Sovyet robotiğinin oluşumu ve gelişimi

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Sovyet robotiğinin oluşumu ve gelişimi hakkında iyi bir genel bakış makalesi.

SSCB'de robotizasyon

XX yüzyılda, SSCB aslında robotikte dünya liderlerinden biriydi. Burjuva propagandacılarının ve politikacılarının tüm iddialarının aksine, Sovyetler Birliği birkaç on yılda okuma yazma bilmeyen bir halktan gelişmiş bir uzay gücüne dönüşmeyi başardı.

Robotik çözümlerin oluşumu ve geliştirilmesine ilişkin bazı - ancak hiçbir şekilde değil - örnekleri ele alalım.

1930'larda, Sovyet okul çocuklarından Vadim Matskevich, sağ eliyle hareket edebilen bir robot yarattı. Robotun yaratılması 2 yıl sürdü, tüm bu süre boyunca çocuk Novocherkassk Politeknik Enstitüsü'nün torna atölyelerinde geçirdi. 12 yaşındayken Vadim, yaratıcılığıyla zaten ayırt edildi. Havai fişek fırlatan radyo kontrollü küçük zırhlı bir araba yarattı.

Ayrıca bu yıllarda, rulman parçalarının işlenmesi için otomatik hatlar ortaya çıktı ve ardından 40'lı yılların sonunda dünyada ilk kez traktör motorları için karmaşık bir piston üretimi yaratıldı. Hammaddelerin yüklenmesinden ürünlerin paketlenmesine kadar tüm süreçler otomatikleştirildi.

40'ların sonlarında, Sovyet bilim adamı Sergei Lebedev, Sovyetler Birliği'nde 1950'de ortaya çıkan ilk elektronik dijital bilgisayar MESM'nin geliştirilmesini tamamladı. Bu bilgisayar Avrupa'nın en hızlısı oldu. Bir yıl sonra, Sovyetler Birliği, askeri teçhizat için otomatik kontrol sistemlerinin geliştirilmesi ve Özel Robotik ve Mekatronik Dairesi'nin oluşturulması hakkında bir emir yayınladı.

1958'de Sovyet bilim adamları, New York'taki serginin konuklarını kazanan dünyanın ilk yarı iletken AVM (analog bilgisayar) MN-10'unu geliştirdiler. Aynı zamanda sibernetik bilim adamı Viktor Glushkov, milyarlarca işlemciyi birbirine bağlayacak ve veri belleğinin kaynaşmasını kolaylaştıracak "beyne benzer" bilgisayar yapıları fikrini dile getirdi.

Analog bilgisayar MN-10

1950'lerin sonlarında, Sovyet bilim adamları ilk kez ayın uzak tarafını fotoğraflamayı başardılar. Bu, otomatik istasyon "Luna-3" kullanılarak yapıldı. Ve 24 Eylül 1970'de Sovyet uzay aracı Luna-16, Ay'dan Dünya'ya toprak örnekleri gönderdi. Bu daha sonra 1972'de Luna-20 aparatı ile tekrarlandı.

Yerli robotik ve bilimin en dikkate değer başarılarından biri, V. I. Lavochkin cihazı "Lunokhod-1". Bu, ikinci nesil algılanan bir robottur. Aralarında ana teknik görüş sistemi (STZ) olan sensör sistemleri ile donatılmıştır. 1970-1973'te geliştirilen, bir insan operatör tarafından denetim modunda kontrol edilen Lunokhod-1 ve Lunokhod-2, ay yüzeyi hakkında Dünya'ya değerli bilgiler aldı ve iletti. Ve 1975'te Venera-9 ve Venera-10 otomatik gezegenler arası istasyonlar SSCB'de piyasaya sürüldü. Tekrarlayıcıların yardımıyla, üzerine inerek Venüs'ün yüzeyi hakkında bilgi aktardılar.

Dünyanın ilk gezgini "Lunokhod-1"

1962'de, çocuklar için geziler düzenleyen Politeknik Müzesi'nde insansı bir robot "REKS" ortaya çıktı.

