Formiranje i razvoj sovjetske robotike

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

Dobar pregledni članak o formiranju i razvoju sovjetske robotike.

Robotizacija u SSSR-u

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

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

U 1930-ima, jedan od sovjetskih školaraca, Vadim Matskevich, stvorio je robota koji se mogao kretati desnom rukom. Stvaranje robota trajalo je 2 godine, a cijelo to vrijeme dječak je proveo u tokarskim radionicama Novocherkasskog politehničkog instituta. U dobi od 12 godina, Vadim se već odlikovao svojom domišljatošću. Stvorio je radio-upravljani mali oklopni automobil koji je lansirao vatromet.

Također tijekom ovih godina pojavile su se automatske linije za obradu ležajnih dijelova, a zatim je krajem 40-ih godina prvi put u svijetu stvorena složena proizvodnja klipova za traktorske motore. Svi procesi su bili automatizirani: od utovara sirovina do pakiranja proizvoda.

Krajem 40-ih godina sovjetski znanstvenik Sergej Lebedev završio je razvoj prvog u Sovjetskom Savezu elektroničkog digitalnog računala MESM, koje se pojavilo 1950. godine. Ovo računalo postalo je najbrže u Europi. Godinu dana kasnije, Sovjetski Savez je izdao naredbu o razvoju automatskih upravljačkih sustava za vojnu opremu i stvaranju Odjela za specijalnu robotiku i mehatroniku.

Sovjetski znanstvenici su 1958. godine razvili prvi poluvodički AVM (analogno računalo) MN-10 na svijetu koji je osvojio goste izložbe u New Yorku. Istodobno, kibernetički znanstvenik Viktor Glushkov izrazio je ideju računalnih struktura "sličnih mozgu" koje bi povezale milijarde procesora i olakšale fuziju memorije podataka.

Analogno računalo MN-10

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

Jedno od najznačajnijih dostignuća domaće robotike i znanosti bilo je stvaranje dizajnerskog biroa po imenu V. I. Lavočkin aparat "Lunohod-1". Ovo je druga generacija senzornog robota. Opremljen je senzorskim sustavima, među kojima je glavni sustav tehničkog vida (STZ). Lunohod-1 i Lunokhod-2, razvijeni 1970.-1973., kojima je upravljao ljudski operater u nadzornom modu, 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 provodio izlete za djecu.

Od kraja 60-ih godina u Sovjetskom Savezu počelo je masovno uvođenje prvih domaćih robota u industriju, razvoj znanstvenih i tehničkih temelja i organizacija vezanih za robotiku. Istraživanje podvodnih prostora robotima počelo se ubrzano razvijati, vojni i svemirski razvoj je poboljšan.

Posebno postignuće tih godina bio je razvoj bespilotnog izviđačkog zrakoplova velikog dometa DBR-1, koji je mogao izvršavati misije diljem zapadne i srednje Europe. Također, ovaj dron je dobio oznaku I123K, njegova serijska proizvodnja je uspostavljena od 1964. godine.

DBR - 1

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

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

Godine 1969. u Središnjem istraživačkom institutu Ministarstva obrambene industrije pod vodstvom B. N. Surnin je počeo stvarati industrijskog robota "Universal-50". A 1971. godine pojavili su se prvi prototipovi industrijskih robota prve generacije - roboti UM-1 (nastali pod vodstvom PNBelyanina i B. Sh. Rozina) i UPK-1 (pod vodstvom VI Aksenova), opremljeni s softverski sustavi upravljaju i dizajnirani za izvođenje operacija strojne obrade, hladnog štancanja, galvanizacije.

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

Početkom 70-ih mnoge su tvornice prešle na automatizirane linije. Primjerice, petrodvorečka tvornica satova "Raketa" odustala je od ručnog sklapanja mehaničkih satova i prešla na robotske linije koje obavljaju te operacije. Tako je više od 300 radnika oslobođeno zamornog posla i povećana produktivnost rada za 6 puta. Kvaliteta proizvoda je poboljšana, a broj odbijenih proizvoda se drastično smanjio. Za naprednu i racionalnu proizvodnju tvornica je 1971. godine odlikovana Ordenom Crvene zastave rada.

