Formació i desenvolupament de la robòtica soviètica

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

Un bon article de visió general sobre la formació i el desenvolupament de la robòtica soviètica.

La robotització a l'URSS

Al segle XX, l'URSS era en realitat un dels líders mundials en robòtica. Contràriament a totes les afirmacions dels propagandistes i polítics burgesos, la Unió Soviètica en diverses dècades va ser capaç de convertir-se d'un país amb un poble que no sabia llegir i escriure a una potència espacial avançada.

Considerem alguns exemples, però no tots, de la formació i desenvolupament de solucions robòtiques.

A la dècada de 1930, un dels escolars soviètics, Vadim Matskevich, va crear un robot que es podia moure amb la mà dreta. La creació del robot va durar 2 anys, tot aquest temps el nen va passar als tallers de tornejat de l'Institut Politècnic de Novocherkassk. Als 12 anys, Vadim ja es distingia pel seu enginy. Va crear un petit cotxe blindat controlat per ràdio que va llançar focs artificials.

També durant aquests anys van aparèixer línies automàtiques per al processament de peces de coixinets, i després, a finals dels anys 40, es va crear per primera vegada al món una complexa producció de pistons per a motors de tractor. Tots els processos estaven automatitzats: des de la càrrega de matèries primeres fins a l'embalatge de productes.

A finals dels anys 40, el científic soviètic Sergei Lebedev va completar el desenvolupament del primer ordinador digital electrònic MESM a la Unió Soviètica, que va aparèixer el 1950. Aquest ordinador es va convertir en el més ràpid d'Europa. Un any més tard, la Unió Soviètica va emetre una ordre sobre el desenvolupament de sistemes de control automàtic d'equips militars i la creació del Departament de Robòtica Especial i Mecatrònica.

L'any 1958, els científics soviètics van desenvolupar el primer semiconductor AVM (ordinador analògic) MN-10 del món, que va guanyar els convidats de l'exposició de Nova York. Al mateix temps, el científic cibernètic Viktor Glushkov va expressar la idea d'estructures informàtiques "semblants al cervell" que connectarien milers de milions de processadors i facilitarien la fusió de la memòria de dades.

Ordinador analògic MN-10

A finals de la dècada de 1950, els científics soviètics van poder fotografiar per primera vegada l'extrem de la lluna. Això es va fer mitjançant l'estació automàtica "Luna-3". I el 24 de setembre de 1970, la nau espacial soviètica Luna-16 va lliurar mostres de sòl de la Lluna a la Terra. Això es va repetir amb l'aparell Luna-20 el 1972.

Un dels èxits més notables de la robòtica i la ciència domèstica va ser la creació de l'oficina de disseny que porta el nom de V. I. Aparell Lavochkin "Lunokhod-1". Aquest és un robot detectat de segona generació. Està equipat amb sistemes de sensors, entre els quals el principal és el sistema de visió tècnica (STZ). Lunokhod-1 i Lunokhod-2, desenvolupats el 1970-1973, controlats per un operador humà en mode de supervisió, van rebre i transmetre informació valuosa sobre la superfície lunar a la Terra. I l'any 1975 es van posar en marxa a l'URSS les estacions interplanetàries automàtiques Venera-9 i Venera-10. Amb l'ajuda de repetidors, van transmetre informació sobre la superfície de Venus, aterrant-hi.

El primer rover del món "Lunokhod-1"

El 1962, un robot humanoide "REKS" va aparèixer al Museu Politècnic, que feia excursions per a nens.

Des de finals dels anys 60, es va iniciar la introducció massiva dels primers robots domèstics a la indústria a la Unió Soviètica, el desenvolupament de fundacions científiques i tècniques i organitzacions relacionades amb la robòtica. L'exploració dels espais submarins per part de robots va començar a desenvolupar-se ràpidament, es van millorar els desenvolupaments militars i espacials.

Un assoliment especial en aquells anys va ser el desenvolupament d'un avió de reconeixement no tripulat de llarg abast DBR-1, que podia dur a terme missions a tota Europa occidental i central. A més, aquest drone va rebre la designació I123K, la seva producció en sèrie s'ha establert des de 1964.

