Роботизированная коробка передач: отличие от автоматической КПП

При выборе автомобиля важно обращать внимание не только на двигатель (бензин, дизель, гибрид и т.п.), но и на трансмиссию. Дело в том, что коробка передач  считается вторым по важности агрегатом после ДВС.

С учетом того, что сегодня  автоматические коробки передач пользуются большим спросом, автопроизводители предлагают большой выбор КПП данного типа, начиная с «классического» гидротрансформаторного автомата или вариатора и заканчивая роботизированными трансмиссиями.

Далее мы рассмотрим, в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие сильные и слабые стороны имеют указанные типы коробок передач.

Содержание статьи

В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП

Прежде всего, возможность выбрать тот или иной автомат порождает споры среди автолюбителей, так как вполне логичным является вопрос, какая коробка лучше.

  Важно понимать, что от типа КПП напрямую будет зависеть удобство эксплуатации ТС, динамика разгона, топливная экономичность.

Также для многих немаловажным фактором является возможность активно использовать автомобиль в тех или иных условиях, общая надежность машины, затраты на обслуживание и срок службы трансмиссии. Теперь давайте рассмотрим АКПП и РКПП более подробно.

Гидромеханическая автоматическая коробка передач (АКПП)

Начнем с того, что появился данный тип трансмиссии около 100 лет назад, то есть немногим позже, чем традиционная МКПП. Конструкция проверена временем и хорошо изучена.  В основе такой коробки лежат два агрегата: планетарный редуктор и гидротрансформатор.

Благодаря ГДТ, который фактически является сцеплением коробки автомат, удается добиться плавной передачи крутящего момента от ДВС на входной вал коробки. В результате переключения передач происходят без ударов и рывков.

Планетарный редуктор, фактически, является так называемой планетарной передачей.

Если просто, в конструкции КПП имеются наборы шестерней, которые после зацепления друг с другом образуют ступени. 

Также в коробках передач данного типа в большом объеме используется трансмиссионная жидкость ATF, которая является не просто смазкой (по аналогии с трансмиссионным маслом механических КПП), а рабочей жидкостью. Дело в том, что в гидротрансформаторе, который является преобразователем крутящего момента, именно через жидкость передается указанный крутящий момент.

Еще в конструкции присутствует гидроблок (гидроплита АКПП). Указанная плита представляет собой блок управления (мозг) АКПП, так как жидкость АТФ по отдельным каналам в указанной плите подается под давлением. ЭБУ АКПП управляет работой специальных клапанов (соленоидов), которые также установлены в гидроблоке.

Благодаря слаженной работе указанных устройств происходит своевременное и мягкое включение передач, причем полностью в автоматическом режиме, то есть без участия водителя. Также существуют АКПП Типтроник, где реализована дополнительная функция ручного переключения передач.

 

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Сразу отметим, что роботизированная коробка передач является механической коробкой с автоматическим управлением. При этом попытки «автоматизировать» коробку-механику также предпринимались достаточно давно, однако на начальном этапе инженеры столкнулись с целым рядом проблем.

Основной задачей стала необходимость создания высокоточных и быстродействующих исполнительных сервомеханизмов, которые способны обеспечить нужное усилие для выбора, включения/выключения передач, а также для обеспечения нормальной работы сцепления в автоматическом режиме.

При этом нужно учитывать, что в случае с механикой такие усилия должны быть намного больше, чем в АКПП. Также следует отметить и то, что особые требования выдвигаются и к электронному блоку управления, который работает по особым алгоритмам. В результате успешно действующая роботизированная автоматическая трансмиссия появилась сравнительно недавно и стала массовой намного позже по сравнению с «классическим» гидромеханическим автоматом.

Что касается устройства, роботизированная коробка представляет собой МКПП, где за выбор и включение передач отвечают актуаторы (исполнительные механизмы), также имеется отдельный привод сцепления. Актуаторами являются шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным механизмом. Также могут быть использованы гидравлические актуаторы (гидропривод). Работой данных элементов управляет ЭБУ коробкой вместо водителя.

Блок управления посылает сигнал на сервопривод, который выжимает сцепление, включает нужную передачу и т.д. Также контроллер учитывает скорость движения ТС, обороты ДВС, нагрузку на двигатель/положение дроссельной заслонки и ряд других параметров. 

Еще роботизированные коробки имеют ручной режим, который активируется путем использования селектора коробки передач или подрулевых лепестков. Данная функция позволяет водителю понижать и повышать передачи самостоятельно. 

Коробка робот или автомат: что лучше

Как видно, роботизированная коробка сильно отличается от гидромеханического автомата. Более того, во время эксплуатации ТС с тем или иным видом КПП нужно учитывать определенные особенности и нюансы.

• Что касается «классических» автоматов, такая трансмиссия отличается надежностью и большим сроком службы, но только при условии правильной эксплуатации.

Коробка АКПП нуждается в прогревах перед поездками, регулярной замене масла и фильтра АКПП каждые 50-60 тыс. км. При этом можно использовать только высококачественные жидкости ATF, рекомендуемые производителем автомобиля. Еще коробка автомат с гидротрансформатором не рассчитана на высокие нагрузки и агрессивный стиль езды, предельно чувствительна к перегревам трансмиссионного масла, нагреву жидкости во время длительных пробуксовок (в снегу, на льду или в грязи).

Автомобили с данной трансмиссией не рекомендуется буксировать без вывешивания ведущих колес, также не следует активно использовать машину с автоматом для перевозки тяжелых грузов, прицепа или буксировки других авто.

Также следует отметить, что минусом АКПП является повышенный расход топлива (на 10-15%) по сравнению с аналогами, а также снижение разгонной динамики из-за потерь в ГДТ. Также в случае ремонта АКПП следует быть готовым к серьезным расходам.

• Роботизированная трансмиссия конструктивно проще и дешевле АКПП. Такая коробка более экономична, не боится нагрузок, ее не нужно отдельно прогревать, в агрегат заливается меньше масла, данную трансмиссию дешевле обслуживать, автомобиль с роботом лучше разгоняется.

Однако на деле есть и существенные минусы. Прежде всего, все РКПП делятся на два типа: однодисковый робот (с одним сцеплением) и преселективная КПП (с двумя сцеплениями).

Так вот, в первом случае нельзя говорить о высокой надежности и комфорте при езде. Роботизированная коробка с одним сцеплением ставится на бюджетные авто и некоторые модели среднего класса. При этом такой автомат отличается тем, что во время переключения передач водитель ощущает рывки, толчки, коробка может затягивать переключения передач и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой ресурс автоматических коробок, а также какую коробку передач лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об основных типах автоматов, а также какие плюсы и минусы имеют различные виды автоматических трансмиссий.

Сцепление и сервомеханизмы однодисковых роботов также имеют сравнительно небольшой срок службы (около 80-100 тыс. км.), ремонтопригодность низкая, то есть нужно полностью менять данные устройства. Обратите внимание, стоимость актуаторов довольно высокая (в отдельных случаях сопоставима со стоимостью ремонта гидромеханической АКПП).

Что касается преселективных роботов (типа DSG или Powershift),  в этом случае данные АКПП максимально приближены к классическим автоматам и вариаторам в плане комфорта. Подобные трансмиссии наиболее удачно сочетают в себе положительные качества механики и классического автомата (плавность и высокая скорость переключения передач, динамика, топливная экономичность, возможность «нагружать» трансмиссию, снижение расходов на обслуживание).

При этом преселективные РКПП намного дороже и сложнее своих однодисковых аналогов.

Также ресурс таких коробок все равно меньше, чем в случае с традиционными гидромеханическими автоматами. В отдельных случаях может потребоваться замена дорогостоящих актуаторов, мехатроника (гидроблока), пакетов сцеплений и других элементов уже к 150 тыс. км. пробега.

Подведем итоги

С учетом вышесказанного становится понятно, в чем заключаются отличия роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие плюсы и минусы имеет коробка робот по сравнению с АКПП.

На практике автомат является более надежным, что зачастую сводит на нет многие преимущества робота, который оказывается дорогим в ремонте. По этой причине, особенно на вторичном рынке б/у авто, многие останавливают свой выбор на классическом автомате.

Однако если машина приобретается новой и потенциальный владелец не планирует проездить на таком автомобиле более 150 тыс.

км, тогда современный преселективный робот с расширенной гарантией производителя вполне может оказаться оптимальным решением.

Если же на первом плане надежность и ресурс, водитель практикует спокойный стиль езды, машина не приобретается для эксплуатации в тяжелых условиях, тогда необходимо смотреть исключительно в сторону АКПП.

Читайте также

Достоинства и недостатки автоматической коробки передач автомобиля

При выборе нового или подержанного автомобиля потенциальный владелец должен обращать внимание не только на то, какой ДВС на нем установлен, но и какой коробкой передач оборудовано то или иное транспортное средство.

Дело в том, что каждый из видов трансмиссии имеет как плюсы, так и минусы. С учетом ряда особенностей можно предположить, во сколько водителю обойдется эксплуатация, техническое обслуживание, ремонт или замена коробки передач. Далее мы рассмотрим, какие преимущества и недостатки имеет коробка автомат.

Какая коробка лучше: автомат или механика?

Так кто же из них прав, какую трансмиссию выбрать? – Чтобы ответить на этот вопрос, сначала нужно разобраться в устройстве механизмов, в чём их отличия и преимущества.

Постараемся объяснить простыми словами.

По сути, ездить на «механике» или «автомате» – большой разницы для опытного водителя нет, а вот новичок эту разницу чувствует сразу. Всё дело в привычке,

• особенностях трассы
• и стиле вождения.

При этом пересаживаться с механики на АКПП намного проще, чем наоборот.

Преимущества и недостатки трансмиссий

Чтобы окончательно сделать выводы о том, что лучше: робот или автомат, стоит проанализировать положительные и отрицательные стороны каждой из трансмиссий.

Плюсы и минусы АКПП

Сравнительная характеристика преимуществ и недостатков автоматики представлена далее.

Преимущества

Недостатки

Управление автомобилем простое и комфортное. Водитель только следит за дорогой, всё остальное за него делает автоматика. Гидротрансформатор более долговечный, если сравнивать со сцеплением в руках новичков. Нагрузки на двигатель меньше по сравнению с механикой. Число оборотов не увеличивается для переключения скорости. Нагрузка на ходовую часть также снижается. Наличие пассивной системы безопасности предотвращает самостоятельное движение машины, если она стоит на уклоне. Топливо расходуется более экономно, если речь идёт о шестиступенчатых АКП.

Существенный расход топлива на 4- и 5-ступенчатых трансмиссиях. Отсутствие такой динамики разгона, как в случае с механикой. КПД меньше за счёт наличия гидротрансформатора. Стоимость автоматики более высока, что влияет на общую стоимость транспортного средства, его обслуживание и ремонт. Масло расходуется в больших объёмах. Динамичность не так высока, длительный разгон. Передачи переключаются с небольшой задержкой. Если начинать движение на склоне, то небольшое скатывание назад присутствует.

Рекомендуем: Из чего состоит и как работает сцепление автомобиля?

Плюсы и минусы РКПП

На очереди анализ преимуществ и недостатков роботизированных трансмиссий.

Преимущества	Недостатки
Экономичность на уровне механики. Более низкая цена, доступный ремонт и обслуживание. Более экономное потребление масла. Быстрое переключение скорости благодаря соответствующим системам на руле. Роботизированная коробка передач, в отличие от автоматической, меньше весит. Более высокая динамика.	Недостаточно плавное переключение скоростей, чувствуются рывки. После включения заданной передачи ощущается задержка. Необходимость переключать рычаг в нейтральное положение при любой остановке. Ресурс КПП существенно страдает при каждой пробуксовке. Наличие небольшого отката во время начала движения.

Плюсы механической коробки и минусы

1. Первое, за что так ценят механику – это динамика разгона.

При механической трансмиссии ускорение происходит чуть быстрей, чем у автомобиля с автоматикой. Порой нескольких секунд не хватает, чтобы первым тронуться с места, не создавая затора.

В то же время, это касается опытных водителей, поскольку у новичков с первого раза не всегда получается быстро переключать скорости на механике, по этой причине мотор часто глохнет.

2. Механическая коробка более устойчива к различным перегрузкам, степень надёжности у неё выше, чем у классической автоматической трансмиссии.

3. Ремонтировать механическую коробку легче и не так дорого. Для тех, кто разбирается в устройстве автомобиля, выполнить ремонт МКПП можно своими руками. Ремонтировать коробку автомат придётся в сервисе.

4. Что касается экономии, то здесь сложно выделить какой-то один вид.

Так как многое зависит от:

• опыта водителя,
• марки автомобиля,
• объёма двигателя,
• особенностей трассы и других показателей.

Но всё же, большинство моделей с механической коробкой экономичней автоматики.

Роботизированная КПП

Общий вид РКПП
Роботизированная трансмиссия сочетает в себе функции как АКПП, так и механической коробки передач. Это по сути та же механика, но с автоматическим управлением. Система управления с помощью исполнительных механизмов управляет работой сцепления и переключением передач. При этом переключение происходит так же, как и в механике, только без участия водителя.

Изначально роботизированная КПП создавалась для того, чтобы существенно снизить стоимость коробки передач в сравнении с АКПП и в то же время объединить в себе все достоинства автомата и механики, к которым в первую очередь относятся комфорт и удобство управления.

В автомобилях спортивного класса используется несколько иной тип роботизированной трансмиссии – с двумя сцеплениями. Это позволяет добиться максимально высокой скорости переключения передач.

Преимущества и недостатки робота

Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии для наглядности также представим в виде таблицы. Заодно проведем сравнительную характеристику между двумя видами трансмиссий.

Преимущества роботизированной коробки передач	Недостатки роботизированной коробки передач
1. Более простая конструкция в отличии от АКПП	1. Рывки при старте и переключении передач (для РКПП с одним сцеплением)
2. Менее дорогие обслуживание и ремонт по сравнению с АКПП	2. Необходимость перевода рычага в нейтральное положение при длительной остановке и откат автомобиля на подъеме
3. Лучшая топливная экономичность	3. Непредсказуемость поведения роботизированной коробки передач в тяжелых дорожных условиях
4. Более высокий КПД	4. Эффект «задумчивости» при переключении передач

Недостатки и минусы механической трансмиссии

Управлять автомобилем, каждый раз переключая скорости не так уж комфортно, особенно, когда речь идёт о начинающих водителях, а также во время движения по пробкам без частых манёвров из ряда в ряд.

Новичкам, не привыкшим управлять механической трансмиссией, зачастую бывает сложно ориентироваться и соблюдать правильный порядок переключения передач.

Именно отсутствие опыта вождения сказывается на частом выходе из строя блока сцепления.

К тому же, снижается ресурс двигателя машины, связано это, прежде всего, с невозможностью быстро переключать скорость.

Да и опытные водители со стажем зачастую устают от движения по пробкам на механическом приводе.

Особенно, это касается любителей спокойной, размеренной езды, без частых манёвров. Для них АКПП будет спасением, несмотря на чуть больший расход топлива и ГСМ.

АКПП

Общий вид АКПП
Основу автоматической трансмиссии составляют гидротрансформатор, система управления и непосредственно сама планетарная КПП с набором фрикционов и шестерен. Такая конструкция автомата позволяет ему самостоятельно переключать скорости в зависимости от оборотов двигателя, нагрузки и режима движения. Участие водителя здесь не требуется.

Автомат устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, применим он также и в автобусах. Главная передача и дифференциал дополняют конструкцию АКПП в случае ее установки на переднеприводную машину.

Плюсы и минусы автоматической КПП

Автоматическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками:

Преимущества АКПП	Недостатки АКПП
1. Плавное движение и разгон	1. Дорогостоящие обслуживание и ремонт
2. Комфорт водителя и пассажиров	2. Низкий КПД
3. Простота управления автомобилем	3. Более высокий расход топлива
4. Отсутствие необходимости в периодической замене сцепления	4. Высокая стоимость

Плюсы автоматической коробки передач и минусы

Стоит отметить, что разновидностей АКПП всего три:

• классическая 4-х или 6-ступенчатая трансмиссия (АТ),
• роботизированная и
• вариатор (CVT).

Исходя из этого, можно сделать вывод, что не все модели работают одинаково, и нужно приноровиться к каждому виду.

Наиболее популярен у водителей, всё же, классический вариант автомата, АТ.

Основные преимущества АКПП

У всех автомобилистов случались ситуации, когда они забывали, что машина стоит «на скорости» и запускали мотор. Это приводило к «прыжку» автомобиля вперед, что могло вызвать аварию. С «автоматом» такого не случится.

Кроме того, автовладелец не сможет вытащить ключ, пока не поставит рычаг в положение «Р». Владельцы автомобиля с «механикой» периодически оставляют машину на «нейтрале», забывая включить стояночный тормоз. Естественно, их машина может покатиться и ударить другое авто.

АКПП — устройство, характеристики, особенности

По статистике, около половины продающихся в настоящее время машин – с автоматической коробкой передач. Ее назначение – менять частоту и вращающий момент, передаваемый ведущим колесам, в более широком диапазоне, чем может обеспечить двигатель. Но разные конструкции коробок делают это немного по-разному.

Автоматическая коробка передач

Рекомендуем: Охлаждающая жидкость G12: красная, желтая и зеленая

Автомат – это такой вид трансмиссии, где выбор передаточного числа происходит автоматически, в зависимости от нескольких факторов. Автоматическими называют лишь те коробки передач, где присутствуют обязательно два конструктивных элемента: планетарная передача и гидротрансформатор. Трансформатор отвечает за передачу крутящего момента от двигателя, вращение передается за счет жидкости — масла.

Устройство автоматической коробки передач

Планетарная передача появилась в качестве конструктивного элемента еще в начале 20 века. Первый серийно выпускаемый автомобиль, Ford T, имел такой элемент в конструкции. Его изготавливали по всему миру с 1908 года почти двадцать лет миллионными сериями. Но еще в 1906 году начал выпускаться автомобиль Cadillac, с полностью автоматической передачей.

Первый автомобиль с планетарной передачей — Ford T

Планетарная передача напоминает по виду движение планет вокруг Солнца. Составные части этого механизма перечислены ниже:

• В центре редуктора – так называемое «солнце» или малое зубчатое колесо.
• Водило – рычажный механизм.
• Большое зубчатое колесо c внутренними шестеренками.
• Сателлиты – аналог планет Солнечной системы, зубчатые колеса, вращаются вокруг «солнца».

