Formiranje i razvoj sovjetske robotike

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Dobar pregledni članak o formiranju i razvoju sovjetske robotike.

Robotizacija u SSSR-u

U XX veku SSSR je zapravo bio jedan od svetskih lidera u robotici. Suprotno svim tvrdnjama buržoaskih propagandista i političara, Sovjetski Savez je za nekoliko decenija uspio da se od zemlje s narodom koji nije znao čitati i pisati, pretvoriti u naprednu svemirsku silu.

Razmotrimo neke - ali nikako sve - primjere formiranja i razvoja robotskih rješenja.

1930-ih, jedan od sovjetskih školaraca, Vadim Matskevich, stvorio je robota koji se mogao kretati desnom rukom. Stvaranje robota trajalo je 2 godine, a sve to vrijeme dječak je proveo u strugarskim radionicama Novočerkaskog politehničkog instituta. U dobi od 12 godina, Vadim se već odlikovao svojom genijalnošću. Napravio je radio kontrolisani mali oklopni automobil koji je lansirao vatromet.

I tokom ovih godina pojavile su se automatske linije za preradu ležajnih dijelova, a zatim je krajem 40-ih godina prvi put u svijetu stvorena složena proizvodnja klipova za traktorske motore. Svi procesi su automatizovani: od utovara sirovina do pakovanja proizvoda.

Krajem 40-ih, sovjetski naučnik Sergej Lebedev završio je razvoj prvog u Sovjetskom Savezu elektronskog digitalnog računara MESM, koji se pojavio 1950. godine. Ovaj računar je postao najbrži u Evropi. Godinu dana kasnije, Sovjetski Savez je izdao naredbu o razvoju sistema automatskog upravljanja vojnom opremom i stvaranju Odsjeka za specijalnu robotiku i mehatroniku.

Sovjetski naučnici su 1958. godine razvili prvi poluprovodnički AVM (analogni kompjuter) MN-10 na svetu, koji je osvojio goste izložbe u Njujorku. Istovremeno, kibernetički naučnik Viktor Gluškov izrazio je ideju o kompjuterskim strukturama nalik mozgu koje bi povezale milijarde procesora i olakšale fuziju memorije podataka.

Analogni računar MN-10

Krajem 1950-ih, sovjetski naučnici su po prvi put uspjeli fotografirati drugu stranu Mjeseca. To je urađeno pomoću automatske stanice "Luna-3". A 24. septembra 1970. sovjetska svemirska letjelica Luna-16 isporučila je uzorke tla sa Mjeseca na Zemlju. To je potom ponovljeno sa aparatom Luna-20 1972. godine.

Jedno od najznačajnijih dostignuća domaće robotike i nauke bilo je stvaranje dizajnerskog biroa po imenu V. I. Lavočkinov aparat "Lunohod-1". Ovo je druga generacija senzornog robota. Opremljen je senzorskim sistemima, među kojima je glavni sistem tehničkog vida (STZ). Lunohod-1 i Lunohod-2, razvijeni 1970-1973, kojima je upravljao ljudski operater u nadzornom režimu, primali su i prenosili vrijedne informacije o površini Mjeseca na Zemlju. A 1975. godine u SSSR-u su lansirane automatske međuplanetarne stanice Venera-9 i Venera-10. Uz pomoć repetitora, prenosili su informacije o površini Venere, slijećući na nju.

Prvi rover na svijetu "Lunohod-1"

Godine 1962. u Politehničkom muzeju pojavio se humanoidni robot "REKS" koji je vodio ekskurzije za djecu.

Od kraja 60-ih godina počinje masovno uvođenje prvih domaćih robota u industriju u Sovjetskom Savezu, razvoj naučnih i tehničkih fondacija i organizacija vezanih za robotiku. Istraživanje podvodnih prostora pomoću robota počelo se ubrzano razvijati, vojni i svemirski razvoji su se poboljšali.

Posebno dostignuće tih godina bio je razvoj bespilotnog izviđačkog aviona velikog dometa DBR-1, koji je mogao da izvršava misije širom Zapadne i Srednje Evrope. Takođe, ovaj dron je dobio oznaku I123K, njegova serijska proizvodnja je uspostavljena od 1964. godine.

DBR - 1

Godine 1966. naučnici iz Voronježa izumili su manipulator za slaganje metalnih limova.

