В Sandacite.BG се сдобихме с няколко български детски играчки роботи от 80-те г. – записахме и видео как работят.

Днес ще разгледаме едни от най-интересните представители на българската игрова електроника – серията симпатични хуманоидни роботи, произвеждани през 1980-те г. във Фабриката за механизирани играчки в Силистра към ДСО Младост София. Там са правени и други подобни играчки, като напр. колички и хеликоптери на батерии – също част от нашата колекция.

Споменатата серия роботи е известна просто като Ро, влиза в производство през първата половина на 80-те и има 3 модела – Ро 1, 2 и 3. Освен тях, пристигна и друг робот – той е от фабриката Детска радост в София. Голяма рядкост е човек да се сдобие с толкова добре пазени устройства – в кутиите, с оригиналната документация – но в нашия случай това щастие беше налице.

На първата снимка в статията виждаме 3-те модела Ро. Те се различават в дизайна на телата си (основно в главата – тя става все по-футуристична), а отделно от това всеки един модел има модификации с различни цветове на частите. Те обаче не влияят на класификацията – обикновено тя стига само до различаването на 3-те модела Ро и това е.

Ро 1 започва серията през 1981, а през 1986 следва Ро 2. Ро 3 е най-редкият от тях – от 1989/90 г.

На гърба си всеки робот Ро има отсек за 2 батерии 1,5 волта R6. Когато те се поставят и се затвори капачето, трябва да се цъкне малко ключе за пуск:

Това задейства редуктора с електрически микродвигател вътре в тялото на робота и той оживява – очите му започват да святкат, той тръгва да ходи и движи ритмично ръце. За да не се препъне някъде, е добре да го поставим на равна повърхност. Изключва се също с ключето.

Другият робот пък е около 2 пъти по-голям от моделите Ро и дори е въоръжен с нещо като бластер, а в лявата ръка – и щит:

На кутията си той е изобразен на фона на странна, непозната планета. Това не е учудващо, като вземем предвид какво значение отдава тогавашната култура на овладяването на Космоса. През периода 50-те – 80-те г., ако трябва да се покаже колко модерно е нещо, задължително в него се влага някаква космическа символика – название на небесно тяло, придава му се форма на летателен апарат или просто се правят такива илюстрации.

При големия робот батериите се поставят пак на гърба, но сега са 2 бр. 1,5 волта R14.

Хуманоидът също се движи и размахва въоръжени ръце, докато очите му заплашително святкат. Отдолу на ходилата си има и колелца, за да се плъзга. Датира от средата на 80-те г., най-вероятно 1985 г.

Тези роботи са малки, но много вдъхновяващи експонати. Дори и само с името на единия производител; съсредоточете се и усетете как звучи – ,,фабрика Детска радост – София“.

Ето и видео как се движат новите ни находки. А за ,,странното нещо“ в средата ще ви разкажем тия дни:

Ехаа, вижте български робот от 1968 година в Sandacite.BG!

Днес в България все повече се говори за роботика – има училища по роботика, курсове за сглобяване на работи, турнири, изложбени щандове на различни събития и какво ли още не! Те се рекламират като особено подходящи за ученици, защото ги запознават нагледно как работи едно техническо устройство – сглобявайки го, децата научават неговите принципи. Това със сигурност е така, но… какво бихте казали, ако разберете, че още преди 50 години държавата ни се е опитвала да развива роботехническото знание у младите поколения?

През пролетта на 1968 г. ученици от радиоелектронния кръжок на Политехническата гимназия ,,Неофит Рилски“ в Харманли конструират и изработват истински робот! Той  еможел да изпълнява редица авангардни за това време функции: умеел да се включва и изключва сам, движи ръцете и главата си, „крачи“ напред, назад, наляво, надясно… Бивало го да посреща и изпраща гости и даже да изнася лекции и уроци!

Както виждате на снимката, той е означен като Р-2, което ни говори, че преди това на белия свят е имало и друг български робот. За него обаче все още нямаме никаква информация.