Устройство планетарной системы АКПП

Планетарная система – несколько планетарных передач. Гидротрансформатор передает крутящий момент, но здесь нет жесткой связи двигателя с коробкой, в отличие от механики. Это аналог сцепления в МКПП. Есть небольшая потеря мощности при передаче движения из-за отсутствия жесткой связи с двигателем, но за счет гидравлики ход более мягкий. Определенные шестеренки в планетарной системе блокируются, и получается понижающая, повышающая или прямая передача.

В чем отличаются коробки передач

Механическая коробка — это редуктор многоступенчатого типа, который представляет возможность водителю транспортного средства самостоятельно переключать передачи автомобиля. МКПП бывают с разным количеством передач: самые простые имеют четыре передачи, а в самых сложных количество передач достигает семи и более штук. Конструкция механической коробки передач представляет собой металлический вал с фиксированным комплектом шестерен и его аналог со свободно вращающимися шестеренками. При синхронизации вращения соответствующих пар шестерен может происходить блокировка и фиксация их специальными механизмами. Для процесса переключения передач используется однодисковое сцепление.

Главным отличием механики от автомата является то, что МКПП дает опытному водителю больше возможностей для управления транспортным средством. Экономия топлива, быстрое достижение достаточно высоких скоростей – это преимущества МКПП перед АКПП в руках профессионального водителя.

Схема МККП

Как правильно обслуживать роботизированную КПП

Механическую коробку переключения передач с автоматическим управлением обычно называют роботизированной. У каждого автомобильного концерна есть в арсенале такая разновидность коробки передач. Создавая роботизированную КПП, компании преследовали цель занять привлекательную рыночную нишу между дешевой МКПП и дорогой АКПП. 

Роботизированная коробка передач (КПП) на легковых автомобилях у каждого производителя имеет свое название: Quickshift («Рено»), 2-tronic («Пежо»), Allshift, Twin Clutch SST, Sporttronic («Мицубиси»), Easytronic («Опель»), Durashift EST («Форд»), Dualogic, Speedgear («Фиат»), MultiMode, SMT («Тойота»), i-Shift («Хонда»), SensoDrive, EGS или BMP («Ситроен»), Selespeed («Альфа Ромео»), Automatic Stickshift, DSG («Фольксваген»), Sequentronic («Мерседес-Бенц»), SMG/SSG («БМВ»), S-Tronic («Ауди»), PDK («Порше»).   

Принцип работы  роботизированной коробки.  

Роботизированная КПП состоит из механической коробки передач, оборудованной исполнительными механизмами и блоком управления. Блок управления считывает информацию либо с датчиков вращения коленчатого вала, либо с датчика скорости и, при необходимости, осуществляет переключение передач посредством гидравлического либо электрического исполнительного механизма. Вот почему «роботроник» иногда классифицируется как «автомат» – при переключении передач вам не надо выжимать сцепление. Однако это не совсем верно.   

Дело в том, что отсутствие педали сцепления в салоне не исключает самого диска сцепления из всего механизма. Типичная проблема всех роботизированных коробок заключается в разрыве потока мощности при переключении передач, что порой выливается в неприятные рывки при переключении. 

Казалось бы, подобная проблема существует и в МКПП, но не следует сбрасывать со счетов человеческий фактор. Человек, управляющий автомобилем с МКПП, способен быстро подстраиваться под любую дорожную ситуацию, оценивая ее наперед, и делать переключение передач практически незаметным. 

  Различные компании используют разные настройки для «роботроников». Например, фирма Opel устанавливает на свои модели роботизированную КПП под названием Easytronic, которая обеспечивает максимально комфортное переключение передач при спокойном вождении и вызывает дискомфорт при активной езде.   

  Ford устанавливает Durashift специально для любителей быстрой, агрессивной езды, но… в условиях города, медленного передвижения в пробках, в отличие от «роботроников». Кстати, «роботроник» позволяет тормозить двигателем, в отличие от автоматической коробки. Для водителей, любящих держать процесс поездки под контролем, такая функция просто незаменима. Также роботизированная КПП позволяет переключать передачи в ручном режиме, что делает процесс езды более динамичным.   

Основные проблемы «роботов» 

  Изначально роботизированные коробки устанавливались на автомобили класса «B», такие как Opel Corsa, Ford Fiesta и т.д. Сейчас сфера применения роботизированных КПП значительно расширилась. Теперь «роботроники» устанавливаются на автомобили гольф-класса – Ford Focus, VW Golf и многие другие, а также на компактные мини-вэны и кроссоверы. Для потребителя, не располагающего достаточной суммой денег на покупку автомобиля с АКПП и не желающего «путаться в педалях», роботизированная коробка кажется просто незаменимой.   

Впрочем, все виды коробок передач имеют свою «ахиллесову пяту», в том числе и роботизированная. Из-за ее схожести с МКПП есть проблема замены диска сцепления. С другой стороны, сам процесс замены диска сцепления не намного сложнее замены сцепления в механической коробке. 

Еще одна актуальная проблема роботизированных коробок передач – стабильная работа контактов. Система управления «роботроником» имеет массу контактов, разъемов, а также электрические приводы. При нарушении одного из контактов «роботроник» перестает функционировать. Подобная остановка коробки приводит к тому, что переключение передач становится невозможным. Крайне неприятно, если такое случилось не в нейтральном положении «роботроника». При такой остановке коробки буксировать автомобиль нельзя, придется вызывать эвакуатор и транспортировать машину к месту ремонта. 

  Помимо перечисленных проблем у роботроников бывают сбои в системной плате. Подобная проблема «лечится» перепрошивкой чипа. Остальные проблемы схожи с проблемами механической коробки передач: при большом пробеге изнашиваются синхронизаторы, иногда требуются настройка сцепления, регулировка тяги. Все эти проблемы легко устраняются в специализированном автосервисе (и сравнительно недорого). В принципе глобальных проблем в процессе эксплуатации роботизированных коробок передач не встречается.  

Особенности обслуживания и эксплуатации 

Независимые СТО предлагают свои услуги по ремонту трансмиссии с учетом объективной ситуации местного рынка. А это значит, что у новосибирских мастеров автосервиса накоплен опыт обслуживания преимущественно автоматических коробок передач, вариаторов и, конечно же, классической «механики». 

«Подержанные машины с роботизированными коробками поступают в Россию в основном из Западной Европы, – говорит Константин Зайцев, управляющий автосервисом «Мастерская по ремонту АКПП». – По таким машинам пока еще недостаточно информации, на рынке их мало. К нам эти машины поступают в основном со вторичного рынка, и их пока еще немного в Новосибирске». 

Однако Константин Зайцев упомянул в числе наиболее часто встречающихся «болезней» роботизированных коробок проблемы с электронным блоком – тем самым, который руководит работой сцепления. 

В силу объективных причин, на базе которых формируется рынок автомобилей Новосибирска, дилерские автосервисы имеют значительно больший опыт ремонта машин с роботизированными коробками передач. 

  «Многое зависит от того, насколько грамотно водитель управляет машиной с роботизированной коробкой, – рассказывает Андрей Владимиров, заместитель начальника СТО сервисного центра «Сибтрансавто Новосибирск», официального дилера Opel, Chevrolet. – «Робот» управляет сцеплением, с его помощью происходит включение/выключение сцепления, и поэтому, если водитель не выключает передачу, а стоит на светофоре с включенной передачей, у его автомобиля в итоге быстро изнашиваются диски сцепления. То есть это происходит от неправильной эксплуатации и незнания особенностей работы роботизированной КПП».   

Несмотря на то что общий принцип работы коробок передач – «роботов» схож, каждый производитель выпускает на рынок свой собственный, немного отличный от других вариант этого узла автомобиля. Поэтому ремонт роботизированных коробок передач требует знаний всех рекомендованных производителем технологий, а также наличия необходимого оборудования и одобренных изготовителем запасных частей и расходных материалов. 

В гарантийный период диски сцепления чаще всего меняются за счет дилера, а по истечении срока гарантии – за счет владельца автомобиля. Поэтому владельцам таких машин рекомендуется ремонтировать роботизированные коробки в постгарантийный период у дилера, так как все запчасти в данном случае точно будут оригинальными, с завода-изготовителя – это значительно увеличит ресурс «робота». 

  Еще раз напомним, что современная роботизированная КПП  буквально нашпигована электроникой. Ремонт большинства из них порой невозможно выполнить без дилерского сканера. Или же, устранив механическую поломку, без необходимого дилерского оборудования нельзя выполнить электронное перепрограммирование коробки передач. Если этого не сделать – она опять выйдет из строя.   

Владельцам автомобилей с роботизированной коробкой передач следует помнить, что «робот» – это, скорее, усовершенствованная электроникой «механика». Такие машины имеют свои особенности эксплуатации, которые следует неукоснительно соблюдать. 

 

http://www.auto-sib.com/remont/detail/7522.html

Коробка робот и автомат в чем разница

Робот или автомат: какая коробка лучше

Если еще сравнительно недавно автолюбители при выборе автомобиля могли рассчитывать только на автомат либо механику, то сегодня диапазон выбора значительно расширился. С развитием автомобилестроения в обиход вошли трансмиссии нового поколения, такие как роботизированная коробка и вариатор. Чем отличается роботизированная коробка передач от автомата, и какая коробка лучше (автомат или робот) необходимо знать каждому покупателю автомобиля. От этого зависит выбор, который в итоге сделает водитель.

Основу автоматической трансмиссии составляют гидротрансформатор, система управления и непосредственно сама планетарная КПП с набором фрикционов и шестерен. Такая конструкция автомата позволяет ему самостоятельно переключать скорости в зависимости от оборотов двигателя, нагрузки и режима движения. Участие водителя здесь не требуется.

Автомат устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, применим он также и в автобусах. Главная передача и дифференциал дополняют конструкцию АКПП в случае ее установки на переднеприводную машину.

Плюсы и минусы автоматической КПП

Автоматическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками:

Роботизированная КПП

Роботизированная трансмиссия сочетает в себе функции как АКПП, так и механической коробки передач. Это по сути та же механика, но с автоматическим управлением. Система управления с помощью исполнительных механизмов управляет работой сцепления и переключением передач. При этом переключение происходит так же, как и в механике, только без участия водителя.

Изначально роботизированная КПП создавалась для того, чтобы существенно снизить стоимость коробки передач в сравнении с АКПП и в то же время объединить в себе все достоинства автомата и механики, к которым в первую очередь относятся комфорт и удобство управления.

В автомобилях спортивного класса используется несколько иной тип роботизированной трансмиссии – с двумя сцеплениями. Это позволяет добиться максимально высокой скорости переключения передач.

Преимущества и недостатки робота

Преимущества и недостатки роботизированной трансмиссии для наглядности также представим в виде таблицы. Заодно проведем сравнительную характеристику между двумя видами трансмиссий.

Делаем выводы

Какая же коробка передач лучше? С точки зрения комфорта, несомненно выигрывает АКПП, хотя разработчики робота и пытались отвоевать эту позицию у автоматической коробки.

А вот более экономически выгодным будет робот. Стоимость самой коробки, ее обслуживание и ремонт обойдутся дешевле. Да и топливо с маслом автомобиль с роботизированной коробкой потребляет меньше, чем с автоматической.

Теперь надежность. Здесь можно поспорить. Ни ту, ни другую коробку нельзя назвать абсолютно надежной в сравнении с той же механикой. Непонятно также, как обе коробки поведут себя в тяжелых условиях. Но АКПП хотя бы более предсказуема, чем робот, от которого неизвестно чего ожидать.

Поэтому какая коробка передач будет лучше, каждый водитель решает сам, исходя из своих представлений об удобстве и комфорте управления автомобилем. Стоит отметить, что робот можно легко принять за автомат: зачастую отсутствие педали сцепления как у автоматической, так и у роботизированной КПП приводит неопытных водителей в замешательство. Поэтому необходимо внимательно изучать характеристики выбранного автомобиля в процессе покупки.

«Автомат», «робот» или вариатор? В чем разница и что надежнее?

Последнее время серьезную конкуренцию классическим «автоматам» составляют роботизированные коробки и вариаторы. А какой вариант предпочтительнее? Разбирался Иван Кришкевич.

В поисках компромисса

На самом деле вопрос в стиле «что лучше?» заранее обречен на то, чтобы быть слишком поверхностным. Лучше в каком смысле? В плане комфорта, динамики, топливной экономичности, надежности или стоимости обслуживания или ремонта? Увы, лучшего во всех отношениях варианта не существует, а значит, придется искать компромисс из возможных вариаций. То есть выбор типа коробки зависит от того, какие качества на первом месте, а какими можно пожертвовать.

Так, классический гидромеханический «автомат» по-прежнему считается лучшим в плане комфорта: самые мягкие переключения и отсутствие рывков в любом диапазоне скоростей и в любом режиме движения и ускорения. При этом современные коробки по части «скорострельности» приближаются к преселективным «роботам». По большому счету пенять можно разве что на топливную экономичность: несмотря на явный прогресс, в этом плане гидромеханические коробки все равно «расточительнее» остальных типов автоматических трансмиссий.

То ли дело «роботы»! Конструктивно они близки к механическим коробкам, но — с автоматическим управлением, что обеспечивает эффективность. Некоторые «роботы» демонстрируют даже лучшую топливную экономичность, чем «механика», обыгрывая усредненного водителя просто за счет заложенных алгоритмов работы. Преселективные коробки с двумя сцеплениями, кроме того, обеспечивают необычайную скорость: разрыва потока мощности при переключениях практически нет.

Однако по части комфорта «роботы» пусть немного, но уступают «автоматам». Особенно коробки с сухими сцеплениями, особенно в городских условиях, когда используется «ползущий» режим — редкая коробка обходится без подергиваний в эти моменты. Переключения хоть и быстрые, но не такие мягкие, как у «автомата». Активный водитель этого, возможно, и не заметит, но спокойный и ценящий комфорт наверняка отметит для себя этот недостаток.

А ведь есть еще и простенькие «роботы» с одним сцеплением. Вот это уже чистая «механика» с актуаторами — и пока еще ни одному из производителей (а брались многие!) не удалось приблизить эту коробку к «автомату» по части как комфорта, так и «скорострельности». В итоге сейчас такие «роботы» используются лишь на недорогих моделях, а к их преимуществам помимо экономичности можно отнести разве что небольшую стоимость.

Главной «фишкой» вариатора является возможность беспрерывно изменять передаточные числа: ведущий шкив увеличивает свой радиус, ведомый параллельно его уменьшает. Автомобиль разгоняется, а двигатель постоянно «поет» на одних оборотах, приближенных к максимальному крутящему моменту. Это и обеспечивает высокую эффективность вариатора. А когда надо ехать на установившейся скорости, коробка выставляет уже оптимальное для данного режима соотношение.

Но со временем от такого «троллейбусного» характера отказались в пользу фиксированных передач, как на «автоматах» и «роботах», — и тем самым лишили вариатор одного из преимуществ. А вот по части комфорта и топливной экономичности CVT располагается где-то между «автоматами» и «роботами».

Впрочем, приведенные выше преимущества и недостатки разных типов трансмиссий следует считать условными. Во-первых, конструкции продолжают совершенствоваться, что изменяет их потребительские качества. Во-вторых, один тип коробок включает в себя множество самых разных моделей со своими особенностями (как минимум настройками), так что все относительно.

А что с надежностью?

А вот это, пожалуй, самое главное, что волнует покупателей даже новых или свежих автомобилей, планирующих ездить на машине не один год и продать ее без сильной потери в цене. Что же, давайте разбираться.

С классическими «автоматами», казалось бы, все просто: такие коробки выпускаются давно, поэтому хорошо изучены и должны обходиться без «сюрпризов». На самом деле все не совсем так. Это старые 4- и 5-ступенчатые «автоматы» с их неспешными переключениями жили своей размерной жизнью. Современным коробкам такое только снится!

Начнем с того, что их ставят в связке с более мощными и «моментными» моторами, так что уже приходится несладко. Далее для достижения более интересных динамических качеств и лучшей топливной экономичности применяется ранняя блокировка гидротрансформатора на низших передачах. Отсюда ускоренный износ фрикционов при управляемом проскальзывании и, как следствие, быстрое загрязнение масла.

По-хорошему его бы теперь менять чаще, чтобы не страдал гидроблок и сам гидротрансформатор и чтобы не было локальных перегревов. Но интервалы замены в лучшем случае сохраняются на прежнем уровне, в худшем — растягиваются, а то и вовсе отменяются. Да-да, некоторые производители заявляют, что масло залито на весь срок службы коробки. Это на самом деле так. Вопрос лишь в том, каким будет этот самый срок…

Также стоит упомянуть общее усложнение конструкции, а вместе с тем борьбу за снижение веса и себестоимости агрегата (иногда в ущерб долговечности — чего стоит, например, отказ от радиатора охлаждения на некоторых коробках), всеобщую тенденцию к сокращению сроков разработки и испытаний новых узлов.

В общем, нельзя сказать, что АКПП проще и надежнее других типов автоматических коробок. Это по-прежнему технически сложный, требовательный к своевременному обслуживанию и чувствительный к нарушению правил эксплуатации узел.

Это если говорим «вообще». А в частностях у каждой коробки — свои особенности. Достаточно вспомнить ранние версии Mercedes 7G-Tronic 722.9, где был отмечен выход из строя электроплаты Siemens, размещенной в масляной ванне и страдающей от высокотемпературного режима. Или же коробку GM 6Т30/6Т40/6Т45 ранних лет выпуска, постоянно страдавшую от перегревов и требовавшую замены то гидроблока, то сгоревших фрикционов. И это к вопросу о том, что стоит отдавать предпочтение коробкам, выпускаемым не один год и пережившим все свои «детские болезни».

Та же история и «роботами»: репутацию подмочили как раз ранние версии, которые имели целый набор самых разнообразных проблем, причем некоторые из них типичны для автоматических коробок любого типа. Так что здесь правило «чем позже год выпуска, тем лучше» работает железобетонно.

