректируют технологический процесс.
Объединение группы робототехнических комплексов в одну технологическую цепочку изготовления продукции позволяет создавать роботизированные автоматические линии (РАЛ). Эти линии характеризуются высокой производительностью и качеством выпускаемой продукции; совмещением рабочих и вспомогательных процессов во времени; высокой мобильностью и переналаживаемостью.
Наибольшее применение промышленные роботы и робототехнические комплексы нашли в машиностроении (обработка деталей, сварочные работы, в клеевой технологии, сборочном процессе и др.), на вспомогательных работах (упаковка, укладка, погрузка-разгрузка и др.).
В последнее время роботы начинают применяться и в других отраслях: при производстве изделий из пластмасс, в производстве строительных материалов, в легкой и пищевой промышленности и в сельском хозяйстве.