Иначе робота Р-2 са го направили сравнително лесно. За изработката му са използвани готови елементи: малки електромоторчета, високоговорител, миниатюрен транзисторен магнетофон, акумулатори от по 6 волта и други подръчни материали.

Дамм… голяма работа беше ТНТМ движението, но вероятно този робот си е останал само на равнище прототип и нищо повече. След това вече идва времето на мащабно производство на роботи в България, но там става дума за по-друг вид такива машини – големи промишлени роботи. За тях обаче ще Ви разкажем по-надире. :D

Вижте в Sandacite.BG защо българските роботи могат всичко!

Това четиво от Сандъците – Sandacite ще Ви запознае с първите произведени в България роботи – от всякакъв вид и характер. Предлагаме екскурзията във времето да започне сега!

Има доста определения за понятието промишлен робот. Но с каквито и думи да наричане нещата, истината остава винаги една — става дума за имитация на човешки действия. Или по-точно — замя­ната на човешката дейност с помощта на ма­шини. Промишленият робот трябва да замени човека там, където за него няма място — под земята, в завода, под водата, във въздуха, в Кос­моса и така нататък. Списъкът на страните-производителки на промишлени роботи е твър­де кратък — този факт също не се нуждае от подробно обяснение. Казано с едно изречение, тяхното производство е много сложно и скъпо. Но веднъж произведени, промишлените робо­ти бързо се „откупват“ и ефектът от тяхното внедряване е повече от очевиден.

От 1979 година и България намира място в споменатия кратък списък на страните-про­изводителки на промишлени роботи. Нещо повече – нашата страна е с ранг на координатор в СИВ в това направление. Във връзка с изготвените планове за роботизация у нас са разработени т.н. еталонни работни места, в които да се прилагат промиш­лените манипулатори и роботи. Идеята е изделия­та на Комбината за промишлени роботи ,,Берое“ в Стара Загора бързо да намерят своето място в производствената сфера. Идеята е била течение на времето все повече работ­ни места да бъдат еталонизирани и адаптирани към възможностите на произвежданите у нас промишлени роботи и манипулатори.

Говорейки за българските роботи, не можем да не споменем една твърде интересна осо­беност, отнасяща се до тяхната конструкция. В световното производство на роботи тогава са оформени три конструктивни тенденции. Първата е свързана с производството на универ­сални роботи и се развива най-вече от САЩ. Универсалният робот има редица предимства – лесна адаптация към околната среда (респективно смяната на операциите), притежава голяма гъвкавост по отношение на програмирането. За съжаление, цената му свежда до нула положителните черти. Единственият изход от това деликатно положение е производството на големи серии, което намалява значително цената, но по времето на зараждането на българските промишлени роботи това е все още въпрос на по-близко или по-далечно бъдеще.

Другата тенденция в роботиката е свързана с производството на специализирани роботи. През 70-те години нея залагат най-често японските производители. Роботите от този вид са със значително намалени възможности и минимален брой сте­пени на свобода, имат опростено управление и сравнително ниска цена. За сметка на това те трудно се преустройват и се налага разработ­ването на широка номенклатура, което затруднява кзкто самото производство, така и обслужването и ремонта.

Във всяко нещо съществува така наречената „златна среда”. Роботиката не прави изключе­ние от това старо правило. Златната среда в случая е изграждането на модулни роботи. То­ва е именно пътят, избран от българските спе­циалисти. В този случай различните по вид и тип роботи се монтират от произвежданата гама модули. Степента на унификация в този случай достига 80 процента, което е отлично постижение в тази област. Така роботът става максимално универсален, като запазва ниската си цена. Но какво по-точно представляват българските роботи ? Нека за по-голяма прос­тота се опитаме да ги класифицираме по тях­ната сложност.