Основная проблема старых коробок с сухими сцеплениями (а это, например, фольксвагеновская DQ200 или Getrag 6DCT250, которую ставят на модели Ford и Volvo) — прогрессирующие рывки при переключениях, иногда и вовсе отказ от работы, что «лечилось» новыми прошивками, заменой сцеплений, в некоторых случаях — и гидроблока. Собственно говоря, здесь проблема та же, что и у простых роботизированных коробок с актуаторами, — обеспечить адаптивность автоматики к естественному износу сцепления плюс беречь его в специфических режимах движения.

Коробки с мокрыми сцеплениями (фольквагеновские DQ250 и 500, 6DCT450) этой проблемы лишены, но страдают от тех же бед, что и классические «автоматы». Масло быстро накапливает продукты износа фрикционов, поэтому требует периодической (в идеале каждые 40-50 тыс.км) замены.

В противном случае страдают управляющие соленоиды, каналы, подшипники. Например, у ранних версий 6-ступенчатой DSG (DQ250) слабым местом оказался как раз мехатроник: клапанный механизм «травился» продуктами износа, накапливавшимися в масле. А еще одна «болячка» — точно такая же, как у упоминавшегося выше мерседесовского «автомата»: плата гидроблока «жарилась» в горячем масле, страдая от перепадов температур.

Любопытно, что подобный казус имеется и в «биографии» вариатора Multitronic ранних лет выпуска. Но вообще CVT-коробки имеют свои конструктивные особенности, которые могут сказаться на ресурсе основных узлов и быть причиной возникновения тех или иных проблем.

Напомним, что изменение передаточных чисел (плавное или ступенчатое — как задумал производитель) обеспечивают хитрые составные шкивы на валах коробки. Каждый шкив состоит из двух половинок — конусов, которые, сдвигаясь или раздвигаясь, изменяют свой внешний радиус. За эту работу отвечает гидравлика, которой заведует электронно-управляемый гидроблок.

Поскольку трение является рабочим процессом (ремень плотно прижимается к конусам), неизбежен износ. В зависимости от коробки срок службы ремня составляет 200-300 тыс. км, однако сократить эти цифры могут повышенные нагрузки на узел при агрессивной езде, пробуксовках, буксировке.

Но не только. Раз есть трение, есть и продукты износа. Мелкую стружку улавливают фильтры и магниты, но если «мусора» в масле слишком много, будут страдать клапаны и каналы гидроблока. Добавляет загрязнений и гидротрансформатор (Lineatronic и Jatco) или «мокрое» сцепление (Multitronic). При некорректной работе гидравлики натяжение ремня может отличаться от необходимого, что приведет к его проскальзыванию, вызывая ускоренный износ и повреждая конусы шкивов. А это уже недешевое удовольствие.

Но ведь есть и другие напасти! Отказы электронного блока управления (Multitronic), поломка степ-мотора, отвечающего за положение конусов (Jatco), износ фрикционов старт-пакета (Lineatronic). То есть у каждой коробки — свои особенности и «болячки».

Собственно к надежности вариаторов как таковой особых претензий нет. Проблема — в чувствительности к нагрузкам и в принципе ограниченном ресурсе ремня, высоком риске износа конусов шкивов, что при пробеге свыше 200 тыс. км может вылиться в дорогостоящий ремонт. Но это тоже выводы «вообще». А в частности, современные вариаторы получают новые конструктивные решения, снижающие негативное воздействие нагрузок. Примеры — коробка Toyota с первой механической передачей или же вариатор JF015E с двумя ступенями переднего хода.

Вообще же мнение о том, что ремонт вариатора и «робота» обойдется дороже, чем ремонт «автомата», тоже далеко не всегда соответствует истине. Пожалуй, пока еще можно согласиться с тем, что сервисная база для диагностики, обслуживания и ремонта гидромеханических коробок в нашей стране развита лучше, но последние годы ситуация с «роботами» и вариаторами улучшается. Это неизбежно, ведь на рынке уже предостаточно автомобилей с такими коробками, а со временем их число будет только расти.

Наш вердикт

Несмотря на то что у каждого типа коробки имеются свои заложенные на конструктивном уровне особенности, преимущества и недостатки, оценивать огульно «скорострельность», комфорт или надежность той или иной модели «автомата», «робота» или вариатора неверно, тем более что потребительские качества коробок постепенно сближаются.

Расклад по части надежности мы тоже озвучили: проблемы на конструктивном уровне имеются у любого типа, к этому добавляются индивидуальные «болячки» конкретных моделей, но в немалой степени на «здоровье» коробки влияет стиль езды, своевременность и качество обслуживания. И это стоит помнить как покупателям «бэушки», так и тем, кто выбирает новый автомобиль.

Более 80 тысяч объявлений о продаже запчастей в базе Автобизнеса

Коробка робот и автомат, в чем разница этих КПП?

Рассмотрим для начала принцип работы «автомата», чтобы понимать саму конструктивную особенность. Как уже многие, наверное, знают, в конструктив «автомата» входит два главных и основных узла – гидротрансформатор и редуктор. Первый обеспечивает четкое, а главное плавное переключение передач, с минимальной задержкой, то есть в классической «механике», его работу выполняет сцепление. Редуктор же состоит из частного количества шестеренок, которые располагаются в «зацеплении» и составляют несколько ступеней, по характеристикам они бывают 4,5,6 и даже 8 ступенчатые. Внедрение большего количества передач, положительно влияет на уменьшение расхода топлива.

Ввиду особого типа конструкции, АКПП сама переключает передачи, исходя из конкретных оборотов двигателя и нагнетенного масляного давления, то есть самостоятельно, без какой-либо посторонней помощи. Благодаря такому переключению, нагрузка на систему электроники минимальная.

«Робот». Если выражаться обычным языком, без научных терминов, то это обычная «механика,» на которую установлен соответствующий блок управления, состоящий из сервопривода и гидропривода. Первый, это полностью электронный узел, так называемые «мозги». Как раз этот узел и заведует всем управлением, в том числе сцеплением и переключением, без участия человека. Принцип работы точно такой же, как и у «механики», только в нашем случае, все работы выполняются автоматически, без посторонней помощи.

Плюсы и минусы

Чтобы понять, чем отличаются между собой «автоматы» и «роботы», нужно знать и понимать их эксплуатационные характеристики.

• 1. АКПП существенно снизила нагрузку на самого управляющего, то бишь водителя. Особенно это замечается при движении в условиях города. Современные «коробки» уже способны подстроить собственную работу под каждого водителя, зная его манеру езды и стиль, особенно это полезно, когда на одной машине ездит сразу несколько человек. В специальном интерфейсе выбираем свой режим, и «коробка» уже сама настраивает себя. Также для «автомата» свойственно практически незаметное и плавное переключение. Конечно, есть и минусы, к примеру, это повышенный расход топлива. Также к недостаткам можно отнести дорогостоящий ремонт, конечно, это происходит не так часто, но все-таки на ремонт придется потратить круглую сумму.
• 2. «Робот» по характеру работы относят к «механике», соответственно обслуживание и ремонт значительно дешевле. Потребление топлива приравнивается к механическим коробкам, причем в условиях городской езды, этот показатель даже ниже, с учетом плавного переключения. Также «кушать» масло у «роботов» не принято, в отличие от тех же АКПП. Передача крутящего момента от двигателя непосредственно на колеса передается без значительных потерь, что явно не относится к «автомату». Отсутствие в большинстве АКПП возможности переключаться на ручной режим, также является недостатком, ведь любой «робот» получает эту опцию с «рождения».

Но, не стоит думать, что у роботизированных коробок только одни плюсы, есть и минусы, причем значимые. В случае, когда водитель резко давит на акселератор, «робот» не способен молниеносно отреагировать и при этом плавно переключить передачу. Поэтому производители настоятельно не рекомендуют «рвать» со светофоров с роботизированной КПП. В противном случае можно «попасть» на ремонт. В городских условиях, комфортность «робота» ниже, ведь при остановках нужно постоянно переводить рычаг селектора в положение «нейтраль».

Итак, давайте же подведем разумное заключение нашей статьи, что мы узнали, какие же главные отличия, и существенные ли они для рядового водителя? Основные отличия:

• РКПП – это та же «механика» с присущей ей «болячкой», но только оснащенная автоматическим блоком управления, отличия от «автомата» в самой конструкции и характере переключения скоростей.
• При переключении скоростей, автоматическая коробка явно выигрывает у своего конкурента, не только по скорости изменения передачи, но и по плавности переключения.
• Роботизированные коробки все оснащены ручным управлением, а у большинства «автоматов» такая опция попросту отсутствует.
• Значительное отличие в потреблении горюче смазочных материалов, «робот» расходует и того и другого меньше, по сравнению со своим прямым конкурентом.
• Обслуживание и возможный ремонт для роботизированной коробки обойдется значительно дешевле. Единственно, не во всех сервисах можно найти специалистов.

Из вышеописанного можно сделать неоднозначный, но требующий наблюдения и обсуждения вывод, что «робот» все еще темная лошадка, которая может принести массу сюрпризов. Ведь внедрение роботизированных коробок только начинается и в полной мере все нюансы работы еще не изучены. Когда же с «автоматом» успело познакомиться значительно число автолюбителей. Тем более, на положительную оценку автоматической коробки влияет и появление современных КПП, оснащенных большим количеством передач, что способствует уменьшению расхода. Плюс за «автомат» играет еще немаловажная опция, как адаптация под каждого водителя. Надеемся, статья помогла ответить на вопрос, — коробка робот и автомат в чем разница на современных машинах?

В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической

Коробка передач — важный узел трансмиссии любого автомобиля. Без неё невозможно представить автомобиль. Он смог бы передвигаться, но это была бы неэффективная, затратная и монотонная езда. Использование коробки позволяет гибко менять режим движения, скорость. Это отличный метод повышения КПД и экономии топлива. На смену механической коробке передач пришли роботизированная коробка и коробка-автомат. Среди водителей существует полемика, споры — какая коробка лучше, а также в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической. От принципа её действия и конструкции часто зависит приобретение автомобиля. Для опытных водителей важно — какая коробка в машине и как придётся впоследствии ею управлять.

Автоматическая коробка

Её история развития началась ещё сто лет назад. Автоматическая коробка передач имеет два основных узла — редуктор и гидравлический трансформатор. Последний обеспечивает очень плавное, без заметных рывков переключение скоростей. Гидротрансформатор непосредственного участия переключения передач не производит. Он лишь даёт значение крутящего момента на входной вал коробки передач и производит смягчение толчков при переключении скоростей. Можно сказать, что он заменяет сцепление, которым оснащены машины с механической коробкой передач. Редуктор автоматической коробки имеет в конструкции от четырёх до восьми наборов шестерёнок. Попадая в зацепление, они образуют ступени передач.

Автоматическая коробка передач

Эта коробка производит переключение передач в автоматическом режиме, что регулируется не действием водителя, а числом оборотов коленчатого вала и давлением масла, которое самостоятельно переключает ступеньки, обеспечивая оптимальный режим движения автомобиля. Электроника, в данном случае, используется минимально.

Роботизированная коробка

Коробка-робот представляет механическую коробку передач, на которую установили блок управления. В него входят гидравлический привод и электронный узел (сервопривод). Этот блок, без участия водителя, управляет переключением скоростей и сцеплением. Принцип действия аналогичен механике. Только вместо человека процессом управляет электроника и гидравлика. Смыканием и размыканием сцепления и подбором передач в роботизированной коробке заведуют сервоприводы. Другое название — актуаторы. Обычно это шаговый электродвигатель с редуктором и исполняющим механизмом.

AMG Speedshift — роботизированная коробка передач, используемая в SL 63 AMG

Бывают и гидравлические актуаторы. Управлением актуаторов занимается электронный блок. По определённой команде он заставляет сервопривод выжимать сцепление и включать требуемую передачу. Команда на смену передачи приходит от автомобильного компьютера, учитывающего скорость, количество оборотов коленвала, данные ABS, ESP и других систем машины. При ручном режиме движения команды отдаёт шофёр при помощи селектора коробки передач и лепестков под рулём.

Читайте также: Что такое коробка CVT и чем она отличается от роботизированной КПП.

Особенности эксплуатации автоматической и роботизированной коробок

Эксплуатационные характеристики помогут разобраться — какая коробка лучше и удобнее. Автоматическая коробка передач существенно снизила нагрузку на шофёра при управлении. Особенно в городских, сложных условиях. У каждого водителя есть своя манера и стиль вождения. Коробка автомат имеют способность «подстроиться» по тип вождения. Автомату характерно мягкое, еле заметное переключение передач. Но существенным минусом этой коробки является большой расход горючего, который особенно проявляется в городской черте. Дорого обойдётся и ремонт этого узла.

Роботизированная коробка близка к механической. Ремонт и техническое обслуживание будет существенно ниже. Расход топлива тоже можем приравнять к механике, особенно в условиях городской езды. Существенно меньше расход машинного масла, а это тоже экономия. КПД передачи крутящего момента от мотора к ведущим колёсам тоже выше, чем у автомата. Огромным плюсом робота можно считать возможность совершать ручное переключение скоростей, а этого нет у автоматической коробки. Ведь это может пригодиться в сложной ситуации. Плохими моментами можно считать замедленное переключение передач и рывки в работе самой коробки. Особенно, если шофёр в этот момент сильно давит на педаль акселератора. В городской черте при стоянке требуется ставить рычаг селектора на нейтральное положение.

Читайте также: Что такое вариатор и чем он отличается от автоматической коробки передач.

Видео о роботизированной и автоматической коробке передач

0 0 голос

Рейтинг статьи

Отличие автоматической коробки передач от роботизированной, коробка робот что это?

Роботизированная коробка передач с каждым годом все чаще используется при создании автомобиля. Подобная система представляет собой МКПП, которая имеет автоматизированный вывод сцепления из рабочего состояния. Сцепление необходимо для плавной смены скорости.

Что такое коробка робот?

Название «роботизированная» указывает на тот момент, что водитель проводит определение входной информации при наборе скорости или торможении, а коробка передач без участия водителя проводит выключение сцепления и установки наиболее подходящей скорости при условии неиспользования ручных механизмов управления.

К достоинствам рассматриваемой конструкции можно отнести:

1. По уровню комфорта подобный агрегат сопоставим с АКПП.
2. Надежность конструкции довольно велика.
3. Экономичность в отношении количества затрачиваемого топлива сопоставима с той, что при работе МКПП.

Все современные автомобили снабжаются подобным агрегатом. При этом в последнее время установка проводится на бизнес и премиум класс.

Особенности конструкции

Существует несколько вариантов исполнения роботизированной коробки передач, но все они схожи по одному признаку – в основе лежит МКПП с системой автоматического управления сцеплением. При этом используются специальные фрикционные диски, в некоторых случаях целый пакет дисков. Дорогие варианты исполнения имеют двойное сцепление, которое позволяет не разрывать крутящий момент во время стабильного потока мощности.

Основой конструкции робота зачастую становится обычная МКПП. Многие модели представлены в основном уже ранее используемыми АКПП, но несколько модернизированными. Примером можно назвать продукцию компании Mer­cedes-Benz, которую выпускают на основе базы АКПП 7G-Tron­ic с заменой фрикционного многодискового сцепления. У другого немецкого производителя BMW в основе робота лежит механика с шестью ступенями, которая оборудуется приводом сцепления с сочетанием электрического и гидравлического типа.

Существуют следующие типы приводов: 

• Электрический имеет исполнительный орган в виде сервомеханизма. Некоторые конструкции могут иметь блок со специальным электродвигателем для перемещения главного цилиндра. К недостаткам подобного варианта исполнения можно отнести невысокую скорость работы, на переключение передачи требуется около 0,3–0,5 секунд, что достаточно долго. Также передача имеет небольшое энергопотребление.
• Гидравлический имеет гидроцилиндр, управление которым проводится при помощи электромагнитного клапана. В этом случае нужно поддерживать давление в системе для обеспечения стабильной работы, а это определяет большие энергетические затраты. Тот момент, что в системе постоянно поддерживается постоянное давление, определяет большую скорость переключения передач. Примером можно назвать использование конструкции при создании спортивных автомобилей, к примеру, Fer­rari 599GTO. Скорость переключения передач составляет 0,06 секунд.

Электрическая конструкция устанавливается на бюджетные автомобили, гидравлическая – только на дорогие спортивные автомобили.

Управление конструкцией проводится электронной системой, которая состоит из специальных датчиков и исполнительных механизмов. Датчики необходимы для отслеживания основных параметров:

1. Частота вращения на входном и выходном вале.
2. Положение вилок, которые необходимы для переключения скорости.
3. Положение селектора.
4. Давление и температура масла. Важным моментом можно назвать то, что конструкция при высокой интенсивности работы сильно нагревается, для охлаждения используется масло. Масло также необходимо для смазывания элементов системы.

Определенные сигналы датчиков электронного блока воздействуют на исполнительные механизмы. При этом используется специальная программа, которая определяет действие при определенных ситуациях. Использование электронного блока определяет возможность совмещения робота с системой управления двигателем, а также защитными системами ESP и ABS.

Исполнительные механизмы могут быть разными. Зачастую они представлены электродвигателем или электромагнитным клапаном.

Система может работать в двух режимах:

• Автоматический.
• Полуавтоматический.

Работ автоматического режима основан на обработке сигналов входных датчиков. При этом происходит изменение состояния механизма при помощи исполнительного механизма.

Практически все роботизированные коробки передач имеют режим ручного переключения скорости. Примером можно назвать функции Tip­tron­ic АКПП. В этом режиме переключить скорость можно при помощи рычага селектора или специальных лепестков под рулем. При этом провести переключение можно в обе стороны.

Отличие от автоматической коробки передач

Многие решают, что автоматическая и роботизированная коробка передач – одна и также конструкция. Однако это не так. Можно выделить следующие отличительные качества:

1. Обычная АКПП не имеет стремительной динамики, как в случае вариатора.
2. Простой вариант исполнения АКПП имеет большой расход топлива.
3. Обычная коробка передач с автоматическим переключением скоростей имеет больший объем трансмиссионного масла. Этот момент определяет то, что масло заменять следует чаще.
4. Провести ремонт робота гораздо проще, чем АКПП. Это связано с конструктивными особенностями. Робот может обслужить исключительно профессионал.
5. В конструкции есть гидротрансформатор, который позволяет переключать скорости с минимальными задержками. Передаточное число изменяется плавно, без скачков.
6. Автомат не имеет ничего общего с МКПП, а вот робот работает примерно так, как механика.
7. Есть ручное переключение в роботе, автомат имеет подобную функцию довольно редко. Спортивные модели практически не производят без возможности ручного выбора скорости, так как этот механизм позволяет контролировать движения автомобиля с высокой точностью.