Kao što je već spomenuto, razvoj podvodnog svijeta išao je u korak s drugim tehničkim otkrićima. Tako je 1968. godine Institut za oceanologiju Akademije nauka SSSR-a, zajedno sa Lenjingradskim politehničkim institutom i drugim univerzitetima, stvorio jednog od prvih robota za istraživanje podvodnog svijeta - kompjuterski vođen uređaj "Manta" (tipa "Octopus"). Njegov upravljački sistem i senzorni aparat omogućili su hvatanje i podizanje objekta na koji je operater pokazao, donošenje do "tele-oka" ili stavljanje u bunker radi proučavanja, kao i traženje objekata u nemirnoj vodi.

Godine 1969. u Centralnom istraživačkom institutu Ministarstva odbrambene industrije pod rukovodstvom B. N. Surnin je počeo da stvara industrijskog robota "Universal-50". A 1971. godine pojavili su se prvi prototipovi industrijskih robota prve generacije - roboti UM-1 (kreirani pod vodstvom PNBelyanina i B. Sh. Rozina) i UPK-1 (pod vodstvom VI Aksenova), opremljeni sa Softverski sistemi upravljaju i dizajnirani za izvođenje operacija obrade, hladnog štancanja, galvanizacije.

Automatizacija je tih godina čak dostigla tačku da je u jednom od ateljea uveden robotski rezač. Programiran je za uzorak, mjereći veličinu figure kupca do krojenja tkanine.

Početkom 70-ih, mnoge fabrike su prešle na automatizovane linije. Na primjer, petrodvorečka fabrika satova "Raketa" odustala je od ručnog sklapanja mehaničkih satova i prešla na robotske linije koje obavljaju ove operacije. Tako je više od 300 radnika oslobođeno mučnog posla i povećana produktivnost rada za 6 puta. Kvalitet proizvoda je poboljšan, a broj odbijenih proizvoda je drastično smanjen. Za naprednu i racionalnu proizvodnju, fabrika je 1971. godine odlikovana Ordenom Crvene zastave rada.

Petrodvorets Fabrika satova "Raketa"

Godine 1973. prvi u SSSR-u mobilni industrijski roboti MP-1 i "Sprut" sastavljeni su i pušteni u proizvodnju u OKB TC na Lenjingradskom politehničkom institutu, a godinu dana kasnije čak su održali i prvo svjetsko prvenstvo u šahu među kompjuterima, gdje su pobjednik je bio sovjetski program "Kaissa".

Iste 1974. godine Vijeće ministara SSSR-a u vladinoj uredbi od 22. jula 1974. "O mjerama za organizaciju proizvodnje automatskih programiranih manipulatora za mašinstvo" naznačilo je: da imenuje OKB TK kao glavnu organizaciju za razvoj industrijskih robota za mašinstvo. U skladu sa dekretom Državnog komiteta SSSR-a za nauku i tehnologiju, stvoreno je prvih 30 serijskih industrijskih robota za servisiranje različitih industrija: za zavarivanje, za servisiranje prese i alatnih mašina itd. U Lenjingradu je započeo razvoj magnetnih navigacionih sistema Kedr, Invarijant i Skat za svemirske brodove, podmornice i avione.

Uvođenje različitih računarskih sistema nije stajalo mirno. Tako je 1977. godine V. Burtsev stvorio prvi simetrični višeprocesorski računarski kompleks (MCC) "Elbrus-1". Za međuplanetarna istraživanja, sovjetski naučnici su kreirali integralnog robota "Centaur" kojim upravlja kompleks M-6000. Navigacija ovog računarskog kompleksa sastojala se od žiroskopa i sistema za mrtvo računanje sa kilometražom, bio je opremljen i laserskim meračem udaljenosti i taktilnim senzorom koji je omogućavao dobijanje informacija o okruženju.

Najbolji uzorci stvoreni do kraja 70-ih uključuju industrijske robote kao što su "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 i niz drugih modela.

Godine 1978. SSSR je objavio katalog "Industrijski roboti" (M.: Min-Stankoprom SSSR-a; Ministarstvo visokog obrazovanja RSFSR-a; NIIMash; Projektantski biro tehničke kibernetike na Lenjingradskom politehničkom institutu, 109 str.), koji predstavili tehničke karakteristike 52 modela industrijskih robota i dva manipulatora sa ručnim upravljanjem.

