Formación y desarrollo de la robótica soviética

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificación: 2023-12-16 16:02

Un buen artículo sobre la formación y el desarrollo de la robótica soviética.

Robotización en la URSS

En el siglo XX, la URSS era en realidad uno de los líderes mundiales en robótica. Contrariamente a todas las afirmaciones de los propagandistas y políticos burgueses, la Unión Soviética en varias décadas pudo pasar de ser un país con un pueblo que no sabía leer y escribir a una potencia espacial avanzada.

Consideremos algunos, pero no todos, ejemplos de formación y desarrollo de soluciones robóticas.

En la década de 1930, uno de los escolares soviéticos, Vadim Matskevich, creó un robot que podía moverse con la mano derecha. La creación del robot duró 2 años, todo este tiempo el niño pasó en los talleres de torneado del Instituto Politécnico Novocherkassk. A la edad de 12 años, Vadim ya se distinguía por su ingenio. Creó un pequeño vehículo blindado controlado por radio que lanzaba fuegos artificiales.

También durante estos años, aparecieron líneas automáticas para el procesamiento de piezas de rodamientos, y luego, a fines de los años 40, se creó por primera vez en el mundo una producción compleja de pistones para motores de tractores. Todos los procesos fueron automatizados: desde la carga de materias primas hasta el envasado de productos.

A finales de los años 40, el científico soviético Sergei Lebedev completó el desarrollo de la primera computadora digital electrónica MESM de la Unión Soviética, que apareció en 1950. Esta computadora se convirtió en la más rápida de Europa. Un año después, la Unión Soviética emitió una orden sobre el desarrollo de sistemas de control automático para equipos militares y la creación del Departamento de Robótica y Mecatrónica Especial.

En 1958, los científicos soviéticos desarrollaron el primer semiconductor AVM (computadora analógica) MN-10 del mundo, que ganó los invitados de la exposición en Nueva York. Al mismo tiempo, el científico cibernético Viktor Glushkov expresó la idea de estructuras informáticas "parecidas a un cerebro" que conectarían miles de millones de procesadores y facilitarían la fusión de la memoria de datos.

Computadora analógica MN-10

A finales de la década de 1950, los científicos soviéticos pudieron fotografiar la cara oculta de la luna por primera vez. Esto se hizo utilizando la estación automática "Luna-3". Y el 24 de septiembre de 1970, la nave espacial soviética Luna-16 entregó muestras de suelo de la Luna a la Tierra. Esto se repitió luego con el aparato Luna-20 en 1972.

Uno de los logros más notables de la robótica y la ciencia doméstica fue la creación de la oficina de diseño que lleva el nombre de V. I. Aparato de Lavochkin "Lunokhod-1". Este es un robot de detección de segunda generación. Está equipado con sistemas de sensores, entre los que el principal es el sistema de visión técnica (STZ). Lunokhod-1 y Lunokhod-2, desarrollados en 1970-1973, controlados por un operador humano en modo supervisor, recibieron y transmitieron información valiosa sobre la superficie lunar a la Tierra. Y en 1975 se lanzaron en la URSS las estaciones interplanetarias automáticas Venera-9 y Venera-10. Con la ayuda de repetidores, transmitieron información sobre la superficie de Venus y aterrizaron en ella.

El primer rover del mundo "Lunokhod-1"

En 1962, un robot humanoide "REKS" apareció en el Museo Politécnico, que realizaba excursiones para niños.

Desde finales de los años 60, comenzó la introducción masiva de los primeros robots domésticos en la industria en la Unión Soviética, el desarrollo de fundamentos científicos y técnicos y organizaciones relacionadas con la robótica. La exploración de espacios submarinos por robots comenzó a desarrollarse rápidamente, se mejoraron los desarrollos militares y espaciales.

Un logro especial en esos años fue el desarrollo de un avión de reconocimiento no tripulado de largo alcance DBR-1, que podía llevar a cabo misiones en toda Europa Occidental y Central. Además, este dron recibió la designación I123K, su producción en serie se estableció desde 1964.