Вышеприведенные моменты можно назвать основными отличительными признаками.

Особенности управления

К особенностям управления можно отнести только возможность ручного переключения передач. При этом на центральном селекторе есть возможность выбрать стандартные режимы работы: стоянка, нейтральный, скорость.

Советы по эксплуатации

К основным советам по эксплуатации можно отнести необходимость проведения периодической замены масла. Это вещество выступает в качестве охлаждения и смазки. Также следует проводить периодическое тестирование.

Выбор механизма коробки передач — дело сугубо индивидуальное, здесь все зависит от личных потребностей и привычек водителя.

плюсы и минусы, отличие от автоматической

 

Постоянные нововведения заставляют автовладельцев тюнинговать машину, менять какие-то детали на более современные, осуществлять изменения в двигателе или коробке передач. Даже профессионал, например автоинструктор в Строгино, не откажется от того, чтобы его машина стала более экономичной и быстрой. А роботизированная коробка — это реальная возможность увеличить мощность и уменьшить расходы, чем не прекрасный внутренний тюнинг. У новой коробки передач много названий: преселективная, коробка-робот, DSG, PDK, SST, DCG, PSG, S-tronic. Все это названия одного вида механизма. Чем же она хороша, и почему автовладельцы готовы переплачивать за такую КПП в своей машине?

Итак, главное отличие преселективной коробки передач от обычной, автоматической, заключается в том, что в первой присутствует два сцепления — под четные и нечетные передачи, и переключаются двумя отдельными валами. То есть при смене передачи нет разрыва крутящего момента, потому что зубчатые колеса переключаются раньше, находясь в движении на предыдущей передаче, а сцепление уже включается мгновенно.

1) За счет хорошего отзыва коробки на переключение передач, увеличивается скорость реакции (производители обещают не больше 8 миллисекунд.).Поэтому нет рывков, вибрации, а есть очень плавное ускорение.

2) Преселективная коробка передач позволяет работать в двух режимах, и в механическом, и в автоматическом. Это удобно, особенно в пробках, когда можно контролировать передачи и экономить бензин.

3) Вот, кстати, с экономией топлива, роботизированная коробка передач справляется идеально. Производители и те, кто уже тестирует коробку-робот, говорят о примерной экономии бензина на 10%.

Это, конечно, огромные плюсы, которые привлекают автовладельцев. И когда большинство звезд и популярных людей кинулись за автомобилями с коробкой на робот-системе, остальным стоит узнать о недостатках и, возможно, задуматься.

1) Это дорого! Машина с такой КПП намного дороже такой же модели даже с самым современным «автоматом». Плюс роботизированную коробку нельзя отремонтировать, ее можно только поменять, а иногда менять ее приходится полностью в сборке, иногда возможно заменить только электрику.

2) На некоторых коробках передач такого типа процедура замены масла достаточно дорогая. Все это из-за особенности конструкции, которая не дает возможности самостоятельно и правильно провести замену, только на СТО. Автоиструкторы в Строгино советуют не пытаться делать это самим или привлекать малопрофессиональных СТО-шников.

3) Периодический перегрев. Дело в том, что у новой конструкции на этапе работы преселектора возникает проблема большего трения, а значит, и перегрев не за горами. Особенно эта проблема настигает жителей мегаполисов в пробках.

Преимущества и возможности АКПП и DSG Polo

Автомобили с коробкой автомат в России не столь популярны, как с механикой. Считается, что машины с автоматической трансмиссией не так надежны и потребляют больше топлива. Так действительно было раньше, когда в сравнении с пятиступенчатой «механикой» трехступенчатый автомат существенно проигрывал, поскольку оптимальные режимы передачи энергии на колеса установить было труднее. Определенное значение имел уровень технологий, не позволявший обеспечить высокую надежность и приемлемые цены.

В наши дни инженеры Volkswagen продвинулись далеко вперед в создании по-настоящему экономичной и надежной трансмиссии-автомата, поэтому пора забыть о неверных представлениях и сосредоточить внимание на действительных преимуществах автомобиля, оснащенного АКПП и DSG.

Основные преимущества и дополнительные выгоды автомата

Удобство управления авто с АКПП обеспечивает легкость обучения. Даже новичок быстро освоит управление, если ему не надо будет постоянно обращать внимание на положение рукоятки коробки передач и вовремя нажимать педаль сцепления. Комфорт в данном случае существенно повышает безопасность, так как водителю не приходится лишний раз отвлекать внимание от контроля дорожной ситуации.

Абсолютно правильное переключение передач на МКПП сложно даже опытным водителям. В любом случае присутствует «человеческий фактор», личные привычки, предпочтения. Только автомат способен на самом деле приблизиться к идеалу. Его алгоритм работы настраивается в заводских условиях, на основе испытаний и экспериментов. Именно поэтому реальные потребительские параметры современных автомобилей с АКПП лучше, чем в аналогичной технике, оснащенной «механикой».

Оптимизация автоматом нагрузок позитивно влияет на моторесурс двигателя, функциональное состояние отдельных узлов системы привода. Работа только с необходимыми оборотами мотора снизит уровень шумов, позволит снизить потребление топлива.

Особенно явно проявляются преимущественные параметры автоматизированных систем переключения скоростей при увеличении количества передач. Современные коробки шести- и семиступенчатые гораздо эффективнее, чем четырехступенчатые, которые массово устанавливались в легковые автомобили 10-15 лет назад.

Сравнение показателей динамики 5-МКПП, 6-АКПП, 7-DSG

Перечисленные выше особенности наглядно подтверждает пример автоматической коробки передач, установленной в Volkswagen Polo. Чтобы оперировать точными фактами пригодится подробное изучение определенной модели, оснащенной бензиновым двигателем с объемом 1,4 л (комплектация Polo GT). Этот силовой агрегат развивает мощность 125 л.с. в диапазоне оборотов от 5000 до 6000 за одну минуту.

К нему предлагается современная семиступенчатая DSG. Она способна выполнять свои функции полностью автоматически. Но для динамичной езды здесь предусмотрен в специальный режим «Спорт», который повышает уровень оборотов для перехода на повышенную передачу. Чтобы совершить быстрый обгон необходимо использовать всю силу двигателя. В такой ситуации DSG срабатывает быстрее самого опытного водителя, молниеносно переходя на пониженную передачу.

Как видно из описания, данный тип коробки передач объединяет в себе возможности обеих систем. Далее приведены цифры, которые помогут сравнить 3 варианта:

тип трансмиссии	5-МКПП	6-АКПП «Tiptronic»	7-DSG
модель/двигатель	Polo 1,6 л. (110 л.с.)	Polo 1,6 л. (110 л.с.)	Polo 1,4 л. (125 л.с.)
Максимальная скорость в км/ч	191	184	198
Время разгона до 100 км/ч в сек.	10,4	11,7	9
Расходы топлива в городском/загородном/смешанном цикле в л на 100 км	7,8/4,6/5,8	7,9/4,7/5,9	7,3/4,8/5,7

Приведенные данные убедительно свидетельствуют об идентичности параметров с небольшим преимуществом по экономичности расхода топлива роботизированной коробки передач 7-DSG. Модель автомобиля Volkswagen с коробкой-автомат Tiptronic или DSG существенно повысит уровень комфорта водителя и пассажиров и снизит нагрузки на двигатель.

Чем отличается роботизированная КПП от АКПП? Робот или автомат: какая коробка лучше.

Современные автомобили комплектуются разными типами коробок передач и потребителю, особенно покупая свой первый автомобиль, сложно сделать правильный выбор среди этого разнообразия трансмиссий.

Поэтому в этой статье мы постараемся разобраться, чем коробка отличается от робота, именно этот вопрос волнует многих будущих автовладельцев.

Коробка автомат. Как известно, АКПП включает в себя два основных узла — это гидротрансформатор и коробка передач. Гидротрансформатор обеспечивает плавное и бесступенчатое переключение передач, фактически он работает вместо сцепления, которое есть на машинах с механической коробкой передач.

Редуктор автомата состоит из определенного набора шестерен, они входят в зацепление и образуют несколько ступеней: 4, 5, 6 и даже 8.

Благодаря конструктивным особенностям АКПП на основе ротора мотора и сброса давления масла сама переключает ступени (скорости), без вмешательства водителя.Благодаря такому переключению скоростей электроника сведена к минимуму.

CAT Робот Что это? Если так сказать, то блок управления ставился на МКПП, который состоит из гидропривода и сервопривода (электронного узла). Этот агрегат без вмешательства человека возглавляет сцепление и переключение передач.

Принцип работы робота как у механики, только все происходит автоматически — гидравлика с электронным управлением все сделает сама.

Чтобы лучше понять, чем автоматическая коробка передач отличается от роботизированной, рассмотрим их тактико-технические характеристики.

1. Автоматическая трансмиссия значительно снизила нагрузку на водителя при управлении автомобилем, особенно это заметно при движении в городских условиях. Современные автоматические коробки передач (адаптивные) способны даже адаптироваться под каждого водителя, под его стиль езды. Также для автоматов характерно мягкое и незаметное переключение скоростей.

Есть АКПП и минусы — это повышенный расход топлива, особенно в городе и ремонт машины, который иногда бывает, ляжет в приличную сумму.

2. Робот относится к механике, значит обслуживание и ремонт будет дешевле, чем автомат. Расход топлива у машины с коробкой с роботом приравнивается к МКПП, а в условиях города даже ниже, что не может не радовать. Более того, роботы едят масла меньше, чем автоматы.

Роботы передают крутящий момент от мотора на колеса машины без значительных потерь, чего не скажешь о машине. Большой плюс роботизированной коробки в том, что она поддерживает ручное переключение скоростей, чего нет у многих автоматов.

Есть у робота и минусы — это медленное переключение скоростей и толчки с рывками в работе коробки, бывает довольно часто, если водитель сильно давит на педаль газа. Также в городской черте при парковках рычаг селектора нужен для перевода в «нейтральное» положение.

А зачем это делать, вы можете узнать из этого видео, где рассказывается о коробке робота.

Подведем итог, чем машина отличается от робота:

• робот — механическая трансмиссия с блоком управления, машина заложена в его конструкции;
• при переключении передач автомат выигрывает у робота в скорости и плавности переключения;
• робот имеет ручное переключение, и многие машины имеют аналогичную функцию;
• робот-бокс потребляет меньше топлива и масел, чем машина;
• обслуживание и ремонт роботизированной коробки дешевле автоматической коробки.

Заключение. Мое мнение: робот — темная лошадка, от которой можно ожидать неприятных сюрпризов. Выбираю машину, она проработана и предсказуема в работе, тем более что новые автоматические коробки с большим набором передач приближаются по расходу топлива к механике, а также эти машины могут адаптироваться под каждого водителя.

Сегодня автомобиль — это такое необходимое устройство индивидуального пользования, как мобильный телефон, фотоаппарат или персональный компьютер. Большинство автолюбителей в процессе выбора новой машины не могут до конца понять, чем коробка передач отличается от машины, а также с трудом разобраться в технических особенностях и терминологии представленных их вниманию моделей.АКПП скоро придет на смену механической, но мало кто знает о большом количестве их разновидностей и отличий. Однако об этом пока рано говорить, теперь необходимо разобраться, как действует механика робота, и что представляет собой классическая машина.

«Автомат» составляют два основных элемента:

• Это альтернатива сцеплению, используемому в классической коробке передач.
• Коробка передач состоит из зубчатых пар. Благодаря своей конструкции раскрывается особенность автоматической системы — возможность переключать скорости без помощи водителя.Механизм практически не оснащен электроникой.

«Робот» по своему принципу близок к механике, но имеет некоторые отличия. В его составе есть тип, состоящий из сервоприводов и гидроприводов, в основе которого лежат определенные алгоритмы. Коробка передач самостоятельно переключает систему трения сцепления, а также скорость, это позволяет водителю не вмешиваться в этот процесс.

Визуальное отличие «Машины» от «Робота»

Когда вы решили приобрести машину или уже сделали это, но не представляете, какой ящик внутри переносится, вам нужен ответ на вопрос, чем отличается автоматика от робота, один и тот же лучше другого.Визуальная разница между этими двумя редукторами — роботом и пулеметом — ярко выражена. Все, что нужно, это обратить внимание на оформление канала передачи, они разные. Если вверху стоит такое положение, как Парковка — «П», то это коробка АКПП, когда такого положения нет, но есть нейтраль — «n», а также задняя «R», то вы имея дело с роботизированным устройством.

Принцип работы «автомата»

Коробка автомат-автомат состоит из двух частей (гидротрансформатор, коробка передач), о чем уже было сказано ранее.Теперь рассмотрим устройство и принцип работы коробки. Коробка передач создает усилие через систему передач, которые взаимодействуют друг с другом в различных вариациях. Именно благодаря этому положению меняются усилия. Гидротрансформатор отвечает за плавность переключения одной скорости на другую, он также отвечает за выполнение таких функций, как сцепление на механике.

Коробка автомат

значительно облегчает управление, позволяя водителю не нажимать педаль сцепления в постоянном режиме.Водителю не нужно переключать передачу рычагом и контролировать плавность хода, так как автоматика все делает за это. Благодаря этому у владельца автомобиля появляется множество способов полностью контролировать любую ситуацию на дороге (этим АКПП отличается от РЦПП). Гидротрансформатор как узел здесь намного надежнее, в отличие от коробки передач механической. Сломать его по неопытности практически невозможно. За счет этой детали снижается нагрузка на ходовую часть и силовой агрегат.

Ресурсы двигателя лучше экономятся за счет переключения скоростей с приемлемыми оборотами. Топливо расходуется более экономично за счет большого количества ступеней передаточного числа. Автомобиль никогда не поедет самостоятельно, стоя на склоне, так как установлен пассивный режим безопасности.

Помимо явных плюсов даже этот элемент управления нарисовал. Пулемет от робота отличается тем, что динамика увеличения скорости меньше во время езды.Менее экономичный расход топлива из-за относительно большого количества передач. КПД КПД КПД значительно ниже из-за абсорбирующей части гидротрансформатора. Высокая стоимость единицы влияет на общую стоимость всего продукта. Обслуживание, замена запчастей, ремонт дороже.

Совет! Поскольку самой неэкономичной считается коробка с четырьмя ступенями переключения передач, при покупке автомобиля с автоматической коробкой передач отдавайте предпочтение меньшему количеству передач.

Во-первых, при наличии автоматической коробки передач в штатном режиме водителю не нужно выбирать и включать трансмиссию, работать педалью и т. Д. На практике это значительно упрощает процесс управления автомобилем, повышает комфорт и безопасность.

Что касается самих автоматических коробок, то сегодня «автоматом» в обиходе называют и (АМТ), и вариаторы. Другими словами, существует несколько вариантов АКПП, при этом по ряду причин среди них наиболее распространены АКПП и «роботы».

Читайте в этой статье

Чем отличается «робот» от «автомата»

Чтобы понять, чем один тип коробки передач отличается от другого, необходимо рассмотреть их особенности и принцип действия. Сразу отметим, что и «Автомат» (автоматическая трансмиссия), и «робот» (RCPP, AMT) дают схожий конечный результат: трансмиссия автоматически выбирает и переключает трансмиссию при движении с учетом скорости движения ТК, нагрузка двигателя, положение педали газа и Т..

Однако гидромеханическая автоматическая трансмиссия и роботизированная трансмиссия РЦНП принципиально различаются по конструкции и принципу работы. Давайте рассмотрим их особенности и отличия более подробно.

• Начнем с «классического» гидромеханического «автомата» с. В отличие от робота, появившегося сравнительно недавно, обычный автомат появился давно и стал первым типом АКПП, который стал массово устанавливаться на автомобили.

В двух словах АКПП представляет собой ступенчатую коробку передач, в которой гидротрансформатор (ГДТ) играет роль сцепления. В этом случае GDT передается через трансмиссионную жидкость ATF.

Клапанная пластина () и компьютер автомат могут отвечать за управление работой автоматической коробки передач. Печка имеет специальные каналы, по которым под давлением подается трансмиссионная жидкость. Каналы перекрываются клапанами (). По команде ЭБУ клапан открывается или закрывается, соответственно открывая или перекрывая канал.

При открытом клапане жидкость ATF воздействует на коробку передач, что в результате позволяет автоматически включать и отключать трансмиссии.

Достоинства и недостатки АКПП. Если говорить о преимуществах и недостатках гидромеханической АКПП, то в списке основных достоинств необходимо выделить надежность агрегата и проверенную временем конструкцию, а также способность выдерживать достаточно большой крутящий момент.

Из минусов отметим, что хотя АКПП работает достаточно плавно, моменты АКПП все же заметны для водителя. Также переключение передач может быть «подтянутым», особенно на старых «автоматах». Также следует выделить большой расход топлива на автомобиле с данным типом трансмиссии.

Что касается ремонта, то в случае выхода из строя самой коробки и гидротрансформатора следует готовиться к серьезным расходам. При этом ремонтопригодность автоматических коробок вполне приемлема, большое количество СПО предоставляют услуги по ремонту.

• Роботизированная коробка передач изначально предназначена для достижения максимальной экономии топлива и комфорта при одновременном упрощении и удешевлении самого агрегата. В условиях мирового топливного кризиса и жестких экологических стандартов такое решение было призвано решить ряд проблем, присущих классическим гидромеханическим АКПП.

Проще говоря, «роботизированная» коробка, где привод вязаной муфты заменен электроприводом, а переключение передач выполняет исполнительный механизм.Электронный блок контролирует выбор и включение, а также включение и выключение сцепления.

Управление данными напоминает принцип действия уже известного неразъемного робота. Есть все те же сервоприводы, исполнительные механизмы и контроллер. Основное отличие состоит в том, что при включенной, например, второй передаче компьютер параллельно включает третью, удерживая сцепление «выжатым». Как только наступает время переключения, на доли секунды отключается вторая передача и включается заранее наполовину.