DBR - 1

El 1966, els científics de Voronezh van inventar un manipulador per apilar làmines metàl·liques.

Com s'ha esmentat anteriorment, el desenvolupament del món submarí va seguir el ritme d'altres avenços tècnics. Així, l'any 1968, l'Institut d'Oceanologia de l'Acadèmia de Ciències de l'URSS, juntament amb l'Institut Politècnic de Leningrad i altres universitats, van crear un dels primers robots per a l'exploració del món submarí: un dispositiu controlat per ordinador "Manta". (del tipus "Poll"). El seu sistema de control i aparell sensorial va permetre capturar i recollir un objecte assenyalat per l'operador, portar-lo al "tele-ull" o posar-lo en un búnquer per estudiar-lo, així com buscar objectes en aigües turbulentes.

L'any 1969, a l'Institut Central d'Investigació del Ministeri d'Indústria de Defensa sota la direcció de B. N. Surnin va començar a crear un robot industrial "Universal-50". I el 1971 van aparèixer els primers prototips de robots industrials de la primera generació: els robots UM-1 (creats sota el lideratge de PNBelyanin i B. Sh. Rozin) i UPK-1 (sota el lideratge de VI Aksenov), equipats amb Sistemes de control i programari dissenyats per realitzar operacions de mecanitzat, estampació en fred, galvanoplastia.

L'automatització en aquells anys fins i tot va arribar al punt que es va introduir un tallador robòtic en un dels tallers. Es va programar per a un patró, mesurant la mida de la figura del client fins a tallar la tela.

A principis dels anys 70, moltes fàbriques van passar a les línies automatitzades. Per exemple, la fàbrica de rellotges de Petrodvorets "Raketa" va abandonar el muntatge manual de rellotges mecànics i va passar a les línies robòtiques que realitzaven aquestes operacions. Així, més de 300 treballadors es van alliberar de treballs tediosos i van augmentar la productivitat laboral per 6 vegades. La qualitat dels productes ha millorat i el nombre de rebutjos ha disminuït dràsticament. Per a una producció avançada i racional, la planta va rebre l'Ordre de la Bandera Vermella del Treball el 1971.

Fàbrica de rellotges de Petrodvorets "Raketa"

El 1973, els primers robots industrials mòbils MP-1 i "Sprut" de l'URSS van ser muntats i posats en producció a l'OKB TC de l'Institut Politècnic de Leningrad, i un any més tard fins i tot van celebrar el primer campionat mundial d'escacs entre ordinadors, on el guanyador va ser el programa soviètic "Kaissa".

El mateix 1974, el Consell de Ministres de l'URSS en un decret governamental del 22 de juliol de 1974 "Sobre mesures per organitzar la producció de manipuladors automàtics programats per a l'enginyeria mecànica" va indicar: nomenar l'OKB TK com a organització principal per al desenvolupament de robots industrials per a enginyeria mecànica. D'acord amb el decret del Comitè Estatal de Ciència i Tecnologia de l'URSS, es van crear els primers 30 robots industrials en sèrie per donar servei a diverses indústries: per a la soldadura, per al manteniment de premses i màquines-eina, etc. El desenvolupament dels sistemes de navegació magnètic Kedr, Invariant i Skat per a naus espacials, submarins i avions va començar a Leningrad.

La introducció de diversos sistemes informàtics no es va aturar. Així, l'any 1977 V. Burtsev va crear el primer complex informàtic multiprocessador simètric (MCC) "Elbrus-1". Per a la investigació interplanetària, els científics soviètics han creat un robot integral "Centaure" controlat pel complex M-6000. La navegació d'aquest complex informàtic consistia en un giroscopi i un sistema d'estimació amb odòmetre; també estava equipat amb un mesurador de distància d'escaneig làser i un sensor tàctil que permetia obtenir informació sobre l'entorn.

Les millors mostres creades a finals dels anys 70 inclouen robots industrials com "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 i una sèrie d'altres models.

El 1978, l'URSS va publicar un catàleg "Robots industrials" (M.: Min-Stankoprom de l'URSS; Ministeri d'Educació Superior de la RSFSR; NIIMash; Oficina de Disseny de Cibernètica Tècnica de l'Institut Politècnic de Leningrad, 109 p.), que van presentar les característiques tècniques de 52 models de robots industrials i dos manipuladors amb control manual.