Petrodvorets Tvornica 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 računalima, gdje su pobjednik je bio sovjetski program "Kaissa".

Iste 1974. Vijeće ministara SSSR-a u vladinoj uredbi od 22. srpnja 1974. "O mjerama za organiziranje proizvodnje automatskih programiranih manipulatora za strojarstvo" naznačilo je: imenovati OKB TK kao glavnu organizaciju za razvoj industrijskih robota za strojarstvo. U skladu s dekretom Državnog komiteta SSSR-a za znanost i tehnologiju, stvoreno je prvih 30 serijskih industrijskih robota za servisiranje različitih industrija: za zavarivanje, za servisiranje preša i alatnih strojeva itd. U Lenjingradu je započeo razvoj magnetskih navigacijskih sustava Kedr, Invarijant i Skat za svemirske brodove, podmornice i zrakoplove.

Uvođenje raznih računalnih sustava nije stajalo mirno. Tako je 1977. V. Burtsev stvorio prvi simetrični višeprocesorski računalni kompleks (MCC) "Elbrus-1". Za međuplanetarna istraživanja sovjetski su znanstvenici stvorili integralnog robota "Centaur" kojim upravlja kompleks M-6000. Navigacija ovog računalnog kompleksa sastojala se od žiroskopa i mrtvog računanja s brojačem kilometara, a opremljena je i laserskim mjeračem udaljenosti i taktilnim senzorom koji je omogućio dobivanje informacija o okolišu.

Najbolji uzorci stvoreni do kraja 70-ih uključuju industrijske robote poput "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; Projektni biro tehničke kibernetike na Lenjingradskom politehničkom institutu, 109 str.), koji predstavili tehničke karakteristike 52 modela industrijskih robota i dva manipulatora s ručnim upravljanjem.

Od 1969. do 1979. broj sveobuhvatno mehaniziranih i automatiziranih radionica i industrija porastao je s 22,4 na 83,5 tisuća, a mehaniziranih poduzeća - s 1,9 na 6,1 tisuća.

Godine 1979. u SSSR-u su počeli proizvoditi višeprocesorske UVK visoke performanse 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 sustavu umjetne inteligencije. U Institutu za kibernetiku, pod vodstvom N. Amosova, stvoren je legendarni robot "Kid" kojim je upravljala neuronska mreža koja uči. Takav sustav, uz pomoć kojeg je proveden niz značajnih istraživanja u području neuronskih mreža, otkrio je prednosti u upravljanju potonjima u odnosu na tradicionalne algoritamske. Istodobno, Sovjetski Savez razvio je revolucionarni model računala druge generacije - BESM-6, u kojem se prvi put pojavio prototip moderne cache memorije.

BESM-6

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

Do 1980. godine oko 40 novih modela industrijskih robota ušlo je u serijsku proizvodnju. Također, u skladu s programom Državnog standarda SSSR-a, započeo je rad na standardizaciji i objedinjavanju ovih robota, a 1980. godine pojavio se prvi pneumatski industrijski robot s pozicijskom kontrolom, opremljen tehničkim vidom MP-8. Razvio ga je OKB TC Lenjingradskog politehničkog instituta, gdje je stvoren Središnji institut za istraživanje i razvoj za robotiku i tehničku kibernetiku (TsNII RTK). Također, znanstvenici su se bavili pitanjima stvaranja razumnih robota.

Općenito, 1980. godine broj industrijskih robota u SSSR-u premašio je 6000 komada, što je bilo više od 20% ukupnog broja u svijetu.