60'lı yılların sonundan itibaren Sovyetler Birliği'nde ilk yerli robotların sanayiye kitlesel tanıtımı, robotik ile ilgili bilimsel ve teknik temellerin ve organizasyonların geliştirilmesi başladı. Sualtı alanlarının robotlar tarafından keşfi hızla gelişmeye başlamış, askeri ve uzay alanındaki gelişmeler iyileştirilmiştir.

O yıllarda özel bir başarı, Batı ve Orta Avrupa'da misyonlar gerçekleştirebilecek uzun menzilli insansız keşif uçağı DBR-1'in geliştirilmesiydi. Ayrıca, bu drone I123K adını aldı, seri üretimi 1964'ten beri kuruldu.

DBR - 1

1966'da Voronej bilim adamları, metal levhaları istiflemek için bir manipülatör icat etti.

Yukarıda bahsedildiği gibi, sualtı dünyasının gelişimi diğer teknik atılımlara ayak uydurmuştur. Böylece, 1968'de, SSCB Bilimler Akademisi Okyanusoloji Enstitüsü, Leningrad Politeknik Enstitüsü ve diğer üniversitelerle birlikte, sualtı dünyasını keşfetmek için ilk robotlardan birini yarattı - bilgisayar kontrollü bir cihaz "Manta" ("Ahtapot" türünden). Kontrol sistemi ve duyusal aparatı, operatörün işaret ettiği bir nesneyi yakalamayı ve almayı, onu "tele-eye" getirmeyi veya çalışma için bir sığınağa koymayı ve ayrıca bulanık sudaki nesneleri aramayı mümkün kıldı.

1969 yılında Savunma Sanayii Bakanlığı Merkez Araştırma Enstitüsü'nde B. N. Surnin, endüstriyel bir robot "Universal-50" yaratmaya başladı. Ve 1971'de, ilk neslin endüstriyel robotlarının ilk prototipleri ortaya çıktı - robotlar UM-1 (PNBelyanin ve B. Sh. Rozin önderliğinde yaratıldı) ve UPK-1 (VI Aksenov liderliğinde), yazılım sistemleri, işleme operasyonları, soğuk damgalama, elektrokaplama gerçekleştirmek için kontrol eder ve tasarlanmıştır.

O yıllarda otomasyon, atölyelerden birinde robotik bir kesicinin tanıtıldığı noktaya bile ulaştı. Kumaşın kesilmesine kadar müşterinin bedeninin boyutunu ölçen bir desen için programlandı.

70'lerin başında birçok fabrika otomatik hatlara geçti. Örneğin, Petrodvorets saat fabrikası "Raketa", mekanik saatlerin manuel montajını terk etti ve bu işlemleri gerçekleştiren robotik hatlara geçti. Böylece 300'den fazla işçi yorucu işlerden kurtuldu ve emek verimliliği 6 kat arttı. Ürünlerin kalitesi arttı ve reddedilenlerin sayısı önemli ölçüde azaldı. Gelişmiş ve rasyonel üretim için, tesise 1971'de Kızıl Bayrak İşçi Nişanı verildi.

Petrodvorets Saat Fabrikası "Raketa"

1973'te, SSCB'de ilk mobil endüstriyel robotlar MP-1 ve "Sprut", Leningrad Politeknik Enstitüsü'ndeki OKB TC'de toplandı ve üretime alındı ve bir yıl sonra bilgisayarlar arasında ilk dünya satranç şampiyonasını bile düzenlediler. kazanan Sovyet programı "Kaissa" idi.

Aynı 1974'te, SSCB Bakanlar Kurulu, 22 Temmuz 1974 tarihli bir hükümet kararnamesinde "Makine mühendisliği için otomatik programlanmış manipülatörlerin üretimini organize etme önlemleri hakkında" şunları belirtti: OKB TK'yi kalkınma için ana organizasyon olarak atamak makine mühendisliği için endüstriyel robotlar. SSCB Devlet Bilim ve Teknoloji Komitesi'nin kararnamesi uyarınca, çeşitli endüstrilere hizmet etmek için ilk 30 seri endüstriyel robot oluşturuldu: kaynak, presler ve takım tezgahları için servis vb. Uzay gemileri, denizaltılar ve uçaklar için Kedr, Invariant ve Skat manyetik navigasyon sistemlerinin geliştirilmesine Leningrad'da başlandı.