Od 1969. do 1979. godine broj sveobuhvatno mehanizovanih i automatizovanih radionica i industrija porastao je sa 22,4 na 83,5 hiljada, a mehanizovanih preduzeća - sa 1,9 na 6,1 hiljada.

Godine 1979. u SSSR-u su počeli proizvoditi multiprocesorske UVK visokih performansi s rekonfigurabilnom strukturom PS 2000, što je omogućilo rješavanje mnogih matematičkih i drugih problema. Razvijena je tehnologija za paraleliziranje zadataka, što je omogućilo razvoj ideje o sistemu umjetne inteligencije. U Institutu za kibernetiku, pod rukovodstvom N. Amosova, stvoren je legendarni robot "Kid" kojim je upravljala neuronska mreža koja uči. Ovakav sistem, uz pomoć kojeg je sproveden niz značajnih studija u oblasti neuronskih mreža, otkrio je prednosti u upravljanju ovim poslednjim u odnosu na tradicionalne algoritamske. U isto vrijeme, Sovjetski Savez je razvio revolucionarni model računara druge generacije - BESM-6, u kojem se prvi put pojavio prototip moderne keš memorije.

BESM-6

Takođe 1979. na Moskovskom državnom tehničkom univerzitetu. N. E. Bauman, po nalogu KGB-a, razvijen je uređaj za odlaganje eksplozivnih predmeta - ultralaki mobilni robot MRK-01 (karakteristike robota možete pogledati na linku).

Do 1980. godine oko 40 novih modela industrijskih robota ušlo je u serijsku proizvodnju. Također, u skladu sa programom Državnog standarda SSSR-a, započeli su radovi na standardizaciji i unificiranju ovih robota, a 1980. godine pojavio se prvi pneumatski industrijski robot s pozicionom kontrolom, opremljen tehničkim vidom MP-8. Razvio ga je OKB TC Lenjingradskog politehničkog instituta, gde je stvoren Centralni istraživačko-razvojni institut za robotiku i tehničku kibernetiku (TsNII RTK). Takođe, naučnici su se bavili pitanjima stvaranja razumnih robota.

Generalno, 1980. godine broj industrijskih robota u SSSR-u premašio je 6.000 komada, što je bilo više od 20% ukupnog broja u svijetu.

U oktobru 1982. SSSR je postao organizator međunarodne izložbe Industrial Robots-82. Iste godine objavljen je katalog "Industrijski roboti i manipulatori sa ručnim upravljanjem" (Moskva: NIIMash SSSR Ministarstvo industrije mašina alatki, 100 str.), koji daje podatke o industrijskim robotima proizvedenim ne samo u SSSR-u (67 modela), ali i u Bugarskoj, Mađarskoj, Istočnoj Njemačkoj, Poljskoj, Rumuniji i Čehoslovačkoj.

Godine 1983. SSSR je usvojio jedinstveni kompleks P-700 "Granit" razvijen posebno za mornaricu, koji je razvio NPO Mashinostroyenia (OKB-52), u kojem su rakete mogle samostalno da se postroje u borbenu formaciju i međusobno raspoređuju mete tokom leta.

Godine 1984. razvijeni su sistemi za spašavanje informacija iz srušenih aviona i označavanje mjesta pada "Javor", "Marker" i "Poziv".

U Institutu za kibernetiku, po nalogu Ministarstva odbrane SSSR-a, ovih godina je stvoren autonomni robot "MAVR", koji je mogao slobodno da se kreće prema meti po neravnom, teškom terenu. "MAVR" je posedovao visoku sposobnost kretanja i pouzdan sistem zaštite. Takođe tokom ovih godina dizajniran je i implementiran prvi vatrogasni robot.

U maju 1984. Vlada je izdala uredbu „O ubrzanju rada na automatizaciji proizvodnje mašina na bazi naprednih tehnoloških procesa i fleksibilnih podesivih kompleksa“, koja je dala novi skok u robotizaciji u SSSR-u. Odgovornosti za sprovođenje politike u oblasti stvaranja, uvođenja i održavanja fleksibilne automatizovane proizvodnje dodijeljene su Ministarstvu za industriju mašina alatki SSSR-a. Većina radova obavljena je u preduzećima za mašinstvo i obradu metala.