U listopadu 1982. SSSR je postao organizator međunarodne izložbe Industrial Robots-82. Iste godine objavljen je katalog "Industrijski roboti i manipulatori s ručnim upravljanjem" (Moskva: NIIMash SSSR Ministarstvo industrije strojeva alata, 100 str.), koji daje podatke o industrijskim robotima proizvedenim ne samo u SSSR-u (67 modela), ali i u Bugarskoj, Mađarskoj, Istočnoj Njemačkoj, Poljskoj, Rumunjskoj 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 se rakete mogle samostalno postrojiti u borbeni red i međusobno raspodijeliti ciljeve tijekom leta.

Godine 1984. razvijeni su sustavi za spašavanje informacija iz srušenih zrakoplova i označavanje mjesta pada "Maple", "Marker" i "Call".

U Institutu za kibernetiku, po nalogu Ministarstva obrane SSSR-a, tih je godina stvoren autonomni robot "MAVR" koji je mogao slobodno krenuti prema meti po neravnom, teškom terenu. "MAVR" je imao visoku sposobnost trčanja i pouzdan sustav zaštite. Također tijekom ovih godina dizajniran je i implementiran prvi vatrogasni robot.

U svibnju 1984. Vlada je donijela uredbu "O ubrzanju rada na automatizaciji proizvodnje strojeva na temelju naprednih tehnoloških procesa i fleksibilnih prilagodljivih kompleksa", čime je dao novi skok u robotizaciji u SSSR-u. Odgovornosti za provedbu politike u području stvaranja, uvođenja i održavanja fleksibilne automatizirane proizvodnje dodijeljene su Ministarstvu strojarske industrije SSSR-a. Većina radova obavljena je u poduzećima strojarstva i obrade metala.

U 1984. godini već je postojalo više od 75 automatiziranih radionica i odjela opremljenih robotima, proces integrirane implementacije industrijskih robota u sklopu tehnoloških linija i fleksibilnih automatiziranih proizvodnih pogona koji su se koristili u strojarstvu, instrumentarstvu, radio i elektroničkoj industriji dobivajući snagu.

U mnogim poduzećima Sovjetskog Saveza pušteni su u rad fleksibilni proizvodni moduli (PMM), fleksibilne automatizirane linije (GAL), sekcije (GAU) i radionice (GAC) s automatiziranim sustavima transporta i skladištenja (ATSS). Do početka 1986. broj takvih sustava iznosio je više od 80, uključivali su automatsku kontrolu, promjenu alata i uklanjanje strugotine, zbog čega je vrijeme proizvodnog ciklusa smanjeno 30 puta, a ušteda proizvodnog područja povećana je za 30-40 %.

Fleksibilni proizvodni moduli

Godine 1985. TsNII RTK je počeo razvijati sustav brodskih robota za ISS "Buran", opremljen s dva manipulatora duljine 15 m, rasvjetnim, televizijskim i telemetrijskim sustavima. Glavni zadaci sustava bili su izvođenje operacija s višetonskim teretom: iskrcaj, spajanje s orbitalnom stanicom. A 1988. lansiran je ISS Energia-Buran. Autori projekta bili su V. P. Glushko i drugi sovjetski znanstvenici. ISS Energia-Buran postao je najznačajniji i najnapredniji projekt 1980-ih u SSSR-u.

ISS "Energia-Buran"

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

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

Nakon tragičnih događaja u nuklearnoj elektrani Černobil, Moskovsko državno tehničko sveučilište nazvano po Bauman, sovjetski inženjeri V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinjin brzo su i uspješno razvili mobilne robote koji su pomogli u provedbi potrebnih istraživanja i rada nakon katastrofe u opasnim područjima - MRK i Mobot-ChKhV. Poznato je da su se u to vrijeme koristili robotski uređaji kako u obliku radio-upravljanih buldožera, tako i specijalnih robota za dezinfekciju okolnog prostora, krova i zgrade hitne jedinice nuklearne elektrane.