DBR - 1

En 1966, los científicos de Voronezh inventaron un manipulador para apilar láminas de metal.

Como se mencionó anteriormente, el desarrollo del mundo submarino siguió el ritmo de otros avances técnicos. Entonces, en 1968, el Instituto de Oceanología de la Academia de Ciencias de la URSS, junto con el Instituto Politécnico de Leningrado y otras universidades, crearon uno de los primeros robots para la exploración del mundo submarino: un dispositivo controlado por computadora "Manta" (del tipo "Pulpo"). Su sistema de control y aparato sensorial permitía capturar y recoger un objeto apuntado por el operador, llevarlo al "teleobjetivo" o ponerlo en un búnker para su estudio, así como buscar objetos en aguas turbulentas.

En 1969, en el Instituto Central de Investigación del Ministerio de Industria de Defensa bajo la dirección de B. N. Surnin comenzó a crear un robot industrial "Universal-50". Y en 1971, aparecieron los primeros prototipos de robots industriales de la primera generación: robots UM-1 (creados bajo el liderazgo de PNBelyanin y B. Sh. Rozin) y UPK-1 (bajo el liderazgo de VI Aksenov), equipados con sistemas de control y software diseñados para realizar operaciones de mecanizado, estampación en frío, galvanoplastia.

La automatización en esos años llegó incluso al punto en que se introdujo una cortadora robótica en uno de los talleres. Se programó para un patrón, midiendo el tamaño de la figura del cliente hasta cortar la tela.

A principios de los 70, muchas fábricas cambiaron a líneas automatizadas. Por ejemplo, la fábrica de relojes Petrodvorets "Raketa" abandonó el montaje manual de relojes mecánicos y pasó a las líneas robóticas que realizaban estas operaciones. Así, más de 300 trabajadores se vieron liberados del trabajo tedioso y aumentaron 6 veces la productividad laboral. La calidad de los productos ha mejorado y el número de rechazos ha disminuido drásticamente. Por su producción avanzada y racional, la planta recibió la Orden de la Bandera Roja del Trabajo en 1971.

Fábrica de relojes Petrodvorets "Raketa"

En 1973, los primeros robots industriales móviles MP-1 y "Sprut" de la URSS fueron ensamblados y puestos en producción en el OKB TC en el Instituto Politécnico de Leningrado, y un año después incluso celebraron el primer campeonato mundial de ajedrez entre computadoras, donde el ganador fue el programa soviético "Kaissa".

En el mismo 1974, el Consejo de Ministros de la URSS en un decreto gubernamental del 22 de julio de 1974 "Sobre medidas para organizar la producción de manipuladores programados automáticos para ingeniería mecánica" indicó: nombrar al OKB TK como la organización principal para el desarrollo de robots industriales para ingeniería mecánica. De acuerdo con el decreto del Comité Estatal de Ciencia y Tecnología de la URSS, se crearon los primeros 30 robots industriales en serie para dar servicio a diversas industrias: para la soldadura, para el mantenimiento de prensas y máquinas herramienta, etc. El desarrollo de los sistemas de navegación magnética Kedr, Invariant y Skat para naves espaciales, submarinos y aviones comenzó en Leningrado.

La introducción de varios sistemas informáticos no se detuvo. Entonces, en 1977 V. Burtsev creó el primer complejo de computadora multiprocesador simétrico (MCC) "Elbrus-1". Para la investigación interplanetaria, los científicos soviéticos han creado un robot integral "Centauro" controlado por el complejo M-6000. La navegación de este complejo informático consistió en un giroscopio y un sistema de navegación a estima con cuentakilómetros; además, se equipó con un distanciómetro de escaneo láser y un sensor táctil que permitía obtener información sobre el entorno.

Las mejores muestras creadas a finales de los 70 incluyen robots industriales como "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 y varios otros modelos.

En 1978, la URSS publicó un catálogo "Robots industriales" (M.: Min-Stankoprom de la URSS; Ministerio de Educación Superior de la RSFSR; NIIMash; Oficina de Diseño de Cibernética Técnica en el Instituto Politécnico de Leningrado, 109 p.), Que presentó las características técnicas de 52 modelos de robots industriales y dos manipuladores con control manual.