Del 1969 al 1979, el nombre de tallers i indústries totalment mecanitzats i automatitzats va augmentar de 22, 4 a 83, 5 mil, i empreses mecanitzades, d'1, 9 a 6, 1 mil.

El 1979, a l'URSS, van començar a produir UVK multiprocessadors d'alt rendiment amb una estructura PS 2000 reconfigurable, que va permetre resoldre molts problemes matemàtics i altres. Es va desenvolupar una tecnologia de paral·lelització de tasques, que va permetre desenvolupar la idea d'un sistema d'intel·ligència artificial. A l'Institut de Cibernètica, sota el lideratge de N. Amosov, es va crear el llegendari robot "Kid", que estava controlat per una xarxa neuronal d'aprenentatge. Un sistema d'aquest tipus, amb l'ajuda del qual es van dur a terme una sèrie d'estudis significatius en el camp de les xarxes neuronals, va revelar els avantatges en la gestió d'aquestes últimes respecte a les algorítmiques tradicionals. Al mateix temps, la Unió Soviètica va desenvolupar un model revolucionari de l'ordinador de segona generació - BESM-6, en el qual va aparèixer per primera vegada el prototip de memòria cau moderna.

BESM-6

També el 1979 a la Universitat Tècnica Estatal de Moscou. N. E. Bauman, per ordre del KGB, es va desenvolupar un dispositiu per a l'eliminació d'objectes explosius: un robot mòbil ultralleuger MRK-01 (les característiques del robot es poden veure a l'enllaç).

El 1980, uns 40 nous models de robots industrials van entrar en producció en sèrie. A més, d'acord amb el programa de l'estàndard estatal de l'URSS, es va començar a treballar en l'estandardització i unificació d'aquests robots, i el 1980 va aparèixer el primer robot industrial pneumàtic amb control de posició, equipat amb visió tècnica MP-8. Va ser desenvolupat per l'OKB TC de l'Institut Politècnic de Leningrad, on es va crear l'Institut Central de Recerca i Desenvolupament de Robòtica i Cibernètica Tècnica (TsNII RTK). A més, els científics han atès els problemes de la creació de robots sensibles.

En general, l'any 1980 el nombre de robots industrials a l'URSS va superar les 6.000 peces, la qual cosa representava més del 20% del nombre total del món.

L'octubre de 1982, l'URSS es va convertir en l'organitzador de l'exposició internacional Industrial Robots-82. El mateix any, es va publicar un catàleg "Robots industrials i manipuladors amb control manual" (Moscou: NIIMash URSS Ministeri d'Indústria de Màquines-Eina, 100 p.), que proporcionava dades sobre robots industrials produïts no només a l'URSS (67 models).), però també a Bulgària, Hongria, Alemanya Oriental, Polònia, Romania i Txecoslovàquia.

El 1983, l'URSS va adoptar un complex únic P-700 "Granit" desenvolupat específicament per a la Marina, desenvolupat per NPO Mashinostroyenia (OKB-52), en el qual els míssils podien alinear-se de manera independent en la formació de batalla i distribuir objectius durant el vol entre ells.

El 1984, es van desenvolupar sistemes per al rescat d'informació d'avions estavellats i la designació dels llocs d'accident "Maple", "Marker" i "Call".

A l'Institut de Cibernètica, per ordre del Ministeri de Defensa de l'URSS, es va crear durant aquests anys un robot autònom "MAVR", que podia dirigir-se lliurement cap a l'objectiu a través d'un terreny accidentat i difícil. "MAVR" posseïa una gran habilitat a través del país i un sistema de protecció fiable. També durant aquests anys es va dissenyar i implementar el primer robot de foc.

El maig de 1984, el govern va emetre un decret "Sobre l'acceleració del treball en l'automatització de la producció de màquines sobre la base de processos tecnològics avançats i complexos flexibles reajustables", que va donar un nou salt en la robotització a l'URSS. Les responsabilitats per a l'aplicació de la política en l'àmbit de la creació, introducció i manteniment de la producció automatitzada flexible van ser assignades al Ministeri d'Indústria de Màquines-Eina de l'URSS. La major part del treball es va dur a terme en empreses d'enginyeria mecànica i metal·lúrgica.