Çeşitli bilgi işlem sistemlerinin tanıtımı durmadı. Böylece, 1977'de V. Burtsev, ilk simetrik çok işlemcili bilgisayar kompleksi (MCC) "Elbrus-1" i yarattı. Gezegenler arası araştırmalar için, Sovyet bilim adamları, M-6000 kompleksi tarafından kontrol edilen entegre bir robot "Centaur" yarattılar. Bu bilgi işlem kompleksinin navigasyonu, bir jiroskop ve bir kilometre sayacına sahip bir ölü hesap sisteminden oluşuyordu; ayrıca, çevre hakkında bilgi edinmeyi mümkün kılan bir lazer tarama mesafe ölçer ve dokunsal bir sensör ile donatılmıştı.

70'lerin sonunda oluşturulan en iyi örnekler arasında "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 gibi endüstriyel robotlar ve bir dizi başka model bulunmaktadır.

1978'de SSCB bir "Endüstriyel robotlar" kataloğu yayınladı (M.: SSCB'nin Min-Stankoprom; RSFSR Yüksek Eğitim Bakanlığı; NIIMash; Leningrad Politeknik Enstitüsü'nde Teknik Sibernetik Tasarım Bürosu, 109 s.), Hangi 52 model endüstriyel robotun ve manuel kontrollü iki manipülatörün teknik özelliklerini sundu.

1969'dan 1979'a kadar, kapsamlı mekanize ve otomatikleştirilmiş atölye ve endüstrilerin sayısı 22, 4'ten 83, 5 bine ve mekanize işletmelerin sayısı - 1, 9'dan 6, 1 bine yükseldi.

1979'da SSCB'de yeniden yapılandırılabilir bir PS 2000 yapısına sahip yüksek performanslı çok işlemcili UVK'lar üretmeye başladılar ve bu da birçok matematiksel ve diğer problemlerin çözülmesini mümkün kıldı. Bir yapay zeka sistemi fikrinin gelişmesine izin veren görevleri paralelleştirme teknolojisi geliştirildi. Sibernetik Enstitüsü'nde, N. Amosov liderliğinde, bir öğrenme sinir ağı tarafından kontrol edilen efsanevi robot "Kid" oluşturuldu. Sinir ağları alanında bir dizi önemli çalışmanın gerçekleştirildiği böyle bir sistem, ikincisinin yönetiminde geleneksel algoritmik olanlara göre avantajları ortaya çıkardı. Aynı zamanda, Sovyetler Birliği, modern önbellek prototipinin ilk kez ortaya çıktığı ikinci nesil bilgisayar - BESM-6'nın devrimci bir modelini geliştirdi.

BESM-6

Ayrıca 1979'da Moskova Devlet Teknik Üniversitesi'nde. N. E. Bauman, KGB'nin emriyle, patlayıcı nesnelerin imhası için bir cihaz geliştirildi - ultra hafif bir mobil robot MRK-01 (robotun özellikleri bağlantıda görülebilir).

1980 yılına gelindiğinde, yaklaşık 40 yeni endüstriyel robot modeli seri üretime girdi. Ayrıca, SSCB Devlet Standardı programına uygun olarak, bu robotların standardizasyonu ve birleştirilmesi üzerine çalışmalar başladı ve 1980'de MP-8 teknik vizyonu ile donatılmış konum kontrollü ilk pnömatik endüstriyel robot ortaya çıktı. Robotik ve Teknik Sibernetik Merkez Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü'nün (TsNII RTK) oluşturulduğu Leningrad Politeknik Enstitüsü'nün OKB TC'si tarafından geliştirilmiştir. Ayrıca, bilim adamları, duyarlı robotlar yaratma konularına katıldılar.