De 1969 a 1979, el número de talleres e industrias completamente mecanizados y automatizados aumentó de 22, 4 a 83, 5 mil y empresas mecanizadas, de 1, 9 a 6, 1 mil.

En 1979, en la URSS, comenzaron a producir UVK multiprocesador de alto rendimiento con una estructura PS 2000 reconfigurable, lo que permitió resolver muchos problemas matemáticos y de otro tipo. Se desarrolló una tecnología para paralelizar tareas, lo que permitió que se desarrollara la idea de un sistema de inteligencia artificial. En el Instituto de Cibernética, bajo el liderazgo de N. Amosov, se creó el legendario robot "Kid", que estaba controlado por una red neuronal de aprendizaje. Dicho sistema, con la ayuda del cual se llevaron a cabo una serie de estudios significativos en el campo de las redes neuronales, reveló las ventajas en la gestión de estas últimas sobre las algorítmicas tradicionales. Al mismo tiempo, la Unión Soviética desarrolló un modelo revolucionario de la computadora de segunda generación: BESM-6, en el que apareció por primera vez el prototipo de memoria caché moderna.

BESM-6

También en 1979 en la Universidad Técnica Estatal de Moscú. N. E. Bauman, por orden de la KGB, se desarrolló un dispositivo para la eliminación de objetos explosivos: un robot móvil ultraligero MRK-01 (las características del robot se pueden ver en el enlace).

En 1980, alrededor de 40 nuevos modelos de robots industriales entraron en producción en serie. Asimismo, de acuerdo con el programa del Estándar Estatal de la URSS, se comenzó a trabajar en la estandarización y unificación de estos robots, y en 1980 apareció el primer robot industrial neumático con control posicional, equipado con visión técnica MP-8. Fue desarrollado por el OKB TC del Instituto Politécnico de Leningrado, donde se creó el Instituto Central de Investigación y Desarrollo de Robótica y Cibernética Técnica (TsNII RTK). Además, los científicos se han ocupado de los problemas de la creación de robots sensibles.

En general, en 1980 el número de robots industriales en la URSS superó las 6.000 piezas, lo que supuso más del 20% del número total en el mundo.

En octubre de 1982, la URSS se convirtió en la organizadora de la exposición internacional Industrial Robots-82. En el mismo año, se publicó un catálogo "Robots industriales y manipuladores con control manual" (Moscú: NIIMash Ministerio de Industria de Máquina-Herramienta de la URSS, 100 p.), Que proporcionaba datos sobre robots industriales producidos no solo en la URSS (67 modelos), pero también en Bulgaria, Hungría, Alemania del Este, Polonia, Rumanía y Checoslovaquia.

En 1983, la URSS adoptó un complejo P-700 "Granit" único desarrollado específicamente para la Armada, desarrollado por NPO Mashinostroyenia (OKB-52), en el que los misiles podían alinearse independientemente en formación de batalla y distribuir objetivos durante el vuelo entre ellos.

En 1984, se desarrollaron sistemas para el rescate de información de aeronaves accidentadas y la designación de los lugares del accidente "Maple", "Marker" y "Call".

En el Instituto de Cibernética, por orden del Ministerio de Defensa de la URSS, se creó durante estos años un robot autónomo "MAVR", que podía dirigirse libremente hacia el objetivo a través de un terreno accidentado y difícil. "MAVR" poseía una alta capacidad de cross-country y un sistema de protección confiable. También durante estos años, se diseñó e implementó el primer robot de fuego.

En mayo de 1984, el gobierno emitió un decreto "Sobre la aceleración del trabajo sobre la automatización de la producción de construcción de maquinaria sobre la base de procesos tecnológicos avanzados y complejos reajustables flexibles", que dio un nuevo salto en la robotización en la URSS. Las responsabilidades para la implementación de la política en el campo de la creación, introducción y mantenimiento de la producción automatizada flexible se asignaron al Ministerio de la Industria de la Máquina-Herramienta de la URSS. La mayor parte del trabajo se llevó a cabo en empresas de ingeniería mecánica y metalmecánica.