Mobot-CHHV (mobilni robot, Černobil, za kemijske 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. Pojmovi i definicije "i GOST 26053-84" Industrijski roboti. Pravila prihvaćanja. Metode ispitivanja".

Krajem 80-ih, zadatak robotizacije nacionalnog gospodarstva dobio je veliku hitnost: rudarstvo, metalurška, kemijska, laka i prehrambena industrija, poljoprivreda, promet i građevinarstvo. Tehnologija izrade instrumenata bila je široko razvijena, koja je prešla na mikroelektroničku 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 znanstvenike i programere bio je sniziti cijenu robota, jer je to uvelike ograničavalo sveprisutnu robotiku.

U SSSR-u je niz znanstvenih i proizvodnih timova bio uključen u razvoj teorijskih osnova robotike, razvoj znanstvenih i tehničkih ideja, stvaranje i istraživanje robota i robotskih sustava tih godina: MSTU im. N. E. Bauman, Institut za strojarstvo. A. A. Blagonravova, Središnji 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 strojarstva (Sv. Rostov), Institut za eksperimentalna istraživanja alatnih strojeva za rezanje metala, Projektno-tehnološki institut za teško inženjerstvo, Orgstankoprom, itd.

Dopisni članovi I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, kao i poznati znanstvenici i stručnjaci M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinski, 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 stručnjaci osposobljavali su se kroz sustav sveučilišne izobrazbe, srednjeg specijalnog i strukovnog obrazovanja te kroz sustav prekvalifikacije i usavršavanja radnika.

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

Dugi niz godina razvoj robotike u SSSR-u i zemljama istočne Europe odvijao se u okviru suradnje zemalja članica CMEA (Vijeće za međusobnu ekonomsku pomoć). Godine 1982. šefovi izaslanstava potpisali su Opći sporazum o multilateralnoj suradnji u razvoju i organizaciji proizvodnje industrijskih robota, u vezi s kojim je osnovano Vijeće glavnih dizajnera (SGC). Početkom 1983. godine članice SME potpisale su Sporazum o multilateralnoj specijalizaciji i suradnji u proizvodnji industrijskih robota i manipulatora za različite namjene, a u prosincu 1985. na 41. (vanrednom) zasjedanju SME je usvojila Sveobuhvatni program znanstvenog i tehnološkog napretka. zemalja članica CMEA do 2000. godine, u kojem su industrijski roboti i robotizacija proizvodnje uključeni kao jedno od prioritetnih područja integrirane automatizacije.

Uz sudjelovanje SSSR-a, Mađarske, Njemačke Demokratske Republike, Poljske, Rumunjske, Čehoslovačke i drugih zemalja socijalističkog tabora, tih je godina uspješno stvoren novi industrijski robot za elektrolučno zavarivanje "Interrobot-1". Sa stručnjacima iz Bugarske, znanstvenici iz SSSR-a čak su osnovali proizvodnu udrugu "Crveni proleter - Beroe", koja je bila opremljena modernim robotima s elektromehaničkim pogonima serije RB-240. Namijenjeni su za pomoćne poslove: utovar i istovar dijelova na strojevima za rezanje metala, 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, više od 600 poduzeća i više od 150 istraživačkih instituta i projektantskih ureda bilo je u sastavu Ministarstva instrumenata SSSR-a. Ukupan broj zaposlenih u industriji premašio je milijun.

Sovjetski inženjeri planirali su uvesti upotrebu robota u gotovo sva područja industrije: strojarstvo, poljoprivredu, građevinarstvo, metalurgiju, rudarstvo, laku i prehrambenu industriju, ali to nije bilo suđeno.

Uništenjem SSSR-a prestao je planirani rad na razvoju robotike na državnoj razini, a prestala je i serijska proizvodnja robota. Nestali su i oni roboti koji su se već koristili u industriji: privatizirana su sredstva za proizvodnju, zatim su tvornice potpuno propale, a jedinstvena skupa oprema uništena ili prodana u otpad. Došao je kapitalizam.