Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Криворізький інститут

Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління

Кафедра технічної кібернетики

ДИПЛОМНА РОБОТА

Зі спеціальності

7.091402 Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

Системи управління промисловим роботом на базі IBM-сумісного персонального комп'ютера

Студента групи ГКС - 05з

Прохорова Михайла Валерійовича

Керівник роботи

доц., к.т.н. Лукашенко Йосип Михайлович

Консультанти:

з спеціальної частини доц., к.т.н. Іванов І.Г.

з програмної частини доц., к.т.н Вдовиченко І.Н.

з економічної частини доц., к.е.н. Тимко Є.В.

з охорони праці доц., к.т.н. Климович Г.Б.

нормо контроль ст. викл. Захарова Г. Б.

Завідувач кафедри ТК доц., к.т.н. Старіков О.М.

Кривий Ріг 2010р.

Міністерство освіти і науки України

Криворізький інститут

Кременчуцького університету економіки, інформаційних технологій і управління

Кафедра Технічної кібернетики

Спеціальність 7.091402 Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка

ЗАТВЕРДЖУЮ

Зав. кафедрою доц., к.т.н. Старіков О.М.

_______________________

" 1 " листопада 2009 р.

ЗАВДАННЯ

на дипломну роботу студента

Прохорова Михайла Валерійовича

1. Тема роботи: Система управління промисловим роботом на базі IBM-сумісного персонального комп'ютера затверджена наказом по інституту від " 29 " жовтня 2009р. № 73С-01

2. Термін здачі студентом закінченої роботи 25.05.10. _

3. Вхідні дані до роботи: Вимоги до кінцевої розробки, лабораторна установка на базі ПР «Електроніка НЦ ТМ01»

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що підлягають розробці): Постановка завдання; Теоретичні дослідження особливостей застосування роботів та маніпуляторів; Устрій і робота ПР «Електроніка НЦ ТМ-01», та його складових; Практична реалізація системи управління промисловим роботом на базі IBM-сумісного персонального комп'ютера; Економічне обґрунтування доцільності розробки системи управління промисловім роботом на базі IBM-сумісного персонального комп'ютера; Охорона праці.

5. Перелік графічного матеріалу (з точними вказівками обов'язкових креслень)

1. Порівняльна оцінка можливостей людини й різних машин

2. Структурно функціональна схема взаємодії систем робота

3.Склад і схема складання мікропроцесорної керуючої обчислювальної системи на базі «Електроніка 60М»

4. Блок схема системи управління

5. Принципова схема блоку сполучення ПК з ПР «Електроніка НЦ ТМ 01»

6. Специфікація блоку сполучення

6. Консультанти з роботи, з вказівками розділів роботи, що належать до них

Розділ	Консультант	Підпис, дата
		Завдання видав	Завдання прийняв
Спеціальна частина	Іванов І.Г.
Програмна частина	Вдовиченко І.Н.
Економічна частина	Тимко Є.В.
Охорона праці	Климович Г.Б.

7. Дата видачі завдання 01.11.09 р.

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН

№ п/п	Найменування етапів дипломної роботи	Термін виконання етапів роботи	Примітки
1.	Отримання завдання на дипломну роботу	01.11.09
2.	Огляд існуючих рішень	20.02.10
3.	Обґрунтування вибраного рішення	13.03.10
4.	Програмна частина (постановка задачі, створення програмного забезпечення, опис алгоритму рішення задачі, проектування та опис інтерфейсу користувача, опис програми)	28.04.10
5.	Оформлення пояснювальної записки	06.05.10
6.	Оформлення графічної документації	14.05.10
7.	Оформлення електронних додатків до диплому	20.05.10
8.	Представлення дипломної роботи до захисту	25.05.10

Анотація

Метою даної дипломної роботи є проектування та розробка системи управління промисловим роботом «Електроніка НЦ ТМ-01» на базі IBM - сумісного персонального комп'ютера. На базі промислового робота «Електроніка НЦ ТМ-01» реалізована лабораторна установка, яка призначена для більш наглядного вивчення роботи та конструкції роботів.

Лабораторна установка призначена для впровадження у навчальний процес для студентів спеціальності “Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка”.

Аннотация

Целью данной дипломной работы является проектирование и разработка системы управления промышленным роботом «Электроника НЦ ТМ-01» на базе IBM - совместимого персонального компьютера. На базе промышленного робота «Электроника НЦ ТМ-01» реализована лабораторная установка, которая предназначена для более наглядного изучения работы и конструкции роботов.

Лабораторная установка предназначена для внедрения в учебный процесс для студентов специальности “Гибкие компьютеризированные системы и робототехника”.

The summary

The purpose of the given degree work is designing and management system engineering by industrial robot "Электроника НЦ ТМ-01" on the basis of IBM - the compatible personal computer. On the basis of industrial robot "Электроника НЦ ТМ-01" laboratory installation, which intended for more evident studying of work and a design of robots is realized.

Laboratory installation is intended for introduction in educational process for students of a specialty “Flexible computer-controlled systems”.

Sections 6, schemes and drawings 19, tables 9, bibliographic references 31, total amount - 103.

ВСТУП

В останній час на території нашої держави склалася тенденція автоматизації та роботизації виробничих процесів, за для досягнення кращої якості та більшої кількості продукції. Майже на кожному підприємстві, що займається виробництвом, існує автоматизована лінія виробництва, або ж хоча б верстат з програмним управлінням (ПК, ЧПУ).

Об'єктивною причиною виникнення й розвитку сучасної робототехніки з'явилася історична потреба виробництва в гнучкій автоматизації з усуненням людини з особистої участі в машинному виробництві й недостатність для цієї мети традиційних засобів автоматизації. Тому завданням робототехніки поряд зі створенням власне засобів робототехніки є розробка заснованих на них систем і комплексів різного призначення. Системи й комплекси, автоматизовані за допомогою роботів, прийнято називати роботизованими. Роботизовані системи, у яких роботи виконують основні технологічні операції, називаються робототехнічними.

Оскільки наш ВНЗ випускає спеціалістів які повинні вміти керувати та обслуговувати різновиди робототехніки, які беруть участь в автоматизованих процесах виробництва, йому потрібна лабораторно-практична база, за допомогою якої студенти могли більш досконало вивчати предмет.

Основою моєї дипломної роботи є промисловий робот «Електроніка НЦ ТМ-01», який був розроблений для завантаження й вивантаження деталей при роботі на токарному верстаті. Даний робот має п'ять ступенів рухливості, які приводяться в рух за допомогою електромеханіки та електропневматичних розподільників. Мені необхідно спроектувати та розробити систему управління даним промисловим роботом на основі IBM - сумісного ПК. Дана дипломна робота спрямована на покращення рівня підготовки студентів, оскільки саме на таких лабораторних установках можливо на живо відпрацьовувати основні навики обслуговування робототехніки даного різновиду.

1. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ

1.1 Найменування та область застосування

Найменування розробки: Система управління промисловим роботом «Електроніка НЦ ТМ-01» на базі IBM - сумісного ПК. Лабораторна установка на базі даного промислового робота може бути впроваджена в Криворізькому інституті КУЕІТУ для застосування у навчальному процесі по спеціальності “Гнучкі комп'ютеризовані системи та робототехніка”.

1.2 Підстава для створення

Підставою для розробки є наказ № 73С-01 від 29 жовтня 2009 р. по Криворізькому інституту КУЕІТУ.

Початок робіт: 01.11.09. Закінчення робіт: 25.05.10.

1.3 Характеристика розробленої системи управління та промислового робота «Електроніка НЦ ТМ-01»

Система управління промисловим роботом «Електроніка НЦ ТМ-01» була розроблена на базі IBM - сумісного персонального комп'ютера. Зв'язок між промисловим роботом і комп'ютером, встановлюється через спеціально спроектований електронний блок сполучення, який є невід'ємною частиною системи управління. Керування роботом виконується за допомогою спеціально розробленої програми, сигнали управління якої потрапляють в блок сполучення через паралельний порт - Centronic.

До складу системи управління входять:

· IBM - сумісний персональний комп'ютер;

· програмне забезпечення;

· блок (плата) сполучення;

· з'єднувальні кабелі;

Основні характеристики промислового роботу «Електроніка НЦ ТМ-01»

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" призначений для обслуговування металорізальних токарських верстатів, а саме для завантаження й вивантаження деталей типу тіл обертання діаметром до 150мм, висотою до 150 мм при виробництві виробів електронної промисловості.

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" забезпечує поворот схватів у горизонтальній площині на кут 90°.

· Система керування забезпечує елементи адаптації робота "Електроніка НЦ ТМ-01" до зовнішнього середовища.

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" забезпечує притиск заготівлі до торця кулачків патрона верстата.

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" забезпечує блокування роботи при наїзді на перешкоду.

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" забезпечує безперервне завантаження й вивантаження деталей на металорізальному верстаті протягом 8 годин. Допускаються зупинки маніпулятора, індицюйовані на екрані дисплея, викликані спрацьовуванням системи самозахисту, якщо тривалість руху забезпечується натисканням клавіші дисплея й перемиканням тумблера «+5В» комірки стабілізації.

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" виготовлений у виконанні УХЛ,
категорії 4.2 за ДСТ 15150-69.

· Категорія ремонтної складності робота "Електроніка НЦ ТМ-01":

- Механічної частини - 8;

- Електричної частини - 10.

1.4 Мета й призначення

Метою даної дипломної роботи було створення системи управління лабораторної установки яка може емітувати виробничі процеси близькі до справжніх процесів на виробництві, та завдяки цьому краще вивчити та застосувати на практиці теоретичні знання з предмету «Робототехніка та мехатроніка».

1.5 Загальні вимоги до розробки

Вимоги до лабораторної установки:

· Виконання лабораторної установки з гідно технічного опису робота "Електроніка НЦ ТМ-01"

· Робот "Електроніка НЦ ТМ-01" повинен експлуатуватися в приміщенні категорії 3 по ДСТУ 11 6В.005.022.

· Для експлуатації робота "Електроніка НЦ ТМ-01" потрібно стиснене повітря за ДСТУ 17433-80 під тиском (3,4-5,98) *105 Па (3,5-6 кг/см2).

· Живлення робота "Електроніка НЦ ТМ-01" здійснюється від однофазної мережі змінного струму напругою 220 В, частоти 50 Гц.

1.6 Джерела розробки

Джерелами розробки дипломної роботи є:

· довідкова література;

· наукова література;

· технічна документація;

2. ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ОСОБЛИВОСТЕЙ ЗАСТОСУВАННЯ РОБОТІВ ТА МАНІПУЛЯТОРІВ

2.1 Основні поняття

Для визначення основного поняття "робот" варто усвідомити головні критерії оцінки його можливостей, тому що робот за своєю концепцією виник як пристрій, покликаний замінити працю людини в найрізноманітніших видах і сферах. Оцінка його можливостей повинна виходити із трьох категорій здібностей, властивій живій істоті, зокрема людині, - фізичних, функціональних й інтелектуальних. Якщо тепер ці критерії для наочності відкласти по трьох осях прямокутних координат (рис. 2.1), то одержимо умовний тривимірний простір живої істоти, де по осі X відкладені фізичні можливості, що включають силу, швидкість, продуктивність, стабільність характеристик, надійність, довговічність і т.д.; по осі Y - функціональні здібності, що характеризують можливість переміщення в просторі, орієнтацію, універсальність і т.д.; по осі Z - рівень інтелекту, що включає пам'ять, логіку, здібність до адаптації, навчанню й т.п.

Рис 2.1. Порівняльна оцінка можливостей людини й різних машин: 1 - людина, 2 - робот, 3 - вантажопідйомна машина, 4 - інформаційна машина

Як видно, робот - це тривимірна машина, що має три виміри, що відповідають простору живої істоти. Обчислювальні й інші інформаційні машини, а також машини вантажопідйомного, будівельного, транспортного виду двовимірні. Стаціонарні машини загального застосування, що існували дотепер, можна вважати одномірними, що мають тільки фізичні можливості. Як же визначається поняття "робот" ?

У широкому розумінні робот може бути визначений як технічна система, здатна заміщати людини або допомагати йому у виконанні різних завдань. Однак і дотепер відсутній строге й загальноприйняте формулювання Різні джерела дають різне тлумачення цього поняття. Велика радянська енциклопедія визначає робот як "машину з антропоморфним (людиноподібним) поведінкою, що частково або повністю виконує функції людини (іноді тварини) при взаємодії з навколишнім світом", а Енциклопедія кібернетики - як "систему, оснащену датчиками, що сприймають інформацію про навколишнє середовище, виконавчими механізмами, що впливають на об'єкти навколишнього середовища, здатну цілеспрямовано поводитися в обстановці, що змінюється. Від інших систем, призначених для обробки вступник ззовні інформації й одержання керуючих впливів (наприклад, систем автоматичного керування технологічними процесами), роботів відрізняє антропоморфізм ...".

Варто привести ще одне визначення поняття "робот", отримане шляхом статистичного аналізу відповіді на питання: "Що таке робот, чим він відрізняється від машин й автоматичних систем?", що задавався 156 експертам, що спеціалізуються в різних галузях науки й техніки. Результатом експертизи з'явилося наступне визначення: "Робот являє собою рухливу компактну систему, відмітними ознаками якої є чутливі елементи, маніпулятори й, саме головне, деяка ступінь штучного інтелекту. При цьому штучний інтелект ототожнюється головним чином зі здатністю до навчання й відповідно до зміни поводження".

При всій численності й розмаїтості формулювань спробуємо виділити закладені в них найбільш характерні відмітні ознаки роботів, до яких, мабуть, варто віднести:

автономність, під якою розуміється здатність самостійного виконання дій або виробничих операцій, керуючись лише із програмним алгоритмом або із цільовою командою й умовами, що змінюються, зовнішнього середовища;

універсальність, що розуміє як здатність виконувати всілякі дії або виробничі операції й легко переходити з одного виду дій на іншій;

автоматичність, тобто здатність виконувати досить складні й завершені дії або виробничі цикли без безпосереднього втручання людини-оператора;

антропоморфізм, що розуміє в широкому змісті як наділення робота здатностями, властивій людині; фізичними (силовими), функціональними (руховими) і інтелектуальними (розумовими), У вузькому змісті під антропоморфізмом розуміється зовнішня подібність робота з людиною, що зовсім необов'язково й може використатися лише в спеціальних цілях;

адаптивність, тобто здатність до цілеспрямованої зміни свого поводження під впливом змін зовнішніх умов і до навчання в процесі взаємодії із зовнішнім середовищем (гнучкість). Здатність до адаптації й навчання реалізується шляхом наділення робота тими або іншими засобами зворотного зв'язку: дотиком, зором, слухом, нюхом, запам'ятовуванням і т.п.

Виділені в найбільш загальному виді без зайвої деталізації ці п'ять відмітних ознак досить повно визначають здатності й можливості робота як технічної системи. При цьому три перших є зовсім невід'ємними ознаками будь-якого робота, а два наступних - четвертий і п'ятий - тією чи іншою мірою можуть бути властиві найбільш досконалим роботам. У такий спосіб може бути дане досить загальне й стисле визначення класу машин, іменованих роботами.

Робот - це автономно функціонуюча універсальна автоматична машина, призначена для відтворення фізичних, рухових і розумових функцій людини, наділена здатністю до адаптації й навчання в процесі активної взаємодії з навколишнім середовищем.

Робот - гарний приклад того, як сума раніше відомих складових частин (маніпуляторів, ЕОМ, сенсорики) дає нову якість принципово новий тип технічного пристрою, що володіє в досить розвиненому варіанті штучним інтелектом, штучними органами почуттів (сенсорика), здатністю сприймати навколишнє середовище й активно впливати на неї, навчаючись й удосконалюючись у ході цього процесу Роботів, а тим більше промислових, повністю відповідному вищенаведеному визначенню, поки ще немає; широко застосовувані роботи не мають пристрої типу органів почуттів людини й здатністю мислити, а подібні розробки поки не вийшли зі стін наукових лабораторій і не одержали широкого застосування. Однак наука й техніка роблять упевнені кроки по шляху рішення однієї з фундаментальних проблем робототехніки - створення роботів що почувають і мислять.

2.2 Склад і структура робота

Робот, активно взаємодіючий з навколишнім середовищем, у загальному виді повинен містити наступні системи: керуючу, інформаційно-вимірювальну (сенсорну), систему зв'язку, виконавчу (моторну). Схема взаємодії систем робота представлена на рис. 2.2



Размещено на http://www.allbest.ru/

Керуюча, або інтелектуальна система - це "мозок" робота, що служить для виробітку законів керування механізмами виконавчої системи на основі закладеної програми з урахуванням сигналів зворотного зв'язку від сенсорної системи. Важливою функцією цієї системи є розпізнавання ситуацій і моделювання середовища функціонування робота, планування дій і прийняття цілеспрямованих рішень, програмування й оптимізація рухів, а також організація спілкування робота з людиною й взаємодіючими пристроями на тій або іншій мові. Керуючі системи роботів реалізуються на базі пневматичних або електричних логічних елементів, аналогових і цифрових систем, а в найбільш зробленому варіанті - на основі ЕОМ або мікропроцесорів, що містять широкий набір вхідних (аналого-цифрових) і вихідних (цифро-аналогових) перетворювачів й інтерфейсних каналів зв'язку, число яких може коливатися від декількох десятків до декількох тисяч. По цих каналах, як по нервових волокнах, передаються безперервні (аналогові) і дискретні (цифрові) сигнали. Інтелектуальні й адаптивні можливості робота визначаються головним чином алгоритмічним і програмним забезпеченням керуючої системи.

Інформаційно-вимірювальна, або сенсорна система - це штучні органи почуттів робота, призначені для сприйняття й перетворення інформації про стан зовнішнього середовища й самого робота. Як елементи сенсорної системи використаються телевізійні й оптико-електронні пристрої, лазерні й ультразвукові далекоміри, акустичні датчики й гідролокатори, тактильні, контактні й індукційні датчики, а також датчики положення, швидкості, сил і моментів, потенціометри, тахометри, акселерометри й т.п.

Система зв'язку - це "мова" робота, що служить для передачі сигналів інформації між системами робота, а також для організації обміну інформацією між роботом і людиною або іншими роботами й пристроями з метою здійснення діалогу, формулювання завдань роботові, контролю за функціонуванням його систем, діагностики несправностей, регламентної перевірки й т.п. Інформація від людини надходить звичайно через пристрій уведення або пульт керування шляхом фізичного впливу (натискання кнопки або клавіші, ключа телеграфного апарата й т.п.). Останнім часом усе ширше починає застосовуватися мовне спілкування, а також уведення інформації за допомогою біопотенціалів (біоуправління). Інформація від робота до людини надходить, як правило, у формі світлових і звукових сигналів, а носіями цієї інформації є різного роду табло, цифрові індикатори, дисплеї, телекамери й т.п. Результати лабораторних досліджень дають підстави думати, що в найближчому майбутньому стане можливим мовне спілкування з роботом на природній людській мові.

Сукупність керуючої, інформаційно-вимірювальної й системи зв'язку утворить інформаційно-керуючу систему робота, що забезпечує обробку й передачу інформації й безпосереднє керування приводами й механізмами виконавчої системи з метою організації активної взаємодії робота з навколишнім середовищем і виконання завдань, сформульованих людиною.

Виконавча, або моторна система - це пристрої, призначені для безпосереднього впливу на об'єкти навколишнього середовища або взаємодії з ними відповідно до керуючих сигналів, які формуються інформаційно-вимірювальною системою або безпосередньо оператором. Як елементи моторної системи використаються приводи (двигуни), передаточні пристрої (передачі), пов'язані з ними механічні руки (маніпулятори), механічні ноги (педикулятори), різні технологічні інструменти, графобудівники, візки з колісним, гусеничним й іншими шасі й ін.

2.3 Покоління роботів

Роботи першого покоління - це роботи із програмним керуванням (ПР - програмні роботи), призначені для виконання певної, жорстоко запрограмованої послідовності операцій, які диктуються відповідним технологічним процесом. Керування такими роботами здійснюється по заздалегідь заданій програмі, а виходить, при строго певних і незмінних умовах експлуатації. Простота формування й зміни програми, тобто можливість перенавчання, зробила таких роботів досить універсальними.

Однак функціональні можливості роботів першого покоління істотно обмежені малими можливостями інформаційно-вимірювальної й недостатньою досконалістю керуючих систем, у результаті чого здатність до сприйняття зовнішнього миру й формуванню його моделі в програмних роботів практично відсутній. Такі роботи не можуть функціонувати самостійно: будь-яке відхилення від заздалегідь певних і заданих програмою умов веде до збою й зупинки, а в найбільш важких випадках - до аварії й виходу робота з ладу. В останні роки в цій групі стали виділяти більш розвинутий варіант, названий півтора покоління, оснащений деяким набором елементів чуття.

До роботів першого покоління відноситься переважна більшість сучасних експлуатованих промислових роботів, за допомогою яких здійснюється установка, зняття, транспортування виробів, механічна й термічна обробка, найпростіші складальні операції, зварювання, штампування, пресування, кування, лиття під тиском, фарбування й обробка й т.п. Вони добре справляються з обслуговуванням металорізального устаткування (зокрема, верстатів зі ЧПУ й обробних центрів), печей, пресів, технологічних ліній, ливарних машин і ін., однак затрудняються виконувати більш складні виробничі операції (наприклад, складальні, монтажні), що не піддаються твердої регламентації процесу, тому що роботи першого покоління принципово не можуть функціонувати автономно в не детермінованій обстановці.

Успішне функціонування роботів із програмним керуванням можливо лише при чітко певних умовах, створення яких вимагає введення спеціального технологічного устаткування, вартість якого часто перевищує вартість самого робота. Це ускладнює й здорожує роботизацію виробництва й інших сфер діяльності людини, робить її менш гнучкою, тому необхідні більш досконалі роботи, що володіють значно більше розвиненим апаратом «почуттів», більшою інформаційною потужністю, здатністю до адаптації й самонавчання, тобто роботи другого покоління.

Роботи другого покоління - це «чуттєві» роботи, призначені для роботи з неорієнтованими об'єктами довільної форми, здійснення складальних і монтажних операцій, збору інформації про зовнішнє середовище. Вони відрізняються, по-перше, істотно більшим набором і досконалістю як зовнішніх сенсорних датчиків (телевізійні, оптичні, тактильні, локаційні й т.п.), так і внутрішніх (датчики положень "руки" або "ноги" відносно "тіла" робота, датчики зусиль і моментів і т.п.) і, по-друге, більше складною системою керування, що вимагає для своєї реалізації керуючої ЕОМ. Невід'ємною частиною роботів другого покоління є їх алгоритмічне й програмне забезпечення, призначене для обробки сенсорної інформації й виробітку керуючих впливів.

Технічні органи почуттів , що входять в інформаційно-вимірювальну систему роботів другого покоління, служать джерелом зворотних зв'язків для керуючої системи; остання, обробляючи отриману інформацію, формує закон керування виконавчими механізмами з урахуванням фактичної обстановки. Таким чином, «чуттєві» роботи при відповідному апаратному, алгоритмічному й програмному забезпеченні здатні розпізнавати "ситуації" й автоматично пристосовуватися (адаптуватися) до заздалегідь не певних й умов, що змінюються, експлуатації, тобто ставати адаптивними роботами, при цьому їхні функціональні можливості можуть бути істотно розширені шляхом нарощування програм обробки сенсорної інформації й адаптивного керування.

Можливості роботів другого покоління, оснащених значним числом датчиків зовнішньої й внутрішньої інформації й потужної керуючої ЕОМ з розвиненим програмним забезпеченням, значно перевершують можливості роботів першого покоління. Завдяки здатності "розпізнавати" зовнішню обстановку, аналізувати сенсорну інформацію й пристосовуватися до умов, що змінюються, експлуатації, «чуттєві» роботи можуть взаємодіяти з неорієнтованими об'єктами в неупорядкованій обстановці, а виходить, виконувати дослідницькі роботи, складальні й монтажні операції, збирати інформацію про навколишнє оточення й т.п.

Роботи третього покоління - це так називані інтелектуальні, або розумні, роботи, призначені не тільки й не стільки для відтворення фізичних і рухових функцій людини, скільки для автоматизації його інтелектуальної діяльності, тобто для рішення інтелектуальних завдань. Вони принципово відрізняються від роботів другого покоління складністю функцій і досконалістю керуючої системи, що включає в себе елементи штучного інтелекту.

Тут доречно звернутися до поняття штучного інтелекту. По визначенню відомого вченого-кібернетика професора А.В. Тимофєєва, під інтелектом розуміється здатність мозку вирішувати (інтелектуальні) завдання шляхом придбання, запам'ятовування й цілеспрямованого перетворення знань у процесі навчання на досвіді й адаптації до різноманітних обставин. При цьому під інтелектуальними розуміються завдання, пов'язані з відшуканням алгоритму рішення цілого класу завдань певного типу. Діяльність же мозку, що володіє інтелектом, спрямовану на рішення інтелектуальних завдань, будемо називати мисленням, або інтелектуальною діяльністю.

У процесі рішення інтелектуальних завдань проявляються такі характерні риси інтелекту, як здатність до аналізу й узагальнення, навчанню й нагромадженню досвіду (знань і навичок), адаптації до умов, що змінюються, у процесі інтелектуальної діяльності. Завдяки цим якостям інтелекту, "мозок" може вирішувати різноманітні завдання, а також легко перебудовуватися з одного завдання на іншу, будучи універсальним засобом рішення широкого кола завдань (у тому числі неформалізованих), для яких немає стандартних, заздалегідь певних методів рішень.

Виникає принципове питання: чи можна моделювати інтелектуальну діяльність, або, іншими словами, створити штучний інтелект? Сучасна наука ствердно відповідає на це питання. Безсумнівно, що обчислювальні машини й роботи в принципі можуть мати основні риси інтелекту. Більше того, сучасні найбільш ЕОМ і роботи в сукупності з їх алгоритмічним і програмним забезпеченням уже володіють, принаймні, частково, цими рисами. Про подібні системи говорять, що вони містять елементи штучного інтелекту. У самому загальному виді штучний інтелект - це сукупність машинних автоматичних методів і засобів цілеспрямованої переробки інформації (знань) відповідно до придбаного в процесі навчання й адаптації досвідом при рішенні різноманітних інтелектуальних завдань.

Штучний інтелект робота можна трактувати як алгоритмічне й програмне забезпечення його інформаційно-керуючої системи, що володіє здатністю моделювати (відображати) навколишнє середовище й вирішувати широкий клас інтелектуальних завдань за допомогою навчання на власному досвіді й адаптації до умов, що змінюються, функціонування. У загальному виді інтелектуальний робот здатний розуміти природну мову й вести діалог з людиною, створювати в собі модель зовнішнього середовища, розпізнавати й аналізувати образи й ситуації, формувати поняття, планувати поводження, на підставі чого будувати програмні рухи виконавчої системи й здійснювати їхнє відпрацьовування в умовах неповної інформованості.

2.4 Класифікація роботів

Роботи можуть класифікуватися по ряду всіляких ознак. Найбільш загальні змістовними є класифікації по 1) призначенню й розв'язуваному класу завдань, 2) особливостям керування, 3) технологічним ознакам. Відомим ученим А.Е. Кобрінським запропонована також загальна класифікація роботів, що поєднує різні класифікаційні ознаки.

2.4.1 Класифікація по призначенню й розв'язуваному класу задач

Оскільки з розвитком робототехніки неминуче формування нових поколінь роботів і впровадження їх у нові області й сфери, класифікація по призначенню й розв'язуваному класу завдань не є завершеної й у відомій мері характеризує шлях розвитку роботів, а тому може бути названа також "еволюційної" (мал. 2.5). По призначенню й розв'язуваному класу завдань роботи всіх поколінь можуть бути розділені на дві більші групи: виробничі й дослідницькі.

Виробничі роботи призначені для виконання важкої, монотонного, шкідливого й небезпечної для здоров'я людей фізичної роботи, а також окремих видів трудомістких, напружених і стомлюючих розумових робіт (проектування, інформаційне забезпечення, керування).

Промислові роботи, що одержали найбільший розвиток у цей час, призначені для автоматизації основних і допоміжних операцій у різних галузях промисловості - машинобудуванні й приладобудуванні, гірничодобувної, нафтохімічної, металургійної, атомної й ряді ін. Промислові роботи, у свою чергу, підрозділяються на три групи по виробничо-технологічних ознаках: виробничі, або технологічні, що виконують основні операції технологічних процесів; підйомно-транспортні, або допоміжні, що виконують допоміжні дії типу "взяти - перенести - покласти"; універсальні, що виконують різні (і основні, і допоміжні) операції.

По спеціалізації промислові роботи підрозділяються на спеціальні, виконуючі строго певні технологічні операції або обслуговуючі конкретні моделі технологічного устаткування; спеціалізовані, або цільові, призначені для виконання технологічних операцій одного виду (зварювання, зборка, фарбування й т.п.) або для обслуговування певної групи моделей технологічного встаткування, об'єднаних сукупністю маніпуляційних дій; універсальні, або багатоцільові, призначені для виконання як основних, так і допоміжних технологічних операцій різних видів і з різними групами моделей технологічного встаткування.

Тому що сучасне будівництво по ступені й стилю механізації наближається до промисловості, будівельні роботи можуть бути включені в цю групу. Вони призначені для автоматизації будівельного виробництва, якому властива величезна кількість ручних операцій, як допоміжних, так й основних.

На сьогоднішній час у будівельному виробництві знаходять застосування різні маніпулятори з керуванням оператором, а також промислові роботи для виробництва будівельних матеріалів. Створення роботів для виконання основних будівельних операцій, наприклад, монтажу будинків і споруджень - справа майбутнього й вимагає, очевидно, кардинального перегляду будівельних технологій. У всякому разі при розробці й створенні таких роботів прийде перебороти ряд труднощів, зокрема, вирішити проблеми забезпечення більших вантажопідйомностей та оснащення роботів досконалими системами чуття й адаптації в умовах украй неорганізованого середовища їхнього функціонування.

Сільськогосподарські роботи призначені для автоматизації трудомістких і монотонних процесів у сільськогосподарському виробництві, що традиційно вимагає значних витрат праці. Крім операції доїння, найбільш автоматизованої в останні роки, стає можливим створення спеціальних транспортно-технологічних засобів, наприклад, тракторів, керованих без водіїв і використовуваних для сівби, оранки, внесення добрив, обприскування посівів, і т.д.

Транспортні роботи призначені для автоматизованого транспортування об'єктів, а також для керування різними транспортними системами. Дослідження й розробки по створенню транспортних роботів інтенсивно ведуться в усім світі.

При цьому виділяються чотири принципово різних типи - наземні, повітроплавні, водоплавні й підземні. Теорія й практика трьох останніх типів не досягли ще в цілому того рівня, щоб говорити про їх сьогодні як про загальну реальність. Практичний розвиток одержали нині наземні транспортні роботи, які можуть бути колісними, крокуючими й гусеничними.

Найбільший розвиток і поширення в цей час одержали колісні транспортні роботи, використовувані досить широко в промислових автоматизованих транспортно-складських системах і гнучких автоматизованих виробництвах у вигляді мобільних автоматичних кранів, автоматичних керованих візків, робокарів й ін., що оснащують у багатьох випадках різними маніпуляційними пристроями. У найпростішому виді такі роботи їздять по рейках або по маршруті над кабелем, прокладеним під поверхнею підлоги Генератор частоти, подаючи струм по кабелі, створює магнітне поле, що вловлює двома датчиками прийомного пристрою візка, що направляють її по необхідному маршруті. Навіть такі прості системи дозволяє включати маршрути з декількома галузями й петлями за допомогою використання різних частот для кожного шляху. У більше складному варіанті візок обладнається автономної керуючої ЕОМ і засобами чуття.

Роботи спеціального призначення служать для виконання різного виду ремонтних, відбудовних і рятувальних робіт в екстремальних умовах і ситуаціях, а також попередження аварій, стихійних лих і ліквідації їхніх наслідків. Розробка таких роботів спрямована на рішення важливих проблем безпеки й схоронності людини й середовища його перебування, а тому є не тільки вкрай актуальної, але й шляхетним завданням.

Сфери конкретного застосування спеціальних роботів досить різноманітні - це профілактичні, ремонтні й рятувальні роботи в екстремальних умовах (наприклад, на ядерних реакторах АЕС, надводних і підводних судів, підприємств); знезаражування приміщень, споруджень і місцевості від радіоактивних, хімічних, біологічних й інших викидів; знешкодження різних вибухових пристроїв; пошук і порятунок людей при аваріях і стихійних лихах; боротьба з пожежами, активний контроль і попередження людей про стихійні лиха й аварії, ліквідація їхніх наслідків; боротьба з тероризмом й організованою злочинністю; несення активної патрульної служби й багато чого іншого.

Відомо, що для ліквідації наслідків аварії на Чорнобильської АЕС минулому розроблені й використані робото технічні пристрої як у вигляді радіокерувальних бульдозерів, так і спеціальних роботів для знезаражування прилягаючої місцевості, даху і будинку аварійного блоку АЕС. І хоча терміновість замовлення й стислі строки розробки не дозволили створити досконалі конструкції, проте роботи зіграли свою роль.

Несподівані області застосування спеціальних роботів відкриваються у зв'язку з винаходом японських учених, що дозволяють аналізувати й кодувати запахи. Під керівництвом професора Токійського інституту технології Тоєсакі Моріцумі створений робот, здатний розпізнавати запахи, що відкриває багатообіцяючі можливості використання таких розробок у харчовій промисловості, косметиці, парфумерії, медицині, митній і розшукній справі.

Як бачимо, сфери застосування спеціальних роботів досить різноманітні, і науковий пошук у цьому напрямку триває досить інтенсивно.

Побутові роботи призначені для автоматизації різних операцій як безпосередньо в побуті людини, так й у сфері обслуговування. Ці роботи покликані реалізувати найважливіше соціальне завдання суспільства - вивільнення часу людини для духовного життя.. Створення побутових роботів - досить складне наукове й інженерне завдання, тому що тут необхідні гнучкі універсальні системи, тобто чуттєві роботи з елементами інтелекту, здатні самостійно виконувати різні на перший погляд прості роботи - готування їжі, миття посуду, прибирання приміщень, шиття й ремонт одягу, догляд за дітьми, навчання різним навичкам, розвага людей й ін., але що зовсім не піддаються твердої регламентації.

В останні роки все більше застосування знаходять робото технічні пристрою для розваг і забав. З одного боку, вони мають чисто прикладне значення, користуючись всі зростаючим попитом не тільки в дітей, але й дорослих, з іншого боку - допомагають дослідникам виходити на нові рішення, вигострювати оригінальні розробки в ході створення різноманітних "забавних" моделей. Широку популярність одержали, наприклад, різні шахові автомати. Цікавий робот по імені "Кубот", створений американським ученим Беттлом для ігор у «кубика-рубика». Визначивши, у якому стані перебувають грані куба, робот, використовуючи спеціальний алгоритм, закладений у його пам'ять, за допомогою рук-маніпуляторів виконує необхідні рухи доти, поки не поверне кожної грані один колір. При цьому навіть на самий заплутаний варіант він затрачає не більше 3 хвилин.

Однієї з найбільш привабливих і шляхетних сфер додатка побутових роботів є надання допомоги інвалідам. Прикладом такої розробки є дослідження, проведене в Токійському університеті, де створюють "двурукого" робота-няню, здатного виконувати цілий набір завдань - від зняття слухавки до накривання стола.

Інший японський проект, розроблювальний з 1977 р. у лабораторії механіки (м. Цукуба), ставить метою створення робота-поводиря для втративших зір. колісний робот, Що Рухається, "Мелдог", посилаючи ультразвукові імпульси, виявляє й пізнає перешкоди на своєму шляху, а бортовий комп'ютер порівнює отриману інформацію із закладеної в пам'яті топографічною картою даного району. Таким чином, робот, одержуючи подання про те, що відбувається в найближчому оточенні, здатний помітити, наприклад, що рухається автомобіль або інший транспортний засіб поблизу перехрестя, що має намір перейти сліпий. Крім того, робот оснащений оптичним датчиком для збору інформації про орієнтири, що зустрічаються на його шляху, і передачі для аналізу в комп'ютер. "Мелдог" управляє власником через електричний сполучний шнур, а електричні імпульси, що посилають роботом, надходять на електроди пульта керування, з якими контактують пальці людини. Імпульси посилають у відповідності зі спеціальним кодом, освоївши який сліпий слідує правильним шляхом, уникаючи небезпечних зіткнень.

У клініці університету японського міста Кобе як асистент лікаря-фізіотерапевта "трудиться" робот, допомагаючи здійснювати програму відновлення в пацієнтів функцій ушкоджених і хворих суглобів і м'язів. При проведенні лікувальної гімнастики для ушкодженої кінцівки робот використає свою гнучку й рухливу "руку", за допомогою якої виконує спеціальні вправи суглоба й порівнює результати з попередньо закладеної в його пам'ять програмою лікувального тренування, видаючи результати на екран дисплея. Особливо підкуповує хворих "товариськість" робота, що задає темп і веде лік вправам. На рішення, здавалося б, зовсім фантастичного завдання мобілізовані кращі сили ряду університетів Японії, а також потужних корпорацій "Hitachi", "Sumitomo Donki" й ін. по створенню мікроскопічного робота-хірурга, здатного самостійно пересуватися по внутрішніх каналах людського організму, що вміє відшукувати уражені ділянки, видаляти ракові клітки й робити інші складні операції. "Якщо такий мікро робот буде створений, те це може викликати дійсну революцію в медицині", - вважає один з розроблювачів програми професор Токійського університету Івао Фудзімаса.

Подальше вдосконалювання й повсякденне використання побутових роботів перебувають у прямої залежності від успіхів в області розробки систем штучного інтелекту.

Роботи-проектувальники призначені для автоматичного розрахунку й проектування машин і споруджень, розробки технологічних процесів, систем керування, інформаційного забезпечення й т.п. У цей час вони існують лише у вигляді окремих систем автоматизованого проектування (САПР), ще далеких від досконалості, але інтенсивно розвиваються.

Проблема роботизованного проектування (проектування за допомогою роботів) стає особливо актуальної у зв'язку з розробкою й створенням гнучких виробничих систем, що складаються з декількох роботизованних модулів й утримуючих настільки багато змінних, що людині-проектувальникові стає не під силу погодити їх між собою. Ідеальним інструментом для рішення таких завдань проектування стає моделювання на комп'ютері за допомогою роботів. Прикладом такого робота-проектувальника може служити система "GRASP" (Graphical Robot Application Simulation Package - пакет програм для графічного моделювання робіт за допомогою робота), створена в Ноттінгемскому університеті (Великобританія). Шляхом аналізу й оцінки великого масиву вихідних даних і параметрів система дозволяє усунути протиріччя й забезпечити оптимальне планування робочого встаткування роботизованного модуля ГПС із видачею графічного зображення.

Подальший розвиток роботизованного проектування в гнучких автоматизованих виробництвах припускає оснащення їхніми системами, позначуваними по міжнародній термінології: CAD (Computer - aided Design - комп'ютерна система проектування) аналог вітчизняної системи автоматизованого проектування; САМ (Computer - aided Manufacturing - комп'ютерна система виробництва) - аналог вітчизняної автоматизованої системи керування технічними процесами (АСУТП); CAI (Computer - aided Inspection - комп'ютерна система контролю).

У таких єдиних інтегрованих системах CAD-CAM-CAI, або те ж що CAD-МАТ (МАТ - Manufacturing and Testing - виготовлення й контроль) роботам-проектувальникам приділяється важлива роль.

Дослідницькі роботи - це роботи, призначені для пошуку, збору, переробки й передачі інформації про досліджувані об'єкти. Такими об'єктами можуть бути важкодоступні, а також недоступні для людини сфери - космічний простір, океанські глибини, надра Землі, екстремальні лабораторні умови й т.п. - або області, де потрібні виявлення, переробка й аналіз величезних кількостей інформації, наприклад, інформаційний пошук і розвідка, мистецтво й література.

2.4.2 Класифікація по особливостях управління

По методу керування або ступеня особистої участі людини в керуванні, роботи підрозділяються на три класи (рис. 2.3): біотехнічні, інтерактивні й автоматичні. Біотехнічні роботи функціонують тільки з особистою участю людини-оператора, що фактично бере на себе керування виконавчими механізмами. Залежно від способу реалізації біотехнічного керування (за допомогою механізму, що задає, кнопкового або клавішного пульта, біоімпульсів, або перетворюючої ЕОМ) можна виділити дистанційно керовані роботи, що копіюють, командною, керованою людиною з пульта керування, екзоскелетони (кіборги) і напівавтоматичні роботи.

Біотехнічне керування може використатися також в інтерактивних й автоматичних системах епізодично в режимі навчання робота або в аварійних ситуаціях, при виконанні окремих відповідальних операцій, які за якимись причинами неможливо зробити автоматично. Якщо ручне керування виконується безупинно, то робот губить один з головних ознак - автоматичність й, власне кажучи, вироджується в ту або іншу машину - маніпулятор; автокар, вантажопідйомний кран і т.п.



Рис. 2.3 Класифікація роботів по методу управління.

Роботи, що копіюють, мають керуючий орган, що кінематично зв'язаний у певному масштабі з виконавчим, а переміщення людиною-оператором органа, що задає, повністю копіюється виконавчим з обліком геометричного й силового масштабів.

Маніпулятори, що копіюють, знаходять застосування вже понад 30 років для виконання різних робіт у зона підвищеної небезпеки (наприклад, на атомних електростанціях) з вантажами, що досягають значних мас. Наприклад, фірмою "General Electric" розроблений маніпулятор, що копіює, із шістьома ступенями волі, здатний переносити вантажі масою до 2720 кг. Однак в останні роки маніпулятори, що копіюють, поступаються місцем більше досконалим пристроям - напівавтоматичним, а також інтерактивним.

Командні роботи управляються оператором за допомогою кнопок, клавіш або рукояток окремо по кожній зі ступенів рухливості; при цьому рух робочого органа не зв'язано кінематичено із пристроєм, що задає, а на пули керування надходить інформація про середовище функціонування робота. Так, за допомогою одного перемикача можна змусити "руку" рухатися вперед або назад; іншого регулювати швидкість руху; третього - задавати положення схвату й т.д. Очевидно, що цей спосіб непридатний для робіт, де потрібна висока точність рухів.

Екзоскелетони - це антропоморфні конструкції, звичайно, що надягають на тіло людини й керовані їм, значно розширювальні його фізичні й рухові можливості. До таких пристроїв можна віднести також механічні протези й штучні кінцівки, у тому числі з біоуправлінням (від біострумів мозку), для відшкодування фізичних і рухових функцій інвалідів з покаліченими або відсутніми кінцівками.

Напівавтоматичні роботи, крім системи, що задає, у вигляді рукоятки, що управляє декількома ступенями рухливості, мають малу ЕОМ або спеціальний обчислювач, які перетворять сигнали з рукоятки в сигнали, що управляють рухами виконавчих органів. Цей метод керування переважніше, ніж командний, тому що забезпечує виконання погоджених рухів під контролем комп'ютера.

Інтерактивні роботи на відміну від біотехнічних мають пристрою пам'яті для автоматичного виконання окремих дій і можуть управлятися поперемінно оператором або автоматично. Залежно від форми участі оператор-оператора людини-оператора інтерактивне керування може бути трьох видів: 1) автоматизоване, коли відбувається чергування в часі автоматичних режимів керування з біотехнічними; 2) супер-візорне, коли всі частини заданого циклу операцій виконуються роботом поетапно, але перехід від одного етапу до наступного здійснюється після подачі оператором відповідної цілеспрямованої команди; 3) діалогові, що припускають різноманітні форми спілкування оператора з роботом під час виконання завдання на мовах будь-якого рівня, аж до подачі команд голосом, текстом і т.п. Велике число біотехнічних й інтерактивних роботів управляються оператором на відстані, найчастіше досить значному, тобто ставляться за цією ознакою до дистанційно керованих, або телекерованим апаратам. Вони використаються головним чином там, де перебування людей сполучене з небезпекою або просто неможливо: у деяких галузях промисловості (наприклад, на атомних станціях), військовій справі, наукових дослідженнях (космос, підводні глибини й т.д.)

Найважливішим компонентом телекерованих систем є лінія зв'язку - провідна, радіо, оптична або волоконно-оптична - між оператором і роботом, тому перспектива розвитку й удосконалювання телекерованих роботів у значній мірі залежить від рішення проблем передачі інформації на відстані. При цьому має бути розробити методи не тільки швидкої, але й ефективної передачі інформації. Нині рішення цієї проблеми перебуває в центрі уваги дослідників, зокрема, у США й у нашій країні розробка необхідних систем передачі інформації зв'язана насамперед з перспективами використання телекерованих роботів для освоєння космосу.

І, нарешті, найбільш досконалий клас роботів - роботи з автоматичним керуванням можуть повністю або частково функціонувати без участі оператора. До них ставляться автооператори й автономні роботи.

Автооператори - не програмувальні автоматичні маніпулятори, тобто пристрої, що виконують цикл нескладних дій по жорстко заданій, незмінній програмі, до роботів ставляться досить умовно (автомати-маніпулятори). Вони знаходять застосування головним чином у промисловому виробництві для автоматизації процесів лиття, штампування, механічної обробки й ін.

Автономні роботи можуть функціонувати цілком самостійно без особистої участі в їхньому управлінні людини-оператора. Як правило, це «чуттєві» роботи з елементами штучного інтелекту (див. космічні й підводні роботи).

Досвід виконання дослідницьких програм показав, що автономні роботи для більше ефективного функціонування повинні наділятися також елементами інтерактивного дистанційного керування, що дозволяє якщо буде потреба переходити від автономного режиму керування на режим по командах оператора. Такі апарати названі гібридними роботами. Вони діють подібно сторожовим собакам, що виконують більшу частину своїх обов'язків самостійно, покладаючись лише на органи почуттів й інстинкти, але при цьому вони постійно залишаються в підпорядкуванні хазяїна-людини, що у потрібні моменти може віддавати накази координаційного характеру.

Гібридні системи керування роботами особливо перспективні для досліджень космосу й підводних глибин. Комбінація людина-машина має більшу надійність, чим кожний із цих компонентів окремо. Доцільно організувати спільну роботу декількох людей, наділених високими інтелектуальними здібностями, з безліччю машин, що мають середній "рівень інтелекту".

Однієї зі своєрідних областей діяльності людини, де вже використаються телекеровані гібридні роботи, - військова справа. Ведуться інтенсивні роботи зі створення автономних роботів, які знайдуть застосування на поле бою, а також в операціях за лінією фронту, наприклад, у розвідці. Особливий вид діяльності, де автономні й гібридні роботи досить ефективні, - пошук і знешкодження бомб.

В області виробництва телекерованих апаратів для знешкодження бомб лідирує лондонська фірма "Морфакс", з 1975 р. випускаючий телекерований пристрій "Уілбарроу" (рис. 2.4). Апарат переміщається за допомогою гусеничного ходу, маючи здатність переборювати сходи й розвертатися у вузьких місцях, оснащений телевізійною камерою, дробовою рушницею для виводу з ладу детонатора, а також різноманітними вантажопідйомними й захватними пристроями. Інші відомі пристрої британських форм, подібні до апарата "Уілбарроу", - роботи "Хантер" (мисливець) і "Хардіан" (охоронець) перебували під час проведення Олімпійських ігор 1984 р. у Лос-Анджелесі на випадок виявлення бомб. Вище згадувалось також про досить досконалий автономний телекерований (гібридний) робот "Odex-1" каліфорнійської фірми "Odetics", призначеної для військових цілей.

За принципом керування роботи можна підрозділити на види, у цілому відповідним трьом поколінням роботів: жорстко програмовані (програмні), адаптивні (чуттєві) і гнучко програмовані (інтелектуальні).

Жорстко програмовані - це такі роботи, програма дій яких містить повний набір інформації, що не змінюється в процесі роботи, незважаючи на зміну зовнішніх умов. Адаптивні роботи мають сенсорне забезпечення, що дозволяє коректувати програмні дії відповідно до одержуваної інформації про зовнішнє середовище й стан самого робота, тобто пристосовувати свої дії до зміни зовнішніх умов. Гнучко програмовані роботи здатні повністю формувати програму своїх дій на основі поставленої мети й одержуваної інформації про навколишнє середовище.

Рис.2.4 Телекерований рухливий робот "Уілбарроу"

2.4.3 Загальна класифікація роботів

Відповідно до загальної класифікації, запропонованої відомим ученим і фахівцем в області робототехніки професором А.Е Кобринським й об'єднуючу різну ознаки (табл. 2.1), всі роботи розділені на п'ять класів, у кожному з яких, за винятком класу А, виділено по трьох типу, що мають, у свою чергу, по трьох різновиду. У відношенні маніпуляційних роботів (клас А) дана класифікація, власне кажучи, відповідає розглянутим раніше, але вимагає пояснень у частині інших класів.