Genel olarak, 1980'de SSCB'deki endüstriyel robot sayısı, dünyadaki toplam sayının %20'sinden fazla olan 6.000 parçayı aştı.

Ekim 1982'de SSCB, Endüstriyel Robotlar-82 uluslararası sergisinin organizatörü oldu. Aynı yıl, "Manuel kontrollü endüstriyel robotlar ve manipülatörler" (Moskova: NIIMash SSCB Takım Tezgahı Sanayi Bakanlığı, 100 s.), Sadece SSCB'de üretilmeyen endüstriyel robotlar hakkında veri sağlayan bir katalog yayınlandı (67 model).), ama aynı zamanda Bulgaristan, Macaristan, Doğu Almanya, Polonya, Romanya ve Çekoslovakya'da.

1983'te SSCB, NPO Mashinostroyenia (OKB-52) tarafından geliştirilen ve füzelerin bağımsız olarak savaş düzeninde sıralanabileceği ve uçuş sırasında hedefleri kendi aralarında dağıtabileceği Donanma için özel olarak geliştirilen benzersiz bir P-700 "Granit" kompleksini benimsedi.

1984 yılında, düşen uçaklardan bilgilerin kurtarılması ve "Maple", "Marker" ve "Call" çarpışma alanlarının belirlenmesi için sistemler geliştirildi.

Sibernetik Enstitüsü'nde, SSCB Savunma Bakanlığı'nın emriyle, bu yıllarda engebeli, zorlu arazilerde hedefe serbestçe gidebilen özerk bir robot "MAVR" oluşturuldu. "MAVR", yüksek bir arazi kabiliyetine ve güvenilir bir koruma sistemine sahipti. Ayrıca bu yıllarda ilk ateş robotu tasarlanmış ve uygulanmıştır.

Mayıs 1984'te hükümet, SSCB'de robotizasyonda yeni bir sıçrama sağlayan "ileri teknolojik süreçler ve esnek yeniden ayarlanabilir kompleksler temelinde makine yapımı üretiminin otomasyonu konusundaki çalışmaların hızlandırılması hakkında" bir kararname yayınladı. Esnek otomatik üretimin oluşturulması, tanıtılması ve bakımı alanındaki politikanın uygulanmasına ilişkin sorumluluklar, SSCB Takım Tezgahı Sanayi Bakanlığı'na verildi. İşin çoğu makine mühendisliği ve metal işleme işletmelerinde gerçekleştirildi.

1984 yılında, robotlarla donatılmış 75'ten fazla otomatik atölye ve bölüm vardı, makine mühendisliği, enstrüman yapımı, radyo ve elektronik endüstrilerinde kullanılan teknolojik hatların ve esnek otomatik üretim tesislerinin bir parçası olarak endüstriyel robotların entegre uygulanması süreci oldu. güç kazanıyor.

Sovyetler Birliği'nin birçok işletmesinde, esnek üretim modülleri (PMM), esnek otomatik hatlar (GAL), bölümler (GAU) ve otomatik taşıma ve depolama sistemlerine (ATSS) sahip atölyeler (GAC) devreye alındı. 1986'nın başında 80'den fazla olan bu tür sistemlerin sayısı otomatik kontrol, takım değiştirme ve talaş kaldırmayı içeriyordu, bu nedenle üretim döngü süresi 30 kat azaldı, üretim alanından tasarruf 30-40 arttı. %.

Esnek Üretim Modülleri

1985 yılında, TsNII RTK, ISS "Buran" için 15 m uzunluğunda iki manipülatör, aydınlatma, televizyon ve telemetri sistemleri ile donatılmış bir yerleşik robot sistemi geliştirmeye başladı. Sistemin ana görevleri, çok tonlu kargo ile operasyonları gerçekleştirmekti: boşaltma, yörünge istasyonu ile yerleştirme. Ve 1988'de ISS Energia-Buran fırlatıldı. Projenin yazarları V. P. Glushko ve diğer Sovyet bilim adamlarıydı. ISS Energia-Buran, 1980'lerin SSCB'deki en önemli ve gelişmiş projesi oldu.

