Uvod u robotiku

Automatizacija prije robota

Automatizacija je starija od robota. Prvi su strojevi posao obavljali zato što im je mehanizam bio tako složen: bregasta osovina, kulisa i zupčanički prijenos određivali su redoslijed kretnji, a promjena posla značila je prepravljanje stroja. Takva se automatizacija naziva krutom ili jednonamjenskom. Ona je brza, jeftina po komadu i vrlo pouzdana, ali samo dok se proizvodi jedan te isti predmet u velikim serijama.

Problem se pojavio kada su se serije počele smanjivati, a broj izvedbi istog proizvoda rasti. Prepravljanje stroja za svaku izvedbu pojelo je svu uštedu. Trebao je stroj koji se ne prepravlja ključem nego uputom — stroj u kojem je redoslijed kretnji zapisan odvojeno od mehanike. Taj se pristup zove prilagodljiva automatizacija, a robot je njezin najpoznatiji predstavnik.

Ta podjela vrijedi i danas. Ako se u pogonu godinama izrađuje isti dio u milijunskoj seriji, namjenski automat gotovo je uvijek jeftiniji od robota. Robot dobiva prednost čim se proizvod mijenja, čim se u istoj ćeliji izrađuje više izvedbi ili čim je posao takav da ga je teško opisati krutom mehanikom.

Odakle riječ robot

Riječ robot nije nastala u tehnici nego u kazalištu. Uveo ju je češki pisac Karel Čapek u drami R.U.R. iz 1920., a predložio mu ju je brat Josef, izvevši je iz staročeške riječi robota koja znači težak, prisilan rad. Čapekovi roboti nisu bili strojevi od čelika nego umjetno stvorena bića zamišljena za rad umjesto ljudi — i, kako to u drami obično biva, stvar je krenula po zlu.

Dvadesetak godina kasnije pisac Isaac Asimov u svojim je pričama upotrijebio riječ robotika za granu znanja koja se robotima bavi i postavio poznata tri zakona robotike. Ti zakoni nisu tehnička norma i nikada nisu bili ugrađeni ni u jedan kontroler, ali su oblikovali način na koji o robotima razmišljamo: stroj koji radi pokraj čovjeka mora prije svega biti siguran.

Prvi industrijski roboti

Put od kazališne riječi do stroja u pogonu otvorili su američki izumitelj George Devol i poduzetnik Joseph Engelberger. Devol je patentirao uređaj za programirani prijenos predmeta, a Engelberger je od te zamisli napravio proizvod. Njihov robot Unimate počeo je 1961. raditi u tvornici automobila: vadio je vruće odljevke iz stroja za tlačni lijev i odlagao ih na hlađenje. Posao je bio vruć, jednoličan i opasan — točno onakav kakav se robotima povjerava i danas.

Nakon toga razvoj je išao brzo. Šezdesetih i sedamdesetih godina pojavile su se električno pogonjene ruke upravljane računalom, sedamdesetih i struktura SCARA namijenjena brzoj montaži u ravnini, a osamdesetih delta struktura s pogonima u bazi, sposobna za vrlo velika ubrzanja pri lakim teretima. Devedesetih se težište preselilo s mehanike na upravljanje: na programska okruženja, simulaciju i povezivanje robota s ostalim strojevima.

Danas se industrijski roboti broje u milijunima, a razvoj je u najvećoj mjeri usmjeren na jednostavnije programiranje, na senzoriku koja robotu daje povratnu informaciju o okolini i na sigurnost pri radu uz čovjeka.

Zašto robot ulazi u pogon

Robot se u pravilu uvodi zbog jednog od četiriju razloga, a najčešće zbog njihove kombinacije. Posao je jednoličan, pa čovjeku pažnja pada i kvaliteta oscilira. Posao je prljav ili se odvija u okolini koja je neugodna: prašina, dim, hladnoća, buka. Posao je opasan — vrući odljevci, preše, laseri, kemikalije. Ili je posao zahtjevan u smislu koji čovjeku ne odgovara: nosivost veća od dopuštene za ručno rukovanje, takt kraći od ljudskog ili zahtjev za stalno istim položajem alata.

Uz to dolazi i ono što se lako izmjeri: robot radi bez pauze, u tri smjene i s istim vremenom ciklusa u svakom komadu. To ne znači da je uvijek isplativ. Robotska ćelija traži ulaganje, prostor, ogradu, alat, programiranje i održavanje, a sve to treba vratiti kroz uštedu. Zato se odluka o uvođenju robota uvijek svodi na isti račun: koliko se vremena uštedi po komadu, koliko se komada izradi i koliko je ulaganje.

Robot i radno mjesto

Uvođenje robota mijenja posao, ali ga ne ukida. Operater koji je prije ručno ulagao obratke u stroj sada nadzire ćeliju, puni spremnike, mijenja alat, prati kvalitetu i otklanja zastoje. Taj posao traži drugačije znanje: čitanje programa, poznavanje koordinatnih sustava, rad s privjeskom za učenje i razumijevanje sigurnosnih funkcija.

Zato uvođenje robota gotovo uvijek povlači i izobrazbu. Pogon u kojem nitko ne zna otvoriti program ovisi o vanjskoj usluzi za svaku sitnicu, a svaki sat zastoja skuplji je od sata izobrazbe. Ovo područje upravo o tome govori: kako robot radi, kako mu se zadaje posao i kako se provjerava da ga obavlja onako kako je zamišljeno.

Ključni pojmovi

Provjeri se

Kratka provjera prije prelaska na sljedeću jedinicu. Odgovor se potvrđuje klikom, a obrazloženje se prikazuje odmah.