L'any 1984 ja hi havia més de 75 tallers automatitzats i seccions equipades amb robots, el procés d'implantació integrada de robots industrials com a part de línies tecnològiques i d'instal·lacions de producció automatitzada flexible que s'utilitzaven en enginyeria mecànica, fabricació d'instruments, indústries radiofòniques i electrònices. agafant força.

A moltes empreses de la Unió Soviètica es van posar en funcionament mòduls de producció flexible (PMM), línies automatitzades flexibles (GAL), seccions (GAU) i tallers (GAC) amb sistemes de transport i emmagatzematge automatitzats (ATSS). A principis de 1986, el nombre d'aquests sistemes superava els 80, incloïen control automàtic, canvi d'eines i eliminació d'encenalls, de manera que el temps del cicle de producció es va reduir en 30 vegades, l'estalvi de l'àrea de producció va augmentar entre 30 i 40. %.

Mòduls de fabricació flexible

L'any 1985, TsNII RTK va començar a desenvolupar un sistema de robots a bord per a l'ISS "Buran", equipat amb dos manipuladors de 15 m de llarg, sistemes d'il·luminació, televisió i telemetria. Les principals tasques del sistema eren realitzar operacions amb càrrega de diverses tones: descàrrega, atracament amb l'estació orbital. I l'any 1988 es va posar en marxa l'ISS Energia-Buran. Els autors del projecte van ser V. P. Glushko i altres científics soviètics. L'ISS Energia-Buran es va convertir en el projecte més significatiu i avançat de la dècada de 1980 a l'URSS.

ISS "Energia-Buran"

El 1981-1985. a l'URSS hi va haver un cert descens de la producció de robots a causa de la crisi mundial en les relacions entre els països, però a principis de 1986, més de 20.000 robots industrials ja funcionaven a les empreses del Ministeri d'Instruments de l'URSS.

A finals de 1985, el nombre de robots industrials a l'URSS s'acostava als 40.000, que representaven al voltant del 40% de tots els robots del món. Per comparació: als EUA aquesta xifra va ser diverses vegades menor. Els robots s'han introduït àmpliament en l'economia i la indústria.

Després dels tràgics esdeveniments a la central nuclear de Txernòbil, la Universitat Tècnica Estatal de Moscou porta el seu nom Bauman, enginyers soviètics V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinin van desenvolupar ràpidament i amb èxit robots mòbils que van ajudar a dur a terme la investigació i el treball necessaris després del desastre en zones perilloses: MRK i Mobot-ChKhV. Se sap que en aquella època s'utilitzaven dispositius robòtics tant en forma de bulldozers radiocontrolats com de robots especials per desinfectar l'entorn, el sostre i l'edifici de la unitat d'emergència de la central nuclear.

Mobot-CHHV (robot mòbil, Txernòbil, per a tropes químiques)

El 1985, l'URSS havia desenvolupat Gosstandards per a robots i manipuladors industrials: estàndards com GOST 12.2.072-82 "Robots industrials. Complexos i seccions tecnològiques robòtiques. Requisits generals de seguretat ", GOST 25686-85" Manipuladors, autooperadors i robots industrials. Termes i definicions "i GOST 26053-84" Robots industrials. Normes d'acceptació. Mètodes de prova".

A finals dels anys 80, la tasca de robotitzar l'economia nacional va adquirir una gran urgència: mineria, metal·lúrgica, química, indústries lleugeres i alimentàries, agricultura, transport i construcció. La tecnologia de fabricació d'instruments va ser àmpliament desenvolupada, que va passar a la base microelectrònica.

A finals dels anys soviètics, un robot podia substituir d'una a tres persones en producció, depenent del torn, augmentava la productivitat laboral en un 20-40% i substituïa principalment treballadors poc qualificats. El repte per als científics i desenvolupadors soviètics era reduir el cost del robot, ja que això limitava molt la robòtica omnipresent.