На снимката: промишлен робот РБ210

ПНЕВМАТИЧНО БАЛАНСИРАНИ РЪЧНИ МАНИПУЛАТОРИ. Този тип манипулатори са произвеждани в четири варианта с товаропо­демност до 250 килограма. Те намират широко приложение в ковашко-пресовото и щамповъчното производство, като осигуряват пълно механизиране на спомагателните операции при повдигане и транспортиране на товари, де­тайли и възли. Усилието, което е необходимо за задвижването на ръчните манипулатори, не надвишава 5 килограма, което значително об­лекчава труда в редица тежки ме само в пре­носния смисъл на думата производства.

ПОРТАЛНИ МАНИПУЛАТОРИ ПИРИН. Те са разработени в продуктова фамилия с товароподем­ност до 40 килограма. В зависимост от конструк­тивното решение имат точност при изпълне­ние на операциите (така нареченото позицио­ниране) около половин милиметър и се из­ползват при автоматично захранване с рота­ционно-симетрични детайли на редица прог­рамни металорежещи машини. Хидравличното задвижване и твърдото програмно управление на този вид манипулатори осигурява значителни икономически и експлоатационни предимства.

СТОЯЩИ МАНИПУЛАТОРИ ПИРИН. Произвеждани са в четири модификации, като различните варианти са построени на агрегат­ния принцип. Те имат точност на позиционира­не около половин милиметър и товароподем­ност до 20 килограма. Стоящите манипула­тори от фамилията Пирин са използвани за захранване на металорежещите машини с къси ротационни детайли. Те имат електрохидравлично задвижване и автоматично управление, като е предвидена и възможност за ръчни корек­ции.

ПРОМИШЛЕНИ РОБОТИ РБ 110 (на първата снимка). Имат четири степени на свобода и при максимална товароподемност 10 килограма имат точност на позициониране около половин милиметър. Те служат за автоматизиране на спомагателните операции з машиностроенето и някои други области на производството като получаването на пластмаси, стъкло, керамика. Промишлените роботи от серията 110 се задвижват пневматично и се управляват дистанционно, което гарантира максимална безопасност на обслужващия персонал. Програмирането им се осъ­ществява стъпка по стъпка, което е твърде удобно от практическа гледна точка. Управля­ващият електронен блок работи в три режима: „Програмиране“, „Работа“ и „Проверка на паметта“, като последният режим гарантира точността на зададената програма във всеки момент по време на експлоатацията.

ПРОМИШЛЕНИ РОБОТИ РБ 210. Те имат шест степени на свобода — максимална цифра в световната производствена практика, като конструкцията е изградена от въртящи се кине­матични двойки. При товароподемност до 15 килограма имат точност на позициониране около 5 милиметра. Този вид български роботи имат електрохидраалично задвижване и работят в сфе­рична координатна система. Основното им предназначение е да нанасят прахообразни покрития и бои. В паметта на роботите от фа­милията 210 могат да се запишат до 75 пара­лелни програми с продължителност на техно­логичните операции до 900 секунди, като прех­върлянето от една програма на друга става само за 3 секунди. Интересното тук е, че роботът се обучава ръчно на така наречена учебна скорост, като операторът имитира необходимата тех­нологична операция, която се запомня от па­метта. След това управлението се превключва ка работна скорост, която е няколко пъти по-висока от учебната. Този вид програмиране оси­гурява големи удобства при експлоатация и е много евтин, защото не се използува матема­тическо осигуряване.

ПРОМИШЛЕНИ РОБОТИ РБ 230. То­ва са най-усъвършенстваните роботи от серията. Те да из­ползвани за автоматизиране на основните и спомагателните технологични операции. При товароподемност до 600 килограма те имат точност на позициониране около един мили­метър, Този вид роботи също имат шест сте­пени на свобода и работят в цилиндрична коор­динатна система. Управляват се от цифрова програма, като за тази серия Институтът по техническа кибернетика и роботика към БАН е разрабо­тил усьвършенствано микропроцесорно уп­равляващо устройство, създадено изцяло с български елементи!

С един още по-усъвършенстван, макар и по-късен български робот, можете да се запознаете ТУК.