En 1984, ya existían más de 75 talleres automatizados y secciones equipadas con robots, el proceso de implementación integrada de robots industriales como parte de líneas tecnológicas e instalaciones flexibles de producción automatizada que se utilizaban en las industrias de ingeniería mecánica, fabricación de instrumentos, radio y electrónica fue ganando fuerza.

En muchas empresas de la Unión Soviética se pusieron en funcionamiento módulos de producción flexible (PMM), líneas automatizadas flexibles (GAL), secciones (GAU) y talleres (GAC) con sistemas automatizados de transporte y almacenamiento (ATSS). A principios de 1986, el número de tales sistemas era de más de 80, incluían control automático, cambio de herramienta y eliminación de viruta, debido a lo cual el tiempo del ciclo de producción se redujo en 30 veces, el ahorro de área de producción aumentó en 30-40. %.

Módulos de fabricación flexibles

En 1985, TsNII RTK comenzó a desarrollar un sistema de robots a bordo para la ISS "Buran", equipado con dos manipuladores de 15 m de largo, sistemas de iluminación, televisión y telemetría. Las principales tareas del sistema eran realizar operaciones con carga de varias toneladas: descarga, atraque con la estación orbital. Y en 1988 se lanzó la ISS Energia-Buran. Los autores del proyecto fueron V. P. Glushko y otros científicos soviéticos. La ISS Energia-Buran se convirtió en el proyecto más importante y avanzado de la década de 1980 en la URSS.

ISS "Energia-Buran"

En 1981-1985. en la URSS hubo una cierta disminución en la producción de robots debido a la crisis mundial en las relaciones entre los países, pero a principios de 1986, más de 20.000 robots industriales ya estaban funcionando en las empresas del Ministerio de Instrumentos de la URSS.

A finales de 1985, el número de robots industriales en la URSS se acercaba a los 40.000, lo que representaba alrededor del 40% de todos los robots del mundo. A modo de comparación: en los EE. UU., Este número fue varias veces menor. Los robots se han introducido ampliamente en la economía y la industria.

Después de los trágicos eventos en la planta de energía nuclear de Chernobyl, la Universidad Técnica Estatal de Moscú lleva el nombre de Bauman, los ingenieros soviéticos V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinin desarrollaron rápida y exitosamente robots móviles que ayudaron a llevar a cabo la investigación y el trabajo necesarios después del desastre en áreas peligrosas: MRK y Mobot-ChKhV. Se sabe que en ese momento se utilizaban dispositivos robóticos tanto en forma de excavadoras controladas por radio como de robots especiales para desinfectar el área circundante, el techo y el edificio de la unidad de emergencia de la central nuclear.

Mobot-CHHV (robot móvil, Chernobyl, para tropas químicas)

En 1985, la URSS había desarrollado Gosstandards para robots industriales y manipuladores: estándares como GOST 12.2.072-82 “Robots industriales. Secciones y complejos tecnológicos robóticos. Requisitos generales de seguridad ", GOST 25686-85" Manipuladores, operadores automáticos y robots industriales. Términos y definiciones "y GOST 26053-84" Robots industriales. Reglas de aceptación. Métodos de prueba ".

A fines de la década de los 80, la tarea de robotizar la economía nacional adquirió gran urgencia: minería, metalúrgica, química, industrias ligeras y alimentarias, agricultura, transporte y construcción. La tecnología de fabricación de instrumentos se desarrolló ampliamente, que pasó a la base microelectrónica.

En los últimos años de la Unión Soviética, un robot podía reemplazar de una a tres personas en la producción, dependiendo del turno, aumentaba la productividad laboral en aproximadamente un 20-40% y reemplazaba principalmente a trabajadores poco calificados. El desafío para los científicos y desarrolladores soviéticos era reducir el costo del robot, ya que esto restringía enormemente la robótica ubicua.