Во время езды блок управления коробкой оценивает действия водителя, учитывает скорость автомобиля, положение педали газа, нагрузку на двигатель и ряд других параметров для выбора наиболее подходящей трансмиссии применительно к конкретным условиям. .

• Плюсы и минусы «робота» с двойным хватом. Если говорить о преимуществах, то моменты переключения крутящего момента и вниз для водителя незаметны, максимальная скорость переключения позволяет добиться практически полного отсутствия отдачи мощности, разгон автомобиля происходит плавно и быстро.

Также сохранена максимальная топливная экономичность, присущая всем роботизированным КПП. При этом преселективные коробки наиболее экономичны на фоне всех остальных видов (моноблочный робот, АКПП, вариатор, механика).

Из минусов, во-первых, такие боксы достаточно сложные, автомобили с преселективными КПП отличаются высокой стоимостью. Информационный ресурс трансмиссий больше, чем у аналогов с одним сцеплением, но на практике он снижен по сравнению с классическим гидротрансформаторным автоматом трансмиссионным автоматом трансформируемым автоматом.

Если говорить о ремонтопригодности, то в ремонте DSG и аналогов других производителей можно отказаться довольно дорого. На практике стоимость таких работ и запчастей зачастую превышает качественное восстановление АТТ в рамках сложной переборки или КПП.

Подведем итоги

Как видно, каждый из рассмотренных типов АКПП имеет свои достоинства и недостатки. Также, если рассматривать автомат и роботизированный бокс, есть различия как в данных CAT, так и в принципах их работы.

Также перед покупкой автомобиля (особенно б / у) важно знать, какой тип коробки передач установлен, автомат или робот, как отличить эти типы коробок. Дело в том, что под общим понятием АКПП сегодня может скрываться как первый, так и второй вариант.

Как правило, рекомендуется отдельно изучить информацию о конкретной модели автомобиля, для какого поколения и каких лет выпуска существует трансмиссия. Следует помнить, что визуально, например, DSG не отличить от обычной АКПП с типтроником.Другими словами, вам нужно знать, как отличить робота от машины на машине.

Напоследок отметим, что на вопрос однозначно ответить, робот и автомат, что достаточно лучше. Если речь идет о новых машинах с автоматом, то КПП лучше выбирать с учетом личных предпочтений и финансовых возможностей.

Как правило, автомобиль с однозначным роботом дешевле и экономичнее в плане расхода, однако комфорт при переключении передач по сравнению с классической АКПП может быть снижен.По этой причине оптимально перед покупкой протестировать модели с разными типами коробок передач.

В случае преселективных роботизированных боксов это классический автомат, который может показаться более «задумчивым», немного страдает комфортом при переключении передач, хуже динамикой разгона и т. Д.

Однако надежность АКПП гидротрансформатора на практике выше, такую ​​коробку зачастую проще и дешевле ремонтировать. Эти особенности стоит учитывать отдельно, особенно если планируется покупка подержанного автомобиля с автоматической коробкой передач.

Читайте также

Вождение автомобиля с АКПП: как пользоваться коробкой — автомат, режимы работы АКПП, правила использования данной трансмиссии, советы.

Почему пинается коробка-автомат, дергается АКПП при переключении передач, возникают рывки и удары в коробке автомат: основные причины.

Количество разновидностей АКПП постоянно растет. Не так давно стало просто известно о существовании АКПП — стандартной версии машины с обычным гидротрансформатором.Чуть позже на автомобили начали активно ставить бесступенчатые вариаторы, а не так давно появились роботизированные коробки. Сегодня мы рассмотрим, чем отличается робот от машины в техническом и эксплуатационном плане, и каковы плюсы и минусы этих технологий. Сравнение двух разных типов ящиков часто помогает получить ценные данные для покупки различных машин.

В зависимости от предпочтений вашей коробки передач, вы можете внести ясность в выборе модели при покупке автомобиля на новом транспортном рынке.Потому что сравнение технологий в коробках следует рассматривать с пониманием дела. Лучше всего тестировать автомобили с разными технологиями, чтобы иметь представление о возможностях и особенностях их эксплуатации.

Технические отличия робота от штатного автомата

В техническом плане эти типы трансмиссий совершенно разные. Автоматическая трансмиссия представляет собой конструкцию с гидротрансформатором, а также электроникой для управления поведением автомобиля.Гидротрансформатор играет главную роль в этом наборе устройств, осуществляя переключение передач в зависимости от числа оборотов. Такие особенности позволяют стабильно эксплуатировать автомобиль и рассчитывать на его определенную реакцию.

Роботизированная коробка передач по своей природе является механической, поэтому имеет ряд конкретных преимуществ механической коробки передач. Ящик более эластичный, имеет совершенно замечательный набор различных функций и обеспечивает экономичное путешествие. Основные отличия робота от стандартной автоматической коробки следующие:

• принцип работы надежной МКПП, простота основного устройства;
• наличие большого количества электроники, контролирующей сцепление и переключение;
• возможности активного изменения дизайна конструкции, которые используют все мировые производители;
• экономия топлива за счет отсутствия прохождения и возможности раннего переключения передач;
• возможность быстрого изменения настроек роботизированной коробки, придавая персонажу;
• технологичность и современность конструкции, высокая надежность качественно выполненных узлов.

Конструкция стандартной АКПП также имеет определенные преимущества. Такая коробка более надежна, не ломается и не требует дорогостоящего ремонта электроники. Конечно, гидротрансформатор — далеко не самый надежный технологический узел в машине, но при правильной эксплуатации оказывается долговечным и служит не меньше двигателя.

Все эти особенности предлагают свой характер с обычной машиной и с роботизированной коробкой.Действительно, разница в конструкции — не единственное различие между этими двумя узлами. Ящики тоже работают с индивидуальными особенностями и создают определенные ощущения при разных режимах поездки.

Особенности практической эксплуатации робота и штатной АКПП

Роботизированный бокс в эксплуатации не требует никаких функций. Сегодня у брендовых роботов есть много уважающих себя забот, и часто производители дают индивидуальные рекомендации по использованию узлов.Например, роботов DSG от Volkswagen рекомендуется использовать на низких оборотах без применения спортивного режима.

Коробки

Robotic PowerShift от Ford лучше всего работают в среднем диапазоне оборотов, повышая не только эластичность реакций машины, но и расход топлива. Автоматическая трансмиссия, выполненная по стандартному образцу, может выполнять самые разные задачи и работать в различных условиях. Специфика использования такого узла следующая:

• не стоит слишком резко набирать обороты — это приведет к повышенной нагрузке на АКПП;
• следует избегать буксировки других автомобилей и тяжелых прицепов — работа коробки настраивается под вес автомобиля;
• при отсутствии нормального обслуживания придется менять целые узлы агрегата и прибегать к дорогостоящему ремонту;
• неисправности гидротрансформатора часто не зависят от эксплуатации — иногда они возникают неожиданно;
• работа агрегата достаточно стабильная, он часто реагирует на нажатие педали газа;
• часто в системах автоматов существует возможность KICK-DOWN — аварийного сброса скорости на пониженную для быстрого разгона.

Учитывая довольно известную работу АКПП, система довольно раздражает и не динамична. Полностью изменится характер машины с таким же двигателем на механической коробке и традиционной автоматической коробке передач. Часто покупатели таких автомобилей искренне удивляются вялой и не слишком динамичной поездки на очень мощных и объемных двигателях.

Однако штатная автоматическая коробка традиционного типа удерживает силовой агрегат от чрезмерного износа, ведь двигатели с пулеметами часто ходят намного дольше, чем с ручной коробкой или вариатором.Но АКПП дороже, потому что ее все чаще можно выбирать в конструкции дорогого элитного автомобиля, а не в комплектации бюджетного транспорта. О плюсах и минусах разных типов коробок передач смотрите в следующем видео:

Подведем итоги

Использование автоматических трансмиссий становится все более актуальным в наше время, ведь этот удобный элемент позволяет уделять больше внимания дороге и получать максимум экологической информации.Также любой тип АКПП удобен в пробках, где на ручной коробке приходится постоянно переключаться. Но современная обрабатывающая промышленность предпочитает более доступные узлы, например роботизированную коробку передач или вариатор.

Робот обходится производителю дешевле, чем традиционный автомат, и при эксплуатации до 200 тысяч километров во многом показывает себя намного лучше конкурентов. Поэтому популярность этого типа контрольно-пропускных пунктов в последнее время сильно возросла.Есть ли у вас какие-то предпочтения по поводу использования того или иного типа АКПП?

Любой автолюбитель, задумываясь над вопросом покупки новой машины или машины с пробегом, решает задачу, с какой коробкой передач купить машину. И часто именно этот выбор ставит человека в тупик.

И если в вопросе выбора между автоматом и механикой все относительно ясно, то роботизированные коробки передач вызывают много вопросов у автолюбителей. Поэтому сегодня мы расскажем нашим читателям о том, чем робот отличается от машины, попробуем выяснить, что лучше: робот или машина.

Ведь необходимо учитывать все особенности автоматической и роботизированной коробки передач, их недостатки и достоинства. Какие отличия, условно говоря, робота и пулемета, их плюсы и минусы. И перед тем, как выбрать машину с коробкой, нужно все тщательно взвесить.

Автоматическая коробка передач

Автоматическая коробка передач состоит из двух основных модулей: гидротрансформатора и коробки передач. Основная функция гидротрансформатора — плавное переключение скоростей, а точнее плавное и без рывков переключение передач.В определенной степени гидротрансформатор выполняет функцию сцепления, которая есть на автомобилях с механической коробкой передач.

Коробка передач автоматической коробки передач имеет несколько пар шестерен, находящихся в зацеплении. Редуктор ACP имеет несколько ступеней: 4, 5, 6. И возможности разных по количеству ступеней ACP совершенно разные.

Преимущества AKP

ACP обеспечивает простое управление автомобилем. Не нужно выжимать и отпускать сцепление, не нужно думать о переключении передач, не нужно думать, как правильно двигаться с места.За все это отвечает автоматизация, освобождая водителя от внимания.

Если рассматривать гидротрансформатор как аналог сцепления, становится очевидным, что по сравнению с традиционным сцеплением вывести этот механизм так же быстро, как это происходит с классическим сцеплением в новых драйверах, невозможно.

ACP не создает таких нагрузок на двигатель, как это может происходить с механикой. Переключение скоростей происходит без увеличения количества оборотов. Таким образом, ресурс двигателя не расходуется.

За счет использования гидротрансформатора снижается нагрузка не только на двигатель, но и на ведущую часть автомобиля.

Автомобили с АКП имеют пассивную систему безопасности. Если автомобиль стоит на склоне, он не может повернуть.

Для шестиступенчатой ​​АКП характерен меньший расход топлива.

Минусы АКП

Машины с АКП не обладают такой динамикой разгона, как на машинах с механикой.

На четырех- и пятиступенчатой ​​АКП расход топлива значительный.Особенно это проявляется на четырехступенчатых автоматических коробках.

В целом автомобили, на которых установлена ​​АКП, имеют меньший КПД. Это связано с тем, что в гидротрансформаторе возникают значительные потери от случайного перемещения.

Сама АКПП дорогая. Это не может не сказаться на общей стоимости автомобиля. К тому же ремонт и обслуживание АКП стоит дорого.

В ACP используется большой объем масла. И масло дорогое. И все это накладывает свой отпечаток на стоимость услуги.

Автомобиль, на котором установлена ​​автоматическая коробка, менее динамичный. Те. Разгон на нем занимает гораздо больше времени, чем на механике или на автомобилях с роботизированной коробкой передач.

Есть некоторая инерция переключения. Те. Коробка автомат работает с небольшой задержкой.

Если начало движения происходит на склоне, может произойти определенный откат.

Роботизированная коробка переключения передач

Теперь, чтобы узнать, чем робот отличается от машины, разберем особенности, плюсы и минусы роботизированной коробки передач.

Все трансмиссии этого типа можно разделить на два типа. Первый вид роботизированной коробки передач предполагает, что по сути это механическая коробка передач с автоматическим управлением.

В такой коробке переключение передач осуществляется с помощью электроники. Таким образом, у такого устройства нет традиционного сцепления. Одновременно с переключением трансмиссии с помощью автоматики переключение может происходить в ручном режиме, как на обычной механике. В этом случае на автомобиль устанавливается сцепление.

Для таких редукторов характерно прерывание крутящего момента, поэтому при переключении скоростей возможны сбои.

Второй тип роботизированных ящиков более совершенен. Такие коробки передач используются в автомобилях спортивного класса. Именно на тех машинах, которые участвуют в гонках. Специфика таких роботизированных коробок в том, что за разные трансмиссии отвечают две системы сцепления. За счет наличия двух систем сцепления и прямого включения, максимальная скорость переключения передач. Это очень важно в спорте.

Плюсы роботизированных коробок передач

Если рассматривать первый тип роботизированных коробок передач, то их недостатков оказывается намного больше, чем достоинств.Система достаточно сырая.

Но, тем не менее, у нее есть свои преимущества по сравнению с ACP.

Роботизированные коробки передач более экономичны по сравнению с АКП. Их экономичность находится на одном уровне с механическими ящиками.

Роботизированный бокс дешевле АКП, к тому же дешевле в обслуживании и ремонте. Потребляет меньше масла, чем ACP.

Вес роботизированных ящиков меньше, чем ящик-автомат.

На рулевом колесе можно использовать специальные системы переключения передач, которые позволяют очень быстро переключать скорости.Таким образом, динамика у машины намного выше, чем у машин с автоматами.

Минусы Роботизированные коробки передач

По сравнению с ABP переключение скоростей не такое плавное. Дергание автомобиля при переключении очень заметно.

После включения нужной передачи и начала ее выполнения существует определенная задержка.

Практически любая остановка требует переключения рычага в нейтральное положение, чего нет в автомобилях с автоматической коробкой передач.

Любые проскальзывания при движении негативно сказываются на ресурсе роботизированной коробки передач.Те. Такой ящик больше всего подходит для твердых дорожных покрытий.

При старте движения происходит некий откат. Хотя маленький.

Определенные выводы

Таким образом, на вопрос, что лучше робота или машины, однозначного ответа быть не может. Если бы один вариант был однозначно хуже другого, производители выпускали бы автомобили с коробкой передач только одного типа. Другое дело, что вопрос выбора КП индивидуален, и каждый автомобилист решает его самостоятельно, опираясь на свои представления об удобстве и комфорте управления автомобилем.

Бесступенчатая трансмиссия

VS. Автоматическая коробка передач | by Bedang Sen

Это изображение было получено отсюда.

На протяжении десятилетий мы слышали о двух основных типах автомобильных трансмиссий — автоматической и ручной. В последнее время широкое распространение получил новый режим трансмиссии — бесступенчатая трансмиссия или вариатор. Первоначальная концепция вариатора была впервые представлена ​​еще в шестнадцатом веке и фактически была приписана Леонардо да Винчи. Но прежде чем мы перейдем к этому, что такое передача? Трансмиссия — это механизм, состоящий из системы шестерен в вашем автомобиле, который передает мощность от двигателя к вашим колесам.Это то, что позволяет вашей машине двигаться.

Так в чем разница между автоматической коробкой передач и вариатором? В автоматических трансмиссиях водителю не нужно выполнять какое-либо действие для переключения передач автомобиля, как в автомобиле с механической коробкой передач. Это передача, которая сама себя сдвигает. Автоматическая трансмиссия содержит ряд передач, сцеплений и тормозов. Количество передач, присутствующих в системе, обычно называется скоростями, и каждая передача настроена на достижение только определенной скорости транспортного средства.

CVT, с другой стороны, представляет собой тип автоматической трансмиссии, которая обеспечивает бесконечное количество передаточных чисел с использованием ремня и других систем передачи крутящего момента. Этот механизм позволяет вариатору обеспечивать наиболее эффективную частоту вращения двигателя для каждой дорожной ситуации. В отличие от традиционной автоматической коробки передач, водители не чувствуют переключения передач. Тем не менее, они заметят изменение частоты вращения двигателя или об / мин: более низкие обороты для крейсерского режима и более высокие для ускорения.

Описание функций трансмиссии CVT.Это изображение было получено отсюда.

При сравнении двух трансмиссий становится ясно, что главное преимущество трансмиссии CVT заключается в ее эффективности. Автомобили, интегрированные с вариатором, считаются одними из самых эффективных транспортных средств, предлагающих экономию топлива до 38 миль на галлон на легком автомобиле по сравнению с 56 миль на галлон в автомобиле с AT (Fueleconomy.gov, 2019). Большинство гибридов сегодня используют бесступенчатую трансмиссию, чтобы максимизировать экономию топлива. Еще одно различие между двумя трансмиссиями наблюдается при движении по крутым склонам.Обычные автоматические трансмиссии иногда могут бороться с большой нагрузкой, тогда как способность вариатора обеспечивать наиболее оптимальную скорость вращения двигателя позволяет ему почти сразу находить точное передаточное число, необходимое для плавной передачи мощности без переключения передач.

Несмотря на то, что вариатор отличается высокой топливной экономичностью, у него есть другие факторы стоимости, которые делают его менее популярным, чем AT. Во-первых, трансмиссия CVT очень дорога. Начальная цена на замену вариатора может составлять от 3000 до 5000 долларов, по сравнению с 1800-3400 долларов для AT.Помимо того, что они очень дороги, что еще хуже, они не так надежны, как AT. Большинство блоков выходят из строя примерно через 100000 миль, а иногда и меньше, и в 9 из 10 случаев этот отказ требует замены всей трансмиссии. В основном это связано с тем, что детали очень дороги и недоступны во многих местах. Еще один недостаток вариатора заключается в том, что он не обладает такой мощностью, как AT. Это ограничивает применение передачи.

Бесступенчатая трансмиссия, безусловно, является привлекательной технологией, предлагающей такую ​​выдающуюся экономию топлива и эффективность, а ее способность быстро и плавно переключаться на склонах может быть преимуществом для тех, кто живет в горных регионах.Однако из-за чрезвычайно высокой стоимости настройки и нереально низкой надежности сумма, которую вы можете сэкономить на топливе, просто не равна той сумме, которую в конечном итоге придется потратить в случае отказа.