U 1984. godini već je postojalo više od 75 automatizovanih radionica i sekcija opremljenih robotima, proces integrisane implementacije industrijskih robota u sklopu tehnoloških linija i fleksibilnih automatizovanih proizvodnih objekata koji su se koristili u mašinstvu, instrumentarstvu, radio i elektronskoj industriji. dobijanje snage.

U mnogim preduzećima Sovjetskog Saveza pušteni su u rad fleksibilni proizvodni moduli (PMM), fleksibilne automatizovane linije (GAL), sekcije (GAU) i radionice (GAC) sa automatizovanim transportnim i skladišnim sistemima (ATSS). Do početka 1986. godine broj takvih sistema je bio više od 80, uključivali su automatsku kontrolu, promjenu alata i uklanjanje strugotine, zbog čega je vrijeme proizvodnog ciklusa smanjeno za 30 puta, a ušteda proizvodne površine povećana je za 30-40 %.

Fleksibilni proizvodni moduli

Godine 1985. TsNII RTK je počeo da razvija sistem robota na brodu za ISS "Buran", opremljen sa dva manipulatora dužine 15 m, sistemima osvetljenja, televizije i telemetrije. Glavni zadaci sistema bili su izvođenje operacija sa višetonskim teretom: istovar, pristajanje na orbitalnu stanicu. A 1988. lansiran je ISS Energia-Buran. Autori projekta bili su V. P. Glushko i drugi sovjetski naučnici. ISS Energia-Buran postao je najznačajniji i najnapredniji projekat 1980-ih u SSSR-u.

ISS "Energia-Buran"

U 1981-1985. u SSSR-u je došlo do izvjesnog pada proizvodnje robota zbog svjetske krize u odnosima između zemalja, ali je do početka 1986. godine u poduzećima Ministarstva instrumenata SSSR-a već funkcioniralo više od 20.000 industrijskih robota.

Do kraja 1985. broj industrijskih robota u SSSR-u se približio 40.000, što je činilo oko 40% svih robota u svijetu. Poređenja radi: u SAD je ovaj broj bio nekoliko puta manji. Roboti su naširoko uvedeni u privredu i industriju.

Nakon tragičnih događaja u nuklearnoj elektrani Černobil, Moskovski državni tehnički univerzitet nazvan po Bauman, sovjetski inženjeri V. Švedov, V. Dorotov, M. Čumakov, A. Kalinjin brzo i uspješno su razvili mobilne robote koji su pomogli u sprovođenju potrebnih istraživanja i rada nakon katastrofe u opasnim područjima - MRK i Mobot-ChKhV. Poznato je da su se tada koristili robotski uređaji kako u vidu radio-upravljanih buldožera, tako i specijalnih robota za dezinfekciju okolnog prostora, krova i zgrade hitne jedinice nuklearne elektrane.

Mobot-CHHV (mobilni robot, Černobil, za hemijske trupe)

Do 1985. SSSR je razvio Gosstandarde za industrijske robote i manipulatore: standarde kao što je GOST 12.2.072-82 „Industrijski roboti. Robotski tehnološki kompleksi i sekcije. Opći sigurnosni zahtjevi ", GOST 25686-85" Manipulatori, auto-operatori i industrijski roboti. Termini i definicije "i GOST 26053-84" Industrijski roboti. Pravila prihvatanja. Metode ispitivanja".

Krajem 80-ih godina, zadatak robotizacije nacionalne ekonomije dobio je veliku hitnost: rudarstvo, metalurška, hemijska, laka i prehrambena industrija, poljoprivreda, transport i građevinarstvo. Tehnologija izrade instrumenata bila je široko razvijena, koja je prešla na mikroelektronsku bazu.

U kasnim sovjetskim godinama, robot je mogao zamijeniti od jedne do tri osobe u proizvodnji, ovisno o smjeni, povećao je produktivnost rada za oko 20-40% i zamijenio uglavnom niskokvalificirane radnike. Izazov za sovjetske naučnike i programere bio je da smanje cenu robota, jer je to u velikoj meri ograničavalo sveprisutnu robotiku.