En la URSS, varios equipos científicos y de producción participaron en el desarrollo de los fundamentos teóricos de la robótica, el desarrollo de ideas científicas y técnicas, la creación e investigación de robots y sistemas robóticos en esos años: MSTU im. NORDESTE. Bauman, Instituto de Ingeniería Mecánica. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Blagonravova, Instituto Central de Investigación y Desarrollo de Robótica y Cibernética Técnica (TsNII RTK) del Instituto Politécnico de San Petersburgo, Instituto de Soldadura Eléctrica que lleva el nombre de E. O. Paton (Ucrania), Instituto de Matemáticas Aplicadas, Instituto de Problemas de Control, Instituto de Investigación de Tecnología de Ingeniería Mecánica (St. Rostov), Instituto de Investigación Experimental de Máquinas Herramientas para Corte de Metal, Instituto Tecnológico y de Diseño de Ingeniería Pesada, Orgstankoprom, etc.

Los miembros correspondientes I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, así como famosos científicos y especialistas 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 y otros.

Se formó a jóvenes especialistas mediante el sistema de formación universitaria, educación secundaria especial y profesional y mediante el sistema de readaptación y perfeccionamiento de los trabajadores.

La capacitación del personal en la principal especialidad robótica "Sistemas y complejos robóticos" se llevó a cabo en ese momento en varias universidades líderes del país (MSTU, SPPI, Kiev, Chelyabinsk, Institutos Politécnicos de Krasnoyarsk, etc.).

Durante muchos años, el desarrollo de la robótica en la URSS y los países de Europa del Este se llevó a cabo en el marco de la cooperación entre los países miembros del CAME (Council for Mutual Economic Assistance). En 1982, los jefes de las delegaciones firmaron un Acuerdo General de Cooperación Multilateral para el Desarrollo y Organización de la Producción de Robots Industriales, en cuyo marco se creó el Consejo de Diseñadores en Jefe (SGC). A principios de 1983, los miembros del CMEA firmaron un Acuerdo de especialización y cooperación multilateral en la producción de robots industriales y manipuladores para diversos fines, y en diciembre de 1985, la 41a (extraordinaria) sesión del CMEA adoptó el Programa Integral de Progreso Científico y Tecnológico. de los Países Miembros del CAME hasta el año 2000, en el que los robots industriales y la robotización de la producción se incluyen como una de las áreas prioritarias para la automatización integrada.

Con la participación de la URSS, Hungría, la República Democrática Alemana, Polonia, Rumania, Checoslovaquia y otros países del campo socialista, se creó con éxito en esos años un nuevo robot industrial para soldadura por arco eléctrico "Interrobot-1". Con especialistas de Bulgaria, científicos de la URSS incluso fundaron la asociación de producción "Red Proletarian - Beroe", que estaba equipada con robots modernos con accionamientos electromecánicos de la serie RB-240. Fueron destinados a operaciones auxiliares: carga y descarga de piezas en máquinas de corte de metales, cambio de herramientas de trabajo, transporte y paletización de piezas, etc.

En resumen, podemos decir que a principios de los años 90 se produjeron en la Unión Soviética unas 100.000 unidades de robots industriales, que sustituyeron a más de un millón de trabajadores, pero los empleados despedidos aún encontraban trabajo. En la URSS, se desarrollaron y produjeron más de 200 modelos de robots. A finales de 1989, más de 600 empresas y más de 150 institutos de investigación y oficinas de diseño formaban parte del Ministerio de Instrumentos de la URSS. El número total de empleados en la industria superó el millón.

Los ingenieros soviéticos planearon introducir el uso de robots en casi todas las áreas de la industria: ingeniería mecánica, agricultura, construcción, metalurgia, minería, industrias ligera y alimentaria, pero esto no estaba destinado a hacerse realidad.

Con la destrucción de la URSS, el trabajo planeado sobre el desarrollo de la robótica a nivel estatal se detuvo y cesó la producción en serie de robots. Incluso los robots que ya se usaban en la industria han desaparecido: se privatizaron los medios de producción, luego las fábricas se arruinaron por completo y el equipo costoso y único fue destruido o vendido como chatarra. Ha llegado el capitalismo.