Автоматическая трансмиссия

и трансмиссия CVT: в чем разница

Коробка передач вариатора

против обычной автоматической:

Если я просто хочу сесть в машину и взлететь, зачем мне знать разницу между стандартным автоматом и вариатором? Хотя вариаторы пока доступны не для всех автомобилей, они работают таким образом, чтобы максимально использовать газовую эффективность вашего автомобиля.

1. Что такое трансмиссии CVT?
Коробка передач CVT
2. : плюсы и минусы
3. Различия в обслуживании вариаторов

---

Что такое бесступенчатая трансмиссия (CVT)?

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) не использует шестерни, как обычная автоматическая трансмиссия. Скорее, он использует 2 шкива, соединенных ремнем. Это немного похоже на трансмиссию снегохода: один шкив прикреплен к двигателю, а другой — к трансмиссии.Ремень перемещает силу между ними. Как следует из названия, эта трансмиссия постоянно меняет настройки. Это позволяет двигателю автомобиля работать более успешно.

В то время как вы управляете автомобилем с вариатором так же, как и традиционной автоматической трансмиссией, система, однако, сильно отличается. Обычная трансмиссия имеет фиксированную настройку, основанную на предполагаемом использовании автомобиля. Экономичный автомобиль оснащен трансмиссией, которая, безусловно, будет использовать топливные характеристики двигателя за счет мощности в лошадиных силах.Спортивный автомобиль будет оснащен трансмиссией, которая будет использовать преимущества мощности, а эффективность газа отойдет на второй план. CVT имеет возможность использовать оба обстоятельства благодаря своей конфигурации.

---

Преимущества / недостатки трансмиссии CVT

Существует множество разумных факторов для покупки легкового или грузового автомобиля с вариатором, но наиболее распространенным является то, что это сэкономит вам деньги.

Преимущества бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT)

1. КПД по газу:
   В отличие от стандартной автоматики, вариатор может изменять соотношение передач бесконечно, чтобы двигатель работал с максимальной производительностью.В целом, чем больше передач доступно в обычной автоматической коробке передач, тем выше мощность двигателя. Даже одна из самых передовых традиционных трансмиссий работает на 10 передачах, в то время как вариатор имеет неограниченное количество комбинаций, ведущих к лучшей экономии газа.
2. Намного меньше Вес:
   Хотя это не аксиома, обычно трансмиссии CVT обычно легче и меньше обычных автоматических. Бесступенчатые трансмиссии занимают меньше места и при этом намного меньше своих стандартных аналогов.
3. Менее сложная, не такая дорогая Конфигурация:
   Традиционная автоматика действительно сложна и может иметь сотни движущихся компонентов. CVT — это гораздо более простой стиль, что означает, что они проще, быстрее собираются и требуют меньше денег для производства.
4. Равномерная производительность:
   Поскольку они не связаны статической настройкой, вариатор способен адаптироваться к вашим требованиям вождения, а также к дорожным условиям. В вариаторе нет «поиска шестерен», бортовая компьютерная система остается в идеальном / точном месте для мощности и производительности.Несмотря на сценарий, ускорение плавное и устойчивое, так как на самом деле оно не «переключается».

Автоматический вариатор: проблемы

1. Не для мышц:
   В настоящее время создаются вариаторы, позволяющие в полной мере использовать топливную экономичность, поэтому они популярны на гибридных автомобилях.
2. Он имеет тенденцию чувствовать себя немного «выключенным»:
   Если вы старый водитель с многолетним стажем вождения, вариатор определенно покажется странным. Отклик дроссельной заслонки наверняка будет казаться немного отложенным, чем у других трансмиссий.В зависимости от области применения (например, при подъеме в гору) автомобиль с вариатором может оставаться на более высоких оборотах, не опасаясь повредить двигатель. Для любого, кто действительно ездил на трансмиссиях без вариатора, оставаться на более высоких оборотах всегда было запретом, и возвращение к пониженным оборотам было предпочтительным.
3. Большие потребности в содержании:
   При быстром взгляде на рекомендуемые периоды технического обслуживания, период замены трансмиссионной жидкости в вариаторах составлял каждые 60 000 миль, в отличие от каждых 72 000 миль на «нормальной» автоматической коробке передач.CVT также довольно новы в автомобильной области, и количество аккредитованных специалистов по обслуживанию CVT меньше, чем техников по обслуживанию трансмиссий. Отсутствие аккредитованных специалистов по обслуживанию вариаторов может привести к тому, что независимые магазины выставят счета по более высокой цене. Обязательно обратитесь к своему специалисту по обслуживанию для индивидуальной оценки вашей передачи.

---

Служба бесступенчатой ​​трансмиссии

Требуются ли ремонтные работы трансмиссии в моем автомобиле с вариатором?

Итак, вы едете не так, как должно, поэтому вы начинаете думать: «О нет.Ремонт трансмиссии — мое будущее ». Хотя необходимость замены трансмиссии никогда не доставляет удовольствия, хорошая новость заключается в том, что сервисный отдел вашего дилерского центра явно квалифицирован, чтобы выполнять наиболее эффективную работу по конкурентоспособной цене). Как мы упоминали ранее, вариаторы относительно новые, и на них не так много сертифицированных специалистов. Вы знаете, у кого есть лицензия на механику вариатора? Дилер. Кто будет разбираться в любом типе передачи намного лучше, чем бизнес, который его создал?

Стоит ли исследовать ремонт коробки передач рядом со мной?

Несмотря на то, что все ситуации индивидуальны, лучшим вариантом обслуживания трансмиссии является сервисный центр в ближайшем представительстве.У них есть инструменты, аккредитованные специалисты по вариаторам, а также опыт, необходимый для быстрого и практического ремонта вашего автомобиля.

---

Технологии восприятия окружающей среды для роботов для осмотра линий электропередачи

В связи с быстрым развитием энергосистемы традиционные методы ручного осмотра линии электропередачи (ЛЭП) не могут удовлетворить потребность в высоком качестве и надежности технического обслуживания энергосистемы. Следовательно, технология автоматического контроля ЛЭП становится одним из ключевых направлений исследований.С целью обобщения соответствующих исследований по технологиям восприятия и контроля окружающей среды при инспекции ЛЭП, рассмотрены технологии трехмерной (3D) реконструкции, обнаружения объектов и визуального сервопривода инспекции ЛЭП. Во-первых, рассматривается и анализируется трехмерная реконструкция обследования ЛЭП, особенно для технологии реконструкции линий электропередач на основе LiDAR. Во-вторых, технология обнаружения типичных объектов, включая пилоны, изоляторы и аксессуары для линий электропередач, классифицируется как традиционные методы, основанные на глубоком обучении.После этого рассматриваются их достоинства и недостатки. В-третьих, кратко освещены прогресс и вопросы визуального сервоконтроля инспекционных роботов. Для повышения степени автоматизации PTL-роботов обсуждаются текущие проблемы ключевых методов, таких как мультисенсорное слияние и создание наборов данных, и представлены перспективы инспекционных роботов.

1. Введение

Традиционные методы проверки PTL включают проверку ползанием линии, наземную проверку и ручную проверку с помощью телескопов, как показано на Рисунке 1.Их недостатки становятся яснее по мере развития энергосистемы. Эти методы медленные и опасные, и иногда их нельзя применять. Причины следующие: (а) сложное и разнообразное рабочее пространство. Обустройство коридоров ЛЭП включает несколько сценариев, таких как воздушные провода заземления и многожильные провода. Наклон проводников разный. Более того, на ЛЭП существует множество препятствий, как показано на Рисунке 2 [1]. (б) Географические условия ЛЭП различны. Часть ЛЭП расположена на некоторых сложных участках, таких как болота, озера и горы.Хотя быстрый и маневренный метод осмотра вертолета может преодолеть эту трудность, на точность его обнаружения мелких объектов влияет большое рабочее расстояние. Следовательно, это тоже не лучший метод проверки. В этих случаях очень хочется разработать технологию автоматического контроля ЛЭП, что также является сложной задачей. Помимо механического проектирования, в основе автоматической проверки ЛЭП лежат технологии восприятия и контроля окружающей среды ЛЭП. И они являются «горячими точками» при проверке ЛЭП.

В процессе автоматической проверки ЛЭП, основные задачи, выполняемые роботами-инспекторами, теперь следующие: (а) Трехмерная реконструкция коридоров ЛЭП [2, 3]. Трехмерная реконструкция может использоваться для визуализации ЛЭП, что помогает инспекторам анализировать тенденцию отклонения коридоров ЛЭП, вмешательство окружающей среды, обнаружение точек излома и снеговую нагрузку. (б) Точная проверка пилонов [4] и компонентов [5, 6]. Обнаружение объектов используется для распознавания и обнаружения их и их дефектов, таких как треснувшая гайка, ослабление болта и коррозия фитинга, которые трудно обнаружить при ручном осмотре.Кроме того, обнаружению объектов могут мешать дождь, снег и ветер. Следовательно, 3D-реконструкция также применяется к локальной карте, чтобы получить более точное целевое положение. (c) Пересечение препятствий и устранение неисправностей [7, 8]. Пересечение препятствий и устранение неисправностей может быть реализовано с помощью дистанционного управления или автономного управления. Дистанционное дистанционное управление легко реализовать, оно зависит от ручного управления наземным пультом управления. Однако добиться автономной работы сложно. Из-за большого количества помех, существующих в среде PTL, автономная работа инспекционных роботов требует более надежной системы управления.В отличие от сенсорного управления, визуальное сервоуправление более надежно и гибко. Подходит для непредсказуемых условий коридоров ЛЭП. Направленные на эти задачи, трехмерная реконструкция, обнаружение объектов и визуальный сервоанализ PTL обобщены и проанализированы для обеспечения более понятного обзора.

Остальная часть этого документа организована следующим образом: Раздел 2 описывает развитие коридора линии электропередачи в трехмерной реконструкции. Раздел 3 знакомит с развитием традиционных алгоритмов обнаружения и алгоритмов обнаружения на основе глубокого обучения в области проверки PTL.Затем рассматриваются их достоинства и недостатки. Раздел 4 касается визуального сервопривода различных инспекционных роботов. В разделе 5 анализируются ключевые технические проблемы и представлены направления будущего развития инспекционных роботов. Наконец, заключение представлено в Разделе 6.

2. 3D-реконструкция PTL Inspection

3D-реконструкция — это средство для получения 3D-данных об измеряемых объектах. Он в основном используется для получения текстуры, структуры и масштаба объекта. Существует два подхода к 3D-реконструкции: контактный и бесконтактный.В отличие от первого способа широко используются бесконтактные методы. В зависимости от того, следует ли активно передавать измерительные сигналы, они делятся на активные и пассивные визуальные средства. По разным принципам активные визуальные методы подразделяются на лазерные [9–13], методы структурированного света [14] и интерферометрии [15–17]. По количеству используемых датчиков зрения пассивные визуальные методы можно разделить на монокулярное зрение [18, 19], бинокулярное зрение [20, 21] и многоглазое зрение [22, 23].

При обследовании ЛЭП активные визуальные методы используются в основном для построения 3D модели коридора ЛЭП. Характеристики объектов могут быть интуитивно понятны с помощью 3D-модели. Инспекторам полезно обнаруживать существующие или потенциальные опасности в коридоре линии электропередачи.

2.1. Трехмерная реконструкция линий электропередачи

Линия электропередачи играет ключевую роль во всем коридоре ЛЭП как основной носитель электроснабжения. Трехмерная реконструкция линий электропередачи является основой для анализа провисания проводов, обледенения, отклонения от ветра и измерения расстояний.Поэтому представлены многие его исследования.

2.1.1. Активные визуальные методы

В настоящее время для полной реконструкции линии электропередачи обычно применяется лазерное сканирование. Он содержит три раздела: извлечение облака точек, сегментация облака точек и подгонка модели. Извлечение облака точек делится на простое извлечение и точное извлечение. Необработанные данные содержат облака точек различных объектов. Простое извлечение используется для устранения облаков точек на земле. Кроме того, используется тонкая экстракция для дальнейшего удаления облаков точек, не принадлежащих линиям.При сегментации облака точек определяются облака точек с одним пролетом и одним проводником. Во-первых, данные разных пролетов разделяются в соответствии с наивысшей точкой подвеса. И тогда данные одной ЛЭП в одном пролете подтверждаются. Наконец, модель выбирается для примерки.

Извлечение облаков точек обычно основано на методах фильтрации. Во-первых, DTM [24] генерируется путем фильтрации. Затем точки земли и предметы различаются. После этого такие характеристики, как высота, используются для получения облаков точек линий электропередач.Обычно используются методы, основанные на TIN, такие как PTD [25]. Yu et al. [26] использовали PTD для устранения точек заземления. Кроме того, для обнаружения облаков точек линий электропередач был принят угловой фильтр. В дополнение к PTD, наклонная фильтрация [27] и морфологическая фильтрация [28] также используются для исключения наземных точек. Тем не менее, они в меньшей степени применяются при выводе линий электропередач по сравнению с ПТД. Высота используется вместе с DTM для получения облаков точек линий электропередач. Основываясь на nDSM, Liu et al.[29] использовали статистический метод гистограммы высот для получения облаков точек линий электропередач. Кроме того, существует также прямое использование высоты для завершения добычи. Шен и др. [30] предложил алгоритм сегментации порога возвышения на основе признака подпространства и алгоритм сегментации плотности возвышения. Также используются некоторые другие методы извлечения облака точек. Маклафлин [31] использовал GMM и алгоритм EM для извлечения. Более того, Jwa и Sohn [32] применили преобразование Хафа, анализ собственных значений, анализ плотности точек и метод проверки с одним выбросом для извлечения.

В процессе сегментации облака точек линий в одном пролете определяются положением пилонов. Положение пилонов можно определить по высоте [26, 33] или плотности облаков точек [29]. Более того, сегментация облаков точек может быть также завершена иерархической кластеризацией с минимальными связями [34] и второй производной [35]. Существует три типа методов определения облака точек одного проводника. (а) Кластеризация. Чтобы различать каждую линию электропередачи, облака точек, принадлежащие одной линии электропередачи на одном участке, сгруппированы.Lai et al. [36] предложили метод кластерного анализа, основанный на ограничении пространственного расстояния. Более того, Lin et al. [35] представили трехмерный компонентный анализ связности, основанный на использовании ближних соседей фиксированного радиуса (FNN) и алгоритме средних значений [37] нормализованной проекции. (б) Преобразование Хафа (HT). Yu et al. [26] и Wu et al. [33] использовали HT для сегментации единой линии электропередачи. Melzer et al. [34] использовали итеративную версию HT, но этот метод был нестабильным. (c) Местный рост. Средние постепенно сливаются или растут, чтобы сформировать всю модель линии электропередачи, такую ​​как локальная аффинная модель [31] и кусочная модель роста (PMG) [32].

Обычно используются четыре типа моделей подгонки кривой линий электропередач: (а) полиномиальная модель [33, 38], (б) модель, которая объединяет отрезок линии и параболу [36, 37], (в) модель модель, которая объединяет отрезок прямой и квадратичный многочлен с двумя переменными [29, 39], и (d) модель, которая объединяет отрезок прямой и цепь [26, 31, 34, 35]. Первая модель подходит напрямую ко всей ЛЭП. Однако другие три модели разделяют линию электропередачи на линейный сегмент и изогнутую часть для установки.Разница между последними тремя моделями заключается в выражении аппроксимации кривой. Вторая модель является приблизительным выражением четвертой модели. А производительность второй модели намного лучше из-за более простой формулы. Кроме того, Zhang et al. [40] улучшили вторую и четвертую модели. В целом вторая модель лучше.

В приведенной выше литературе методы, использованные на каждом этапе работы, показаны в таблице 1, которая завершает весь процесс трехмерной реконструкции.