Български робот от Стара Загора

Заваряването на детайли в машинострое­нето е операция, при която твърде добре проличава ефектът от замяната на чо­вешката ръка с тази на робота. Освен че е отговорен и трудоемък, процесът на заваряването се отличава и с опасни за човека светлинни и енергийни излъчвания и с отделянето на големи количества отровни газове.

Именно поради тази причина, след задълбочено изследване на възмож­ностите на България за производство на компонентите за сложни комплекси за електродъгова заварка като механични конструкции, управляващи устройства, заваръчни съоръжения и т. н„ през 1983 г. започва раз­война и внедрителска дейност, която не след дълго по­ставя България на едно от воде­щите места в СИВ. Колективи от Инсти­тута по техническа кибернетика и робо­тика към Българската академия на науките и от Ин­ститута по заваряване _,,Патон“ към Украинската академия на науките започват съвместна работа за създаване на първия в социалистическите страни по­добен комплекс. Начело на колектива от съветска страна е академик Борис Патон, от българска — чл. кор. Ангел Ангелов, а отговорни конструктори са съответно проф. Ф. Кисилевски и cm. н. с. Г. Начев.

Резултатът от това сътрудничество е роботизираният комплекс РБ 250, чието производство започна през 1983 г. Научноизследователския комплекс по роботика ,,Берое“ в Стара Загора . Той е предназначен за заваряване на големи детайли и ще намери приложение във всич­ки сфери на машиностроенето, където заваръчният процес е основна операция при компоноване на готовите изделия. От началото на 1983 г. българският робот РБ 250 работи успешно в завод „Ленинская кузница” в Киев, където изпълнява отговорни заваръчни операции. Постъпват още заявки, а интересът довежда до пускането в производство на нови бройки. Нещо повече – на проведената през 1983 г. изложба за заваръчна техника в град Есен (Германия) показаните роботи от този клас с нищо не превъзхождат българския РБ 250.

Какво представлява роботизираният комплекс за заваряване? Къде  всъщност се крият неговите предимства?

Най-общо казано, РБ-250 включва в себе си:

микроп­роцесорно управляем токоизточник,

ма­нипулатор на горелката с 5 степени на подвижност,

два манипулатора на детайла с по две степени на подвижност,

български телоподаващ механизъм „Полиизаплан“ (за­щитен патентно в много страни) и

управ­ляващо устройство с възможности да контролира едновременно 9 степени на подвижност.

За построяване на комплекса са използвани компоненти, произвеждани в социалистическия лагер.

За да разберем добре значението на роботизирания начин на заваряване, трябва да си при­помним дейностите, извършвани от човека-заварчик. А те не са никак малко. След ориентиране на детайла в положение, което е най-подходящо за нанасяне на за­варъчния шев, заварчикът регулира тока и напрежението на дъгата. Ръката му при­движва горелката до началото на шева и се задържа на мястото до запалване на дъгата. После заварчикът придвижва го­релката по продължение на контура на шева. Накрая горелката се връща в изходно положение, а източникът на ток се из­ключва. Някои от тези дейности поне при­видно изглеждат присъщи само на човека. Например, запалването на дъгата, твър­дят специалистите, е умение, което човек придобива на чисто интуитивна основа, като възприема опита на учителя си. При робота за заваряване обучение също е възможно, но пъ­тят на възприемане не е интуитивен. Той минава през подробен анализ на преходния процес и завършва с пълното му описание на език, понятен за робота.

Освен че заварчикът следи шева, той поддържа оптимален режим на дъгата с приближаване или отдалечаване на горел­ката. Двете дейности се извършват на базата на визуална информация. Този про­блем е намерил просто решение при българския робот РБ 250. Задачата за следене на шева е отпад­нала, тъй като е въведено ограничението той винаги да се намира на едно и също място и роботът да може да описва не­говата конфигурация със задоволителна точност. Това означава, че са постигнати точни движения на робота и е необходимо детайлите да бъдат закрепвани прецизно. Поддържането на оптимален режим е све­дено преди всичко до управление парамет­рите на токоизточника и скоростта на подаване на тел. Тук е скрита тайната на високата производителност и на каче­ството на получаваните шевове. Това се постига без работникът да е подложен на вредните въздействия на процеса зава­ряване. А самият робот не знае умора и е в състояние да поддържа високата си производителност при трисменен режим на работа. За една смяна той заменя три­ма висококвалифицирани заварчици.