U SSSR-u je niz naučnih i proizvodnih timova tih godina bio uključen u razvoj teorijskih osnova robotike, razvoj naučnih i tehničkih ideja, stvaranje i istraživanje robota i robotskih sistema: MSTU im. N. E. Bauman, Institut za mašinstvo. AA. Blagonravova, Centralni institut za istraživanje i razvoj za robotiku i tehničku kibernetiku (TsNII RTK) Politehničkog instituta u Sankt Peterburgu, Institut za električno zavarivanje im. E. O. Paton (Ukrajina), Institut za primijenjenu matematiku, Institut za probleme upravljanja, Istraživački institut za tehnologiju mašinstva (Sv. Rostov), Institut za eksperimentalno istraživanje alatnih mašina za rezanje metala, Projektno-tehnološki institut za teško inženjerstvo, Orgstankoprom, itd.

Dopisni članovi I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, kao i poznati naučnici i specijalisti M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinsky, G. N. Rapoport, B. C. Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Kulešov, F. M. Kulakov, B. C. Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofejev, B. C. Rybak, M. S. Vorošilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovski, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev i drugi.

Mladi specijalisti su se osposobljavali kroz sistem univerzitetske obuke, srednjeg specijalnog i stručnog obrazovanja i kroz sistem prekvalifikacije i usavršavanja radnika.

Obuka osoblja u glavnoj robotskoj specijalnosti "Robotski sistemi i kompleksi" odvijala se u to vrijeme na nizu vodećih univerziteta u zemlji (MSTU, SPPI, Kijev, Čeljabinsk, Krasnojarsk Politehnički instituti, itd.).

Dugi niz godina razvoj robotike u SSSR-u i zemljama istočne Evrope odvijao se u okviru saradnje zemalja članica CMEA (Savjet za međusobnu ekonomsku pomoć). Šefovi delegacija su 1982. godine potpisali Opšti sporazum o multilateralnoj saradnji u razvoju i organizaciji proizvodnje industrijskih robota, u vezi sa kojim je formirano Vijeće glavnih dizajnera (SGC). Početkom 1983. godine članice SMEE potpisale su Sporazum o multilateralnoj specijalizaciji i saradnji u proizvodnji industrijskih robota i manipulatora za različite namene, a decembra 1985. godine, na 41. (vanrednom) zasedanju CMEA usvojen je Sveobuhvatni program naučnog i tehnološkog napretka. zemalja članica CMEA do 2000. godine, u kojoj su industrijski roboti i robotizacija proizvodnje uključeni kao jedno od prioritetnih područja integrirane automatizacije.

Uz učešće SSSR-a, Mađarske, Njemačke Demokratske Republike, Poljske, Rumunije, Čehoslovačke i drugih zemalja socijalističkog tabora, tih godina uspješno je stvoren novi industrijski robot za elektrolučno zavarivanje "Interrobot-1". Sa stručnjacima iz Bugarske, naučnici iz SSSR-a su čak osnovali proizvodno udruženje "Crveni proleter - Beroe", koje je bilo opremljeno modernim robotima sa elektromehaničkim pogonima serije RB-240. Namijenjeni su za pomoćne poslove: utovar i istovar dijelova na metaloreznim mašinama, mijenjanje radnih alata, transport i paletiranje dijelova itd.

Sumirajući, možemo reći da je do početka 90-ih u Sovjetskom Savezu proizvedeno oko 100.000 jedinica industrijskih robota, koji su zamijenili više od milijun radnika, ali su otpušteni zaposlenici ipak našli posao. U SSSR-u je razvijeno i proizvedeno više od 200 modela robota. Do kraja 1989. godine, preko 600 preduzeća i više od 150 istraživačkih instituta i projektantskih biroa bilo je u sastavu Ministarstva za instrumente SSSR-a. Ukupan broj zaposlenih u industriji premašio je milion.

Sovjetski inženjeri su planirali da uvedu upotrebu robota u gotovo sve oblasti industrije: mašinstvo, poljoprivreda, građevinarstvo, metalurgija, rudarstvo, laka i prehrambena industrija, ali to nije bilo suđeno.

S uništenjem SSSR-a, planirani rad na razvoju robotike na državnom nivou prestao je, a serijska proizvodnja robota je prestala. Nestali su čak i oni roboti koji su se već koristili u industriji: privatizovana su sredstva za proizvodnju, zatim su fabrike potpuno uništene, a jedinstvena skupa oprema uništena ili prodata u otpad. Došao je kapitalizam.