Ссылка Простое извлечение Точное извлечение Определение облаков точек на одном отрезке Определение облаков точек в одной линии электропередачи Модели фитингов Melzer and Briese [34] Метод интерполяции для генерации DTM Механизм отсечения сетки Подход иерархической кластеризации с минимальными связями Итеративный HT Четвертая модель M Использование модели смеси Гаусса и алгоритма EM Локальная аффинная модель Четвертая модель Yu et al.[26] PTD Угловой фильтр Положение пилонов (по высоте) HT Четвертая модель Liu et al. [29] Статистический метод гистограммы высот Использование плотности облака точек Положение пилонов (по плотности) Алгоритм сегментации в пространственной области Третья модель Wu et al. [33] Отголоски данных LiDAR Высота сетки и порог подъема Положение пилонов (по высоте) HT Первая модель

905 Сейчас, реконструкция линий электропередачи ориентирована на участки с простой конструкцией.Гораздо меньше учитываются предыстория ЛЭП, участки разной застройки и различные типы ЛЭП. Трудно идентифицировать и реконструировать узлы гильзы и спейсерные узлы. Более того, плотность облаков точек LiDAR напрямую влияет на 3D-реконструкцию. 2.1.2. Пассивные визуальные методы Пассивные визуальные методы реже используются при трехмерной реконструкции линий электропередачи, и их точность ниже, чем у активных визуальных методов. Zhang et al. [41] разработали систему обнаружения линий электропередачи с многоугловым изображением для восстановления трехмерных линий электропередачи, но точность метода была низкой.Ganovelli et al. [42] представили средства использования горстки изображений для восстановления линий электропередачи. Это означает задействованный SFM. Поскольку метод был основан на определенных предположениях, его фактически нельзя было использовать в задачах проверки. Maurer et al. [43] представили средства, использующие семантическую сегментацию на основе FCN и многоракурсной геометрии. Блок-схема показана на рисунке 3. Метод оказался эффективным, но требовал высоких требований к оборудованию. Пассивными визуальными методами сложно сопоставить разные изображения с отсутствием эффективных точечных объектов ЛЭП.Поэтому при реконструкции ЛЭП чаще всего используются активные визуальные методы. 2.2. Трехмерная реконструкция поверхности земли и опор Помимо реконструкции линий электропередач, в коридорах ЛЭП также необходимо реконструировать поверхность земли и опоры. Тем не менее, их трехмерная реконструкция находится на предварительной стадии. Что касается поверхности земли, Maurer et al. [43] одновременно выполнили трехмерную реконструкцию линий электропередач и поверхности земли.В свете реконструкции пилонов Chen et al. [44] предложили модельный подход к реконструкции пилонов. Пилон можно было разделить на голову, туловище и ногу. Три сегмента были реконструированы с использованием разных стратегий. И они были собраны на весь пилон, используя направление и положение. Результат показал, что точность метода может достигать сантиметрового уровня. Guo et al. [45] представили средства, основанные на библиотеке моделей и стохастической геометрии для реконструкции пилона. Этот метод построил энергетическую модель корреляции между облаками точек и пилонами.Он также использовал моделирование отжига и пробоотборник MCMC для реконструкции пилонов. Но это означает, что потребовалось множество расчетов. В последнее время косая фотография стала применяться для трехмерной реконструкции коридоров ЛЭП. Си и др. [46] разработали систему контроля мощности БПЛА, основанную на наклонной фотографии. Система использовала БПЛА для получения многовидовых изображений наземных объектов и ускорила трехмерную реконструкцию коридоров ЛЭП за счет обработки данных и уточнения модели. Pei et al. [47] разработали устройство сбора данных для трехмерной реконструкции коридоров ЛЭП, которое могло бы получить структурную информацию о четырех фасадах пилонов.Косая фотография имеет некоторые недоработки в области проверки ЛЭП. Косая съемка требует 60% -80% перекрытия воздушного пояса. Следовательно, необходимо собирать данные несколькими рейсами, а эффективность сбора невысока. Косая фотография лучше подходит для 3D-реконструкции более крупных объектов, но обычно для небольших и полых объектов, таких как линии электропередач и пилоны. Следовательно, для получения хороших результатов реконструкции необходимо сочетать наклонную фотографию с другими способами. Это будет одно из направлений исследований 3D реконструкции коридоров ЛЭП в будущем. 3. Обнаружение объектов при проверке PTL Обнаружение объектов — это метод идентификации и позиционирования целей на заднем плане. Почти за два десятилетия развитие обнаружения объектов разделено на традиционный период обнаружения и период обнаружения на основе глубокого обучения [48]. На раннем этапе исследований роботов-инспекторов ЛЭП использовались традиционные алгоритмы обнаружения для идентификации и определения местоположения компонентов питания. С производительностью созданных вручную функций, которые, как правило, были стабильными, исследования традиционных алгоритмов обнаружения практически не развивались.Узким местом оказалась разработка средств обнаружения объектов роботами-инспекторами. С появлением R-CNN [49] прогресс алгоритмов обнаружения объектов резко увеличился. Нейронные сети теперь используются для обнаружения объектов. Они могут повысить эффективность обнаружения и получить надежные характеристики. В результате исследования по обнаружению объектов для роботов-инспекторов PTL постепенно изменились с традиционных алгоритмов обнаружения на алгоритмы обнаружения, основанные на глубоком обучении. 3.1. Традиционные алгоритмы обнаружения объектов Традиционные алгоритмы обнаружения объектов, используемые на инспектирующих роботах, в последние десятилетия в основном основывались на методах моделирования. Они классифицируются как выбор региона, извлечение признаков и классификация. Скользящие окна используются для получения множества возможных ограничивающих рамок всего изображения. Затем извлекаются характеристики возможных ограничивающих рамок. Классификаторы, такие как SVM [50], AdaBoost [51] и многослойный перцептрон (MLP), используются для определения объектов возможных ограничивающих рамок в качестве цели или фона.Наконец, NMS [52] используется для завершения обнаружения. В области проверки PTL в традиционных алгоритмах обнаружения часто используются SIFT [53], SURF [54], LBP [55] и HOG [56]. Соответствующие исследования можно разделить на два аспекта: (а) пилоны и (б) изоляторы и арматура. 3.1.1. Пилоны При обнаружении пилонов в основном выявляются пилоны и птичьи гнезда. Для пилонов Сампедро и др. [57] разработали метод обнаружения опоры мощности, основанный на HOG и MLP. Этому методу были обучены два MLP.Они использовались для сегментации фона и переднего плана и классификации четырех типов пилонов. Архитектура системы показана на рисунке 4. Cerón et al. [58] усовершенствовал метод обнаружения опоры, основанный на методе обнаружения линий и сетке двухмерных дескрипторов объектов. Пилоны хорошо характеризовались дескрипторами. Wang et al. [59] использовали HOG и SVM, чтобы завершить быстрое обнаружение пилонов, но частота срабатывания сигнализации об отклонении этого метода была выше, чем частота ложных срабатываний. Wang et al.[60] представили метод, основанный на HOG, для обнаружения компонентов пилона издалека. Этот метод использовал особенности HOG пилона в различных ориентациях для тренировки MLP. Он был пригоден для обнаружения пилонов на открытом воздухе. Нацеливаясь на птичье гнездо, Zhang et al. [61] подняли средства, основанные на тактике грубого поиска. Он использовал HOG и AdaBoost для определения положения пилонов и приблизительно определил возможные ограничивающие рамки птичьих гнезд. Затем цветовые особенности использовались для тонкого обнаружения птичьих гнезд.Xu et al. [62] предложил метод, основанный на HSV и текстурных особенностях. Этот метод может устранить большое количество помех, вызванных областями, которые были похожи по цвету и текстуре птичьего гнезда на сложном фоне. 3.1.2. Изоляторы и арматура Что касается изоляторов и арматуры, многие алгоритмы обнаружения предназначены для одного объекта, в то время как только несколько алгоритмов предназначены для нескольких объектов. Что касается изоляторов, Zhao et al. [63] разработали средство обнаружения изолятора на основе SIFT и RANSAC.Этот метод использовал RANSAC для удаления аномальных свойств SIFT изоляторов и завершил обнаружение изолятора с помощью аффинного преобразования. После этого Чжао и Лю [64] представили подход, основанный на SURF и интуиционистском нечетком множестве (IFS). Шаги показаны на рисунке 5. Характеристики SURF изолятора были разделены IFS. Затем были рассчитаны связанные области всех категорий, чтобы получить наименьший описанный прямоугольник каждой области для позиционирования. Prasad et al. [65] использовали SVM и локальную бинарную гистограмму Фурье (LBP-HF) для полного определения состояния изоляторов с точностью 93.33%. Для фитингов, Zhang et al. [66] предложили фитинговые средства на основе HOG. Этот метод использовал PCA для уменьшения размера функций HOG. Затем эти функции были идентифицированы SVM. В отличие от других традиционных алгоритмов, это средство более точное. Zhang et al. [67] разработали метод, позволяющий обнаруживать гасители вибрации на сложном фоне. В этом методе Relief-F используется для взвешивания и объединения агрегированных характеристик канала (ACF) и сложных характеристик частотной области.В конечном итоге, AdaBoost и NMS были использованы для завершения обнаружения виброгасителей. Feng et al. [68] использовали HOG и SVM для обнаружения болтов, но точность этих средств была низкой. Fan et al. [69] представили метод, основанный на улучшенном HT для обнаружения болтов. Стратегия выбора пика HT была усовершенствована для повышения точности обнаружения. По размеру цели PTL можно разделить на уровень пилона, уровень устройства, уровень детали и уровень компонента [70].На данный момент исследования по обнаружению объектов сосредоточены на целях уровня пилона и уровня устройства. Меньше исследований по обнаружению целей на уровне детали и уровне компонентов. Традиционные алгоритмы обнаружения объектов, применяемые к уровню пилона и уровня устройства, обычно используют структуру «выражение признака» + «классификатор». Следовательно, функции и классификаторы жизненно важны для точности обнаружения различных объектов. В традиционных алгоритмах основные характеристики обычно не могут полностью охарактеризовать обнаруженную цель.Функции необходимо улучшать по мере замены обнаруженного объекта. Это явление более очевидно в области проверки ЛЭП. В области контроля ЛЭП используется около двух тысяч видов арматуры с различными спецификациями. Функции, полученные из разных регионов, нельзя унифицировать. Для обеспечения точности необходимо проектировать элементы для конкретных целей. Хотя функции, разработанные для конкретных объектов, интуитивно понятны и доступны, у них есть недостатки, такие как низкая эффективность и плохая способность к обобщению.Кроме того, задачи проверки PTL требуют надежности и производительности алгоритмов в реальном времени. Столкнувшись с изменениями освещения и угла обзора в окружающей среде, функции ручной работы менее надежны. Кроме того, точность обнаружения будет сильно зависеть от суровых условий эксплуатации. Более того, ручная работа очень сложна. И они плохо работают в реальном времени, что не может удовлетворить потребности задач PTL. 3.2. Алгоритмы обнаружения объектов на основе глубокого обучения R-CNN [49], основанный на глубоком обучении, вылез из тупика стагнации обнаружения объектов.В последующие годы появилось множество подобных подходов, и они также применяются в PTL. Эти алгоритмы классифицируются как «двухэтапное обнаружение» и «одноступенчатое обнаружение». В алгоритмах «двухэтапного обнаружения», поскольку скорость Faster R-CNN относительно высока [71, 72], он часто используется при проверке PTL. В алгоритмах «одноэтапного обнаружения» гораздо больше используются алгоритмы серии YOLO [73–76]. Алгоритмы обнаружения объектов, основанные на глубоком обучении, также можно разделить на два аспекта, как и традиционные алгоритмы. 3.2.1. Пилоны Что касается пилонов, Guo et al. [77] представили модель обнаружения пилонов в реальном времени, основанную на YOLO. Метод использовал -средства для улучшения параметров привязки в YOLO. Скорость его обнаружения составляла около двадцати кадров в секунду, а mAP — 94,09%. Wang et al. [78] проверили производительность различных сетей для обнаружения пилонов. Что касается птичьих гнезд, Shi et al. [79] предложили модель обнаружения птичьего гнезда с помощью RetinaNet [80]. Эта модель была точной, но не в реальном времени.Никакие другие модели нейронных сетей не использовались в качестве основы в этой модели, поэтому в эксперименте были некоторые ограничения. Преследуя ту же задачу, Wang et al. [81] предложили подход, который использовался для обнаружения птичьих гнезд в многомасштабных высоковольтных опорах. Для повышения способности обнаружения птичьих гнезд в этой модели, основанной на Faster R-CNN, использовались многомасштабные функции свертки и предложения по регионам. Модель оценивалась на тестовой выборке, состоящей из двух тысяч изображений.А средняя точность обнаружения достигла 84,55%. 3.2.2. Изоляторы и фитинги Для изоляторов, Liu et al. [82] использовали Faster R-CNN для обнаружения изоляторов. Точность достигла 94%. Zhao et al. [83] предложили подход, основанный на улучшенном Faster R-CNN. Этот подход позволил улучшить обнаружение изоляторов за счет улучшения NMS и создания анкеров в RPN. Это также решило проблему пропуска обнаружения, вызванную экранированием изолятора. Han et al. [84] разработали новую нейронную сеть для обнаружения изоляторов.В модели была высокая средняя точность, но низкая производительность в реальном времени. Что касается подгонки, обнаружение на основе глубокого обучения больше не ограничивается одной целью. В последние годы появились исследования по обнаружению множественных объектов. Мишени включают в себя различную арматуру и изоляторы. Lin et al. [85] усовершенствовали средства, основанные на улучшенном Faster R-CNN. Это средство может поддерживать хорошие характеристики обнаружения при различных разрешениях, углах и положениях. Донг [86] предложил метод обнаружения нескольких устройств в реальном времени, основанный на YOLOv3.Увеличение данных было использовано для улучшения производительности модели. И он имел хорошую среднюю точность для изоляторов и гасителей вибрации. Ян и др. [87] представили алгоритм MSFF-KCD для обнаружения многомасштабных устройств. Точность этого средства может поддерживать 86% на устройствах ARM, но скорость невысока. Кроме того, Yang et al. [88] сравнили производительность различных магистральных сетей на основе SSD [89] и использовали объединение функций для повышения точности обнаружения. С целью обнаружения фитингов Qi et al.[90] представили улучшенную модель SSD. Эта модель улучшила характеристики обнаружения небольших или плотных целей на сложном фоне за счет улучшения пересечения по объединению (IoU) и использования функции потерь отталкивания. Для той же задачи Liu et al. [91] предложили средство на основе R-FCN. Интеллектуальный анализ онлайн-примеров, настройка образцов и программная NMS были использованы для повышения производительности R-FCN. Вышеупомянутое исследование обнаружения нескольких устройств показывает, что алгоритмы обнаружения, основанные на глубоком обучении, обладают хорошей способностью к обобщению.Они обходятся без сложного процесса ручной работы и могут выбирать подходящие и надежные функции для выражения целей. Для многомасштабных задач, подобных традиционным алгоритмам, их производительность оставляет желать лучшего. Поэтому для решения этой проблемы необходимо рассмотреть использование многомасштабных технологий, таких как улучшенная генерация якорей, SNIP [92] и TridentNet [93]. Это хорошее направление для исследования по проверке линий электропередач. Из-за конфиденциальности наборов данных осмотра линий электропередачи в настоящее время нет единого общедоступного набора данных, что препятствует прогрессу проверки линий электропередач.Таким образом, только некоторые типичные алгоритмы обнаружения на основе глубокого обучения для проверки PTL перечислены в таблице 2 для сравнения производительности. В Китае есть две электросетевые компании: Государственная сетевая корпорация Китая и Китайская южная энергосистема. У них есть массивные наборы данных по электросети. Следовательно, если они совместно создают общедоступный набор данных, который объединяет данные из электрических сетей по всей стране, исследователи могут сначала использовать общедоступные наборы данных, чтобы подтвердить эффективность средств или модели, предложенной ими самими, и показать свои результаты на основе частных наборов данных. и др. Ссылка Объект Сеть Набор данных mAP Guo [77] Pylon Якорный кластер YOLO + на основе -средств Обучающий набор: 7636 изображений, тестовый набор: 815 изображений 88,68% Wang et al. [81] Птичье гнездо Faster R-CNN + модифицированный ResNet-50 Обучающий набор: 9000 изображений, тестовый набор: 3000 изображений 94.09% Han et al. [84] Изолятор Новая модель на основе модифицированного ResNet-50 Обучающий набор: 2675 изображений, тестовый набор: 1356 изображений 98.30% Yang et al. [88] Фитинги MSFF-KCD Обучающий набор: 3440 изображений, тестовый набор: 382 изображения 90,80% Хотя невозможно точно сравнить производительность На этих моделях видно, что производительность улучшена за счет новых модифицированных моделей.Однако не существует моделей нейронных сетей, которые одновременно обеспечивали бы высокую точность и скорость при обнаружении объектов. Как и в этих двух сериях, точность и скорость сосредоточены отдельно. Улучшенные алгоритмы, основанные на этих двух сериях, часто жертвуют реальным временем для повышения точности обнаружения. Теперь исследователи всегда используют серию YOLO для обнаружения объектов из-за ее отличной производительности в реальном времени. Тем не менее, инспекция ЛЭП должна соответствовать высоким требованиям в обоих аспектах.Таким образом, многие улучшенные алгоритмы находятся только в стадии исследования. Более того, ограниченные вычислительными возможностями встроенных платформ, они не могут быть фактически использованы в инженерии. Кроме того, модель глубокого обучения, используемая в инженерии, должна быть способна обучаться на новых данных, но в этой области мало исследований. 4. Визуальный сервопривод проверки PTL Визуальная сервосистема принимает визуальную информацию в качестве обратной связи. После того, как относительная поза между роботом и целью вычислена с помощью визуальной информации, он может реализовать управление позой робота.В визуальных сервосистемах обычно используются три стандарта классификации, включая типы обратной связи [95–97], положение камеры [98] и требования к калибровке [99]. Среди них PBVS и IBVS обычно используются в задачах проверки PTL. Первый основан на позиции, а второй — на изображениях. По режимам работы инспекционные роботы можно разделить на альпинистских роботов, БПЛА и гибридные платформы [94], как показано на рисунке 6. Исследования гибридных платформ еще не завершены, и решения визуального сервоуправления используются только в первых двух. виды инспекционных роботов. 4.1. Сервоуправление альпинистскими роботами Визуальное сервоуправление альпинистских роботов чаще всего применяется для автономного управления захватом веревки в процессе обхода препятствий. И визуальный сервопривод меньше используется в других аспектах управления. Что касается автономного захвата лески, Wang et al. [100] разработали метод визуального сервоуправления на основе одной камеры для захвата лески. Хотя этот метод мог удовлетворить требования к захвату линии, он в основном зависел от механической конструкции робота.Zhang et al. [101] разработал контроллер IBVS для преодоления препятствий. Обработка изображений по этой схеме была сложной, и она была чувствительна к изменениям света. После этого Zhao et al. [102] предложил способ совмещения дистанционного управления и IBVS. Этот метод эффективно применялся в лабораторных условиях. Guo et al. [103] подняли метод IBVS для автономного управления захватом линии. В этом методе использовался двухмерный нечеткий контроллер. Окончательная ошибка отклонения линии захвата была в пределах двух градусов, а время — менее сорока секунд.Wang et al. [104] представили управление захватом линии, основанное на зрении руки и глаза. В этом методе использовался двухмерный нечеткий контроллер, как показано на рисунке 7. Влияние изменений освещения, фона и других факторов на точность захвата линии было всесторонне изучено. И это заняло двадцать секунд. Ориентируясь на новый двухручный инспекционный робот, разработанный ими самими, Хе и др. [105] предложили адаптивный визуальный следящий метод. Этот метод может обеспечить хорошие характеристики линий электропередачи без калибровки вручную и повысить надежность автономного захвата линии. Вышеупомянутые исследования нацелены на проблему захвата линии двухрукавными роботами-инспекторами PTL, и многие из них используют IBVS. Но роботы-инспекторы выполняют функцию автономного захвата линии только в лабораторных условиях и не используются в реальных сценариях применения. Проблемы, связанные с шумом изображения, ошибками модели, задержкой управления и изменениями окружающей среды, не рассматриваются, что может быть встречено в реальных сценариях. Кроме того, роботам-инспекторам требуется слишком много времени, чтобы захватить линию, а эффективность низкая.