ISS "Energia-Buran"

1981-1985'te. SSCB'de ülkeler arasındaki ilişkilerdeki dünya krizi nedeniyle robot üretiminde belirli bir düşüş oldu, ancak 1986'nın başında, SSCB Enstrüman Bakanlığı işletmelerinde 20.000'den fazla endüstriyel robot zaten çalışıyordu.

1985 yılı sonunda, SSCB'deki endüstriyel robotların sayısı 40.000'e yaklaştı ve bu, dünyadaki tüm robotların yaklaşık %40'ını oluşturuyordu. Karşılaştırma için: ABD'de bu sayı birkaç kat daha azdı. Robotlar, ekonomiye ve endüstriye geniş çapta tanıtıldı.

Çernobil nükleer santralindeki trajik olaylardan sonra, Moskova Devlet Teknik Üniversitesi adını aldı. Bauman, Sovyet mühendisleri V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinin, felaketten sonra tehlikeli alanlarda - MRK ve Mobot-ChKhV - gerekli araştırmaların ve çalışmaların yapılmasına yardımcı olan mobil robotları hızlı ve başarılı bir şekilde geliştirdi. O zamanlar nükleer santralin çevresini, çatısını ve acil durum ünitesinin binasını dezenfekte etmek için hem radyo kontrollü buldozerler hem de özel robotlar şeklinde robotik cihazların kullanıldığı bilinmektedir.

Mobot-CHHV (mobil robot, Çernobil, kimyasal birlikler için)

1985'te SSCB, endüstriyel robotlar ve manipülatörler için Gosstandartları geliştirdi: GOST 12.2.072-82 “Endüstriyel robotlar. Robotik teknolojik kompleksler ve bölümler. Genel güvenlik gereksinimleri ", GOST 25686-85" Manipülatörler, otomatik operatörler ve endüstriyel robotlar. Terimler ve tanımlar "ve GOST 26053-84" Endüstriyel robotlar. Kabul kuralları. Test yöntemleri ".

80'lerin sonunda, ulusal ekonomiyi robotize etme görevi büyük bir aciliyet kazandı: madencilik, metalurji, kimya, hafif ve gıda endüstrileri, tarım, ulaşım ve inşaat. Enstrüman yapma teknolojisi, mikroelektronik tabana geçen yaygın olarak geliştirildi.

Sovyet yıllarının sonlarında, bir robot, vardiyaya bağlı olarak üretimde bir ila üç kişinin yerini alabilir, emek verimliliğini yaklaşık% 20-40 oranında artırdı ve çoğunlukla düşük vasıflı işçilerin yerini aldı. Sovyet bilim adamları ve geliştiricileri için zorluk, robotun maliyetini düşürmekti, çünkü bu, her yerde bulunan robotları büyük ölçüde kısıtladı.

SSCB'de, o yıllarda robotiğin teorik temellerinin geliştirilmesi, bilimsel ve teknik fikirlerin geliştirilmesi, robotların ve robotik sistemlerin oluşturulması ve araştırılmasında bir dizi bilim ve üretim ekibi yer aldı: MSTU im. N. E. Bauman, Makine Mühendisliği Enstitüsü. AA Blagonravova, St. Petersburg Politeknik Enstitüsü Robotik ve Teknik Sibernetik Merkezi Araştırma ve Geliştirme Enstitüsü (TsNII RTK), Elektrik Kaynak Enstitüsü E. O. Paton (Ukrayna), Uygulamalı Matematik Enstitüsü, Kontrol Problemleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Teknolojisi Araştırma Enstitüsü (St. Rostov), Metal Kesme Takım Tezgahları Deneysel Araştırma Enstitüsü, Ağır Mühendislik Tasarım ve Teknoloji Enstitüsü, Orgstankoprom, vb.

İlgili üyeler I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky'nin yanı sıra ünlü bilim adamları ve uzmanlar M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinsky, G. N. Rapoport, M. Ö. Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Kuleshov, F. M. Kulakov, M. Ö. Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofeev, M. Ö. Rybak, M. S. Voroshilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovsky, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev ve diğerleri.