A l'URSS, diversos equips científics i de producció van participar en el desenvolupament dels fonaments teòrics de la robòtica, el desenvolupament d'idees científiques i tècniques, la creació i investigació de robots i sistemes robòtics en aquells anys: MSTU im. N. E. Bauman, Institut d'Enginyeria Mecànica. A. A. Blagonravova, Institut Central d'Investigació i Desenvolupament de Robòtica i Cibernètica Tècnica (TsNII RTK) de l'Institut Politècnic de Sant Petersburg, Institut de Soldadura Elèctrica que porta el nom E. O. Paton (Ucraïna), Institut de Matemàtiques Aplicades, Institut de Problemes de Control, Institut de Recerca de Tecnologia d'Enginyeria Mecànica (St. Rostov), Institut d'Investigació Experimental de Màquines Eina per a tallar Metalls, Institut Tecnològic i Disseny d'Enginyeria Pesant, Orgstankoprom, etc.

Membres corresponents I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, així com famosos científics i especialistes M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinsky, G. N. Rapoport, B. C. Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Kuleshov, F. M. Kulakov, B. C. Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofeev, B. C. Rybak, M. S. Voroshilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovsky, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev i altres.

Els joves especialistes es van formar a través del sistema de formació universitària, educació secundària especial i professional i mitjançant el sistema de reciclatge i formació avançada dels treballadors.

La formació del personal en l'especialitat principal de robòtica "Sistemes i complexos robòtics" es va dur a terme en aquell moment a diverses universitats líders del país (MSTU, SPPI, Kíev, Chelyabinsk, Instituts Politècnics de Krasnoyarsk, etc.).

Durant molts anys, el desenvolupament de la robòtica a l'URSS i als països de l'Est d'Europa es va dur a terme en el marc de la cooperació entre els països membres del CMEA (Consell d'Assistència Econòmica Mútua). L'any 1982, els caps de les delegacions van signar un Acord General de Cooperació Multilateral en el Desenvolupament i Organització de la Producció de Robots Industrials, en relació amb el qual es va crear el Consell de Dissenyadors en Cap (SGC). A principis de 1983, els membres del CMEA van signar un Acord d'especialització i cooperació multilateral en la producció de robots industrials i manipuladors per a diferents finalitats, i el desembre de 1985, la 41a sessió (extraordinària) del CMEA va adoptar el Programa Integral de Progrés Científic i Tecnològic. dels Països Membres del CMEA fins a l'any 2000, en què els robots industrials i la robotització de la producció s'inclouen com una de les àrees prioritàries de l'automatització integrada.

Amb la participació de l'URSS, Hongria, la República Democràtica Alemanya, Polònia, Romania, Txecoslovàquia i altres països del camp socialista, en aquells anys es va crear amb èxit un nou robot industrial per a la soldadura d'arc elèctric "Interrobot-1". Amb especialistes de Bulgària, científics de l'URSS fins i tot van fundar l'associació de producció "Red Proletarian - Beroe", que estava equipada amb robots moderns amb accionaments electromecànics de la sèrie RB-240. Estaven destinats a operacions auxiliars: càrrega i descàrrega de peces en màquines de tall de metall, canvi d'eines de treball, transport i paletització de peces, etc.

En resum, podem dir que a principis dels anys 90 es van produir unes 100.000 unitats de robots industrials a la Unió Soviètica, que van substituir més d'un milió de treballadors, però els empleats alliberats encara van trobar feina. A l'URSS es van desenvolupar i produir més de 200 models de robots. A finals de 1989, més de 600 empreses i més de 150 instituts de recerca i oficines de disseny formaven part del Ministeri d'Instrument de l'URSS. El nombre total d'empleats a la indústria va superar el milió.

Els enginyers soviètics planejaven introduir l'ús de robots en gairebé tots els àmbits de la indústria: enginyeria mecànica, agricultura, construcció, metal·lúrgia, mineria, indústries lleugeres i alimentàries, però això no estava destinat a fer-se realitat.

Amb la destrucció de l'URSS, el treball previst per al desenvolupament de la robòtica a nivell estatal es va aturar i la producció en sèrie de robots va cessar. Fins i tot aquells robots que ja s'utilitzaven a la indústria han desaparegut: es van privatitzar els mitjans de producció, després les fàbriques es van arruïnar completament i l'equip car únic es va destruir o es va vendre per ferralla. El capitalisme ha arribat.