По сравнению с традиционным визуальным сервоприводом неоткалиброванный визуальный сервопривод имеет более высокую гибкость и адаптируемость, что больше подходит для инспекционных роботов. Таким образом, некалиброванный визуальный сервопривод инспекционных роботов станет будущим направлением исследований. Другими способами, стремясь решить проблему автоматического управления зарядкой для роботов-инспекторов, Wu et al. [107] использовал IBVS для точного управления позиционированием. Нечеткое управление переменной вселенной использовалось, чтобы преодолеть трудность недостаточной точности управления.Кроме того, Jiang et al. В [106] представлены средства управления автономной локализацией с двойным замкнутым контуром. Он возник из сети BP и визуального сервопривода. Сеть BP и визуальный сервопривод, соответственно, использовались для решения грубого и точного позиционирования манипулятора. Этот метод может эффективно повысить уровень автоматизации инспекционных роботов, но выравнивание болтов занимает слишком много времени. Схема архитектуры управления этого метода показана на рисунке 8. Интеллектуальные методы начали использоваться в визуальном сервоприводе инспекционных роботов.Однако они не используются в полной мере в визуальном сервоприводе из-за недостатков вычислений интеллектуальных средств. Кроме того, многие из вышеупомянутых исследований визуальных сервоприводов сосредоточены только на одной задаче. Однако на ЛЭП стояло много задач по обслуживанию. Визуальная сервосхема, основанная на однозадачном управлении, плохо применима, поэтому необходимо сосредоточиться на исследованиях многозадачного визуального сервоуправления. 4.2. Сервоуправление БПЛА По сравнению с визуальным сервоуправлением альпинистских роботов, возможности исследования визуального сервоуправления БПЛА более ограничены.В настоящее время доступно только визуальное сервоуправление слежением за линиями электропередач. Стремясь решить проблему слежения за линиями электропередач, Араар и Ауф [108] из Университета Крэнфилда предложили два решения, которые, соответственно, представляли собой метод IBVS в сочетании с LQ-Servo и метод частичного PBVS (PPBVS). По контрасту, эффект PPBVS был лучше. Однако на этот метод сильно повлияли ошибки калибровки. Xie et al. [109] предложили новый метод IBVS. Он может быть устойчивым к ошибкам калибровки камеры без оценки глубины.Однако это было только в стадии моделирования. Стремясь решить проблему слежения за целями БПЛА с неподвижным крылом при наличии ветра, Mills et al. [110] разработали метод IBVS. Угол поправки на ветер считался желаемым углом линии. Результат показал, что это может повысить отслеживаемость БПЛА. Рафик и Линч [111] использовали IBVS в сочетании с обратной связью по выходу для управления движением БПЛА. Принимая во внимание неопределенные факторы, такие как нарушение линейного ускорения и качество, была принята структура внутреннего и внешнего контура.Результат показал, что устойчивость конструкции хорошая. Однако он не тестировался в условиях наружной ЛЭП. Многие исследования визуального сервоуправления БПЛА находятся в стадии моделирования. На беспилотные летательные аппараты особенно влияют факторы окружающей среды. При слежении за линиями электропередачи необходимо учитывать влияние ветра на управление движением БПЛА. Кроме того, по сравнению с альпинистскими роботами, скорость проверки БПЛА выше. Это необходимо для увеличения скорости реакции сервопривода во время слежения.На основе отслеживания линий электропередачи БПЛА также должны выполнять планирование пути. Так что планирование пути для визуального сервопривода БПЛА — хорошее направление исследований. 5. Проблемы и перспективы Многие исследовательские институты начали изучать роботов-инспекторов во всем мире. Однако исследования роботов-инспекторов находятся только на предварительной стадии. Некоторые ключевые проблемы остаются нерешенными с точки зрения 3D-реконструкции, обнаружения объектов и визуального сервоуправления. В то же время исследования роботов-инспекторов в других областях все еще нуждаются в развитии. 5.1. Основные технические проблемы Эффективно использовать роботов-инспекторов, чтобы заменить ручную инспекцию. И есть четкие требования к применению инспекции ЛЭП. Следовательно, разработка системы инспекционного робота, которая может выполнять эффективные операции в сложной среде PTL, имеет очень важное инженерное значение. В настоящее время исследования сосредоточены на механическом проектировании, восприятии окружающей среды и визуальном сервоуправлении в области контроля ЛЭП. Тем не менее, многие результаты относятся к механическому проектированию, и мало результатов дано в других областях.Следовательно, для повышения эффективности и точности работы инспекционных роботов необходимо решить следующие проблемы. 5.1.1. Проблема восприятия окружающей среды Как высокогорная среда, так и естественные помехи создают проблемы для роботов-инспекторов. В этом случае для выполнения задачи необходима высокоточная экологическая информация. Использование одного датчика неизбежно будет иметь ограничения восприятия. Например, вариации освещения влияют на камеру, а туман влияет на LiDAR.Когда силовые устройства стареют или повреждаются, участки неисправности на силовых устройствах трудно распознать невооруженным глазом, но в области неисправности будет происходить нагрев или разряд. Эти явления можно обнаружить с помощью инфракрасных тепловых устройств и УФ-камер. Следовательно, слияние мультисенсорной информации необходимо для проверки PTL. Как показано на Рисунке 9, это можно выполнить, выполнив следующие шаги: Используется трехмерная реконструкция слиянием коридоров линий электропередачи. Во-первых, с помощью наклонной фотографии строится приблизительная трехмерная модель коридора ЛЭП.Регистрация данных завершается алгоритмом ICP для формирования подробной 3D-модели. Области разломов приблизительно обнаруживаются по подробной 3D-модели. Используется слияние данных изображений в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах. После определения приблизительных областей повреждения и синхронизации времени эти датчики используются для съемки слияния изображений. В настоящее время слияние изображений по-прежнему основывается на пикселях. Для этого следует дополнительно рассмотреть возможность объединения функций. Точные координаты разряда, горячих точек и видимых дефектов в зонах разлома получают путем обнаружения объекта.Соотношения пространственного преобразования достигаются путем калибровки камеры видимого света и LiDAR. Для получения трехмерной информации точные координаты области дефекта проецируются в облака точек в соответствии с соотношениями пространственного преобразования. Затем трехмерная информация используется для локальной трехмерной реконструкции. Применяется визуальное сервоуправление. Текущая поза робота и объектов может быть получена путем локальной 3D-реконструкции. После этого он может быть передан сервоконтроллеру 3D-визуализации для завершения управления. 5.1.2. Проблема наборов данных, необходимых для глубокого обучения С развитием ИИ все большее количество областей начинают исследования с использованием глубокого обучения. Алгоритмы глубокого обучения полагаются на данные, но не существует стандартного набора данных для проверки мощности, чтобы исследователи могли проводить исследования алгоритмов. Поэтому срочно необходимо создание стандартного набора данных по проверке мощности для содействия развитию глубокого обучения. Его можно построить из следующих этапов: Изготовлены эталоны инспекционных изображений и силовых устройств.Для устранения различных дефектов силовых устройств должны быть установлены единые правила описания и классификации дефектов. Размер и резкость контрольных изображений должны быть нормализованы. Стандарты обеспечивают удобство инструктирования персонала по сбору данных и значительно улучшают построение наборов данных. Наборы данных проверки ЛТЗ необходимо разделить по регионам. Географическая среда и погодные условия каждого региона разные. На ЛЭП будет влиять особый климат, из-за чего типы одного и того же силового устройства будут разными.Различные типы устройств питания могут сильно различаться по внешнему виду и форме, что приводит к региональным особенностям. Следовательно, в коридорах ЛЭП есть региональные особенности. Кроме того, фон разных регионов сильно различается. Следовательно, необходимо сначала разделить весь набор данных по территориям. В соответствии с различными типами силовых устройств и степенью дефектов, наборы данных региональной проверки ЛЭП следует дополнительно разделить на различные подмножества наборов данных.В соответствии с конкретными силовыми устройствами в PTL, полезно сформировать соответствующий набор данных PTL по подмножествам наборов данных, которые могут в значительной степени представлять характеристики и быть полезными для обучающих моделей. Шаги показаны на рисунке 10. Итак, хорошая модель глубокого обучения всегда основана на высококачественных аннотированных данных. Однако сбор данных, особенно аннотированных, стоит дорого. В области проверки ЛЭП этот феномен более очевиден. Следовательно, исследователи пытаются использовать данные со слабым контролем для обучения моделей [112, 113].Кроме того, они используют обучение без учителя для аннотирования данных. Эти методы также могут использоваться при обнаружении объектов при проверке PTL [114] для снижения стоимости аннотации данных. Это будет хорошее исследовательское направление инспекции ЛЭП. 5.1.3. Проблема применения модели легкой сети, подходящей для встраиваемых платформ Обучение моделей обычно выполняется на серверах. При использовании объектных алгоритмов на основе глубокого обучения следует учитывать вычислительные возможности. Поэтому важно заранее настроить легкую сеть.Затем модель, перенесенную с сервера на встроенную платформу, можно дополнительно обучить на реальных сценариях. В настоящее время в MobileNetv3 можно использовать разные магистрали, такие как SSD и YOLOv4. Кроме того, также может использоваться точная настройка. 5.1.4. Проблема эффективности управления и надежности визуальной сервосистемы Теперь весь процесс управления захватом или отслеживанием линий занимает много времени. И КПД невысокий. В связи с этим повышение частоты дискретизации изображений и скорости обработки изображений может улучшить его возможности в реальном времени.Кроме того, незначительные структурные изменения роботов-инспекторов могут происходить из-за ветра и сопротивления виброгасителей, что приводит к ошибкам. Некалиброванный визуальный сервопривод имеет высокую устойчивость к этим ошибкам. Следовательно, его можно использовать для повышения надежности. 5.2. Перспективы В сценариях применения инспекции ЛЭП должны быть реализованы не только фундаментальные возможности инспекционных роботов, но и дальнейшее расширение в соответствии с требованиями. Полезно осознать жизненно важную инженерную ценность инспекционных роботов.Грани будущих направлений: 5.2.1. Разработка механической конструкции Ядром роботов-инспекторов является механическая конструкция. А хороший может значительно повысить эффективность. Например, по сравнению с LineScout [115], LineRanger [116] требует гораздо меньше времени для преодоления препятствий из-за оригинального и пассивного механизма преодоления препятствий. Однако механическая конструкция инспекционных роботов PTL в настоящее время не усовершенствована, и роботы не могут сбалансировать инспекцию и работу.Пока что, в отличие от других роботов-инспекторов, альпинистские роботы более практичны из-за их бесконтактных измерений. Инженерная ценность альпинистских роботов выше, когда они могут успешно преодолевать пилоны. Таким образом, механическая конструкция инспекционных роботов все еще нуждается в улучшении. 5.2.2. Развитие сбора энергии Емкость аккумуляторов напрямую влияет на продолжительность проверки ЛЭП. Что касается определенной грузоподъемности роботов, батарея большой емкости, такая как литиевая батарея, может увеличить максимальную выносливость роботов, но ограничивает вес других механических компонентов.Так что онлайн-зарядка важна. Для увеличения срока службы инспекций роботы-инспекторы могут автономно получать электроэнергию от линии электропередачи. Поэтому следует разработать индукционную систему питания. 5.2.3. Разработка электромагнитной защиты Электромагнитные помехи на инспекционных роботах становятся более интенсивными с увеличением напряжения, особенно в процессе переходного процесса разрядки эквипотенциального рабочего. Однако нынешние инспекционные роботы слабы к EMI. Следовательно, это неизбежная проблема при осмотре.Весь робот должен проводить электричество, чтобы избежать электрического разряда внутри компонентов роботов. Экранирование — это эффективное средство защиты от электромагнитных помех, поэтому необходимо разработать высококачественные экраны. Однако роботы-инспекторы не могут быть полностью экранированы, а это означает, что следует рассмотреть другие технологии оптимизации, такие как маршрутизация, фильтрация и заземление. Следовательно, как спроектировать электромагнитную защиту — очень сложная задача. 5.2.4. Развитие модульности Роботы-инспекторы неизбежно будут повреждены в плохой рабочей среде.А модульность разработки роботов-инспекторов имеет большое значение для быстрого обслуживания. Модульность инспекционного робота позволяет обслуживающему персоналу находить место неисправности и заменять неисправный модуль роботов. Кроме того, роботов-инспекторов легко устанавливать и разбирать благодаря модульности, что также повышает эффективность переключения онлайн и офлайн. Кроме того, это помогает переключать конфигурации роботов в различных сценариях проверки, например, при использовании воздушных заземляющих проводов и многожильных проводов. 5.2.5. Повышение надежности Рабочие условия инспекционных роботов суровы, например, на участке линии электропередачи с большим пролетом и крутым уклоном. Для точного выполнения задачи требуется хорошая надежность. Следовательно, роботы-инспекторы должны иметь возможность преодолевать наиболее сложные участки ЛЭП. Чтобы удовлетворить потребности множества сложных задач, необходимо улучшить эффективную грузоподъемность и технологию управления операциями.Более того, перед работой в режиме онлайн роботы должны быть проверены на выносливость, такую ​​как износ механической системы, производительность батареи и устойчивость к электромагнитным помехам. 5.2.6. Развитие сотрудничества Это сотрудничество относится не только к сотрудничеству между различными инспекционными роботами. Он также включает взаимодействие между роботами-инспекторами и наземной системой управления (GCS). Система мультироботов может повысить эффективность проверки PTL. Кроме того, в случае дистанционного управления на эффективность проверки также может влиять взаимодействие между роботами-инспекторами и GCS.Соответствующее размещение точек GCS в длинном коридоре PTL является ключом к сотрудничеству между роботами-инспекторами и GCS. Сотрудничество включает в себя двунаправленную передачу данных в реальном времени, потребление энергии на разборку, установку и дистанционное управление. 5.2.7. Развитие удобного управления и автономности Конечная цель — обеспечить автономное патрулирование роботов-инспекторов. Однако в процессе разработки автономное управление и дистанционное управление должны сосуществовать.Хотя роботы-инспекторы могут автоматически преодолевать препятствия, такие как проставки и подвесные зажимы, автономные возможности при выполнении определенных операций отсутствуют. Конкретные операции включают в себя работу с поврежденными линиями электропередач и удаление инородных тел. Для безопасного и быстрого выполнения задач следует использовать дистанционное управление. Между тем, дружественный человеко-машинный интерфейс инспекционных роботов должен быть разработан для простого дистанционного управления. 6. Заключение Для содействия исследователям в разработке передовых исследований проверки PTL, обобщены исследования трехмерной реконструкции, обнаружения объектов и визуального сервопривода проверки PTL.Соответственно обсуждаются существующие проблемы, такие как ограничение восприятия и отсутствие наборов данных. Кроме того, изложены несколько аспектов, которые являются перспективными направлениями исследований в области контроля ЛЭП. Одним словом, современные технологии восприятия и управления не могут удовлетворить требование автоматического и точного контроля линий электропередач. С появлением результатов этих исследований степень автоматизации инспекционных роботов будет значительно повышена. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи. Благодарности Этот проект поддержан Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (грант 2018YFB1307400) и Национальным фондом естественных наук Китая (грант 61873267). Новое исследование измеряет фактическое влияние роботов на рабочие места. Это важно. открытые ссылки для общего доступа закрыть ссылки для обмена Машины, заменяющие людей на рабочем месте, были постоянной проблемой со времен промышленной революции и все более обсуждаемой темой с ростом автоматизации в последние несколько десятилетий.Но до сих пор шумиха перевесила информацию о том, как автоматизация — особенно роботы, для работы которых не нужны люди, — на самом деле влияет на занятость и заработную плату. В недавно опубликованной статье профессора Массачусетского технологического института Дарона Аджемоглу и профессора Бостонского университета Паскуаля Рестрепо, доктора философии ’16 «Роботы и рабочие места: данные с рынков труда в США» делается вывод о том, что промышленные роботы действительно оказывают негативное влияние на рабочих. Исследователи обнаружили, что на каждого добавленного робота на 1000 рабочих в США.S., заработная плата снижается на 0,42%, а соотношение занятости и численности населения снижается на 0,2 процентных пункта — на сегодняшний день это означает потерю около 400 000 рабочих мест. Воздействие более ощутимо в районах, где развернуты роботы: добавление еще одного робота в зону передвижения (географические районы, используемые для экономического анализа) сокращает занятость на шесть рабочих в этом районе. Для проведения своих исследований экономисты создали модель, в которой роботы и рабочие соревнуются за выполнение определенных задач. Отрасли промышленности внедряют роботов в разной степени, и эффекты различаются в разных частях страны и среди разных групп — автомобильная промышленность приняла роботов больше, чем другие сектора, а рабочие с низким и средним уровнем дохода, выполняющие ручной труд и живущие в Пояс ржавчины и Техас относятся к числу тех, на работу которых с наибольшей вероятностью повлияют роботы. «Очевидно, что это очень важный вопрос, учитывая все беспокойство и волнение по поводу роботов», — сказал Аджемоглу.«Наши данные показывают, что роботы повышают производительность. Они очень важны для непрерывного роста и для фирм, но в то же время они уничтожают рабочие места и сокращают спрос на рабочую силу. Эти эффекты роботов также необходимо учитывать ». «Это не означает, что мы должны выступать против роботов, но это означает, что более целостное понимание того, каковы их эффекты, должно стать частью обсуждения… технологии автоматизации, как правило, сами по себе не приносят всеобщего процветания», — сказал он. сказал.«Их необходимо сочетать с другими технологическими изменениями, которые создают рабочие места». Промышленные роботы — это автоматически управляемые, перепрограммируемые, многоцелевые машины, которые могут выполнять различные операции, такие как сварка, покраска и упаковка. Они полностью автономны и не нуждаются в людях для управления ими. В период с 1993 по 2007 год промышленные роботы в США выросли в четыре раза, пишут Аджемоглу и Рестрепо, до одного робота на тысячу рабочих. Европа немного опережает США по внедрению промышленных роботов; ставка там выросла до 1.6 роботов на тысячу рабочих за это время. Технологические усовершенствования отрицательно влияют на заработную плату и занятость из-за эффекта вытеснения , при котором роботы или другие средства автоматизации выполняют задачи, ранее выполнявшиеся рабочими. Технология также оказывает более положительное влияние на продуктивность , облегчая выполнение задач или создавая новые рабочие места и задачи для работников. Исследователи заявили, что технологии автоматизации всегда создают эффект смещения и производительности, но роботы создают более сильный эффект смещения. Аджемоглу и Рестрепо изучили использование