Genç uzmanlar, üniversite eğitimi, özel orta ve mesleki eğitim sistemi ve yeniden eğitim ve işçilerin ileri eğitimi sistemi aracılığıyla eğitildi.

Ana robot uzmanlığı "Robotik sistemler ve kompleksler" konusunda personel eğitimi, o sırada ülkenin önde gelen üniversitelerinde (MSTU, SPPI, Kiev, Chelyabinsk, Krasnoyarsk Politeknik Enstitüleri, vb.) gerçekleştirildi.

Uzun yıllar boyunca SSCB ve Doğu Avrupa ülkelerinde robotiğin gelişimi CMEA üyesi ülkeler (Karşılıklı Ekonomik Yardımlaşma Konseyi) arasındaki işbirliği çerçevesinde gerçekleştirilmiştir. 1982'de delegasyon başkanları, Baş Tasarımcılar Konseyi'nin (SGC) oluşturulmasıyla bağlantılı olarak Endüstriyel Robotların Üretiminin Geliştirilmesi ve Düzenlenmesinde Çok Taraflı İşbirliğine İlişkin Genel Anlaşmayı imzaladılar. 1983'ün başında, CMEA üyeleri, çeşitli amaçlar için endüstriyel robotların ve manipülatörlerin üretiminde çok taraflı uzmanlaşma ve işbirliği konusunda bir Anlaşma imzaladı ve Aralık 1985'te 41. (olağanüstü) CMEA oturumu, Kapsamlı Bilimsel ve Teknolojik İlerleme Programını kabul etti. Endüstriyel robotların ve üretimin robotizasyonunun entegre otomasyon için öncelikli alanlardan biri olarak yer aldığı 2000 yılına kadar CMEA Üye Ülkelerinin

SSCB, Macaristan, Alman Demokratik Cumhuriyeti, Polonya, Romanya, Çekoslovakya ve sosyalist kampın diğer ülkelerinin katılımıyla, o yıllarda elektrik ark kaynağı için yeni bir endüstriyel robot "Interrobot-1" başarıyla oluşturuldu. Bulgaristan'dan uzmanlarla, SSCB'den bilim adamları, RB-240 serisinin elektromekanik tahriklerine sahip modern robotlarla donatılmış "Kızıl Proleter - Beroe" üretim birliğini bile kurdular. Yardımcı işlemler için tasarlandılar: metal kesme makinelerinde parçaların yüklenmesi ve boşaltılması, çalışma aletlerinin değiştirilmesi, parçaların taşınması ve paletlenmesi vb.

Özetle, 90'lı yılların başında Sovyetler Birliği'nde bir milyondan fazla işçinin yerini alan yaklaşık 100.000 adet endüstriyel robot üretildiğini, ancak serbest bırakılan çalışanların hala iş bulduğunu söyleyebiliriz. SSCB'de 200'den fazla robot modeli geliştirildi ve üretildi. 1989'un sonunda, 600'den fazla işletme ve 150'den fazla araştırma enstitüsü ve tasarım bürosu, SSCB Enstrüman Bakanlığı'nın bir parçasıydı. Sektördeki toplam çalışan sayısı bir milyonu aştı.

Sovyet mühendisleri, robotların neredeyse tüm endüstri alanlarında kullanılmasını planladılar: makine mühendisliği, tarım, inşaat, metalurji, madencilik, hafif ve gıda endüstrileri, ancak bu gerçekleşmeye mahkum değildi.

SSCB'nin yıkılmasıyla birlikte, devlet düzeyinde robotik geliştirme üzerine planlanan çalışmalar durduruldu ve seri robot üretimi durduruldu. Zaten endüstride kullanılan robotlar bile ortadan kayboldu: üretim araçları özelleştirildi, ardından fabrikalar tamamen yıkıldı ve benzersiz pahalı ekipman imha edildi veya hurdaya satıldı. Kapitalizm geldi.