Процесът на програмиране на българския робот РБ 250 е близък до начина на словесно описание на техноло­гичния процес. Тази последователност от действия е следната:

• ориентиране на детайла в положение, което е най-подходящо за извършване на заварката;
• настройване на токоизточника — задаване на тока и напрежението на дъ­гата;
• придвижване на горелката до нача­лото на шева;
• включване на токоизточника;
• задържане на място до запалване на дъгата и формиране началото на шева;
• придвижване на горелката по про­тежение на контура на шева със запалена дъга;
• при достигане края на шева се задър­жа на място, докато се оформи край на шевовата конфигурация; срязва се заваръчната тел;
• изключване на токоизточника
• връщане на горелката в изходно по­ложениe

Обикновено практиката предлага шево­ве, които могат да се представят като съвкупност от стандартни участъци. То­ва довежда до някои грешки, които робо­тът може сам да открива при положение, че цялата траектория е правилно зададена. Освен това трудно може да се определи точно технологичният режим без пробна заварка. Българският робот РБ 250 позволява по време на ра­бота да се коригират технологичните па­раметри, като директно се наблюдават резултатите от корекцията. Това значи­телно съкращава времето за програми­ране.

Освен това роботът получава и инфор­мация от външни източници. Той може да извършва логическа обработка на тази ин­формация и да взема някакво решение, чиято реализация е конкретно действие на робота или подаване на сигнал навън, по който външен механизъм извършва някак­во действие. Например приетият сигнал може да идентифицира детайла за зава­ряване, ако той е от група възможни де­тайли. След разпознаването му роботът актуализира програмата, описваща обра­ботката на този детайл, и извършва ин­терпретацията й. Освен това приетият сигнал може да идентифицира определени конструктивни особености за конкретен тип детайл и това да доведе до изпъл­нение на определени клонове на програ­мата, отразяващи тези конструктивни особености.

За целта е разработен съответен език за описване действията на робота за електродъгова заварка. Той се състои от краен брой изречения или инструкции, като по съдържание една инструкция е еквива­лентна на точка от показаното по-горе словесно описание. Групата на инструк­циите, описващи движението на робота, са също така интересни. Техните аргу­менти трябва да дефинират съответно права линия и дъга от окръжност. Най-простият начин е, като за правата се из­ползват две точки, а за дъгата три, след което роботът послушно се движи по за­дадената траектория.

Бъдещето е предлагало на българския робот РБ 250 много по­вече от това да бъде обикновен работник-заварчик. Разработеният ком­плекс е служел като основа за създаване на заваръчни участъци. В тях е била постигната пълна автоматизация чрез подхо­дящо комбиниране на различни заваръчни роботи. Към големите роботизирани комплекси от типа РБ 250 се прибавят по-малки заваръчни роботи, което ще позволи да се обхване голямо многообразие от технологични за­дачи. Целият заваръчен участък ще се управлява от голяма електронноизчислителна машина като компонент от системата за автоматично управление (САУ).

В описания вид РБ 250 предвижда много технологични ограничения, поради което логично следващата стъпка в неговото доразви­вано и усъвършенствване е създаването на адаптивна система за управление. По­добна система позволява роботът сам да следи конфигурацията на заваръчния шев и да коригира предварително зададе­ната програма в зависимост от особе­ностите на всеки детайл. Затова през средата на 80-те години конструкторските колективи в България и СССР продължават своята работа по усъвършенстване на описаната конструкция и реализиране на новите идеи, залегнали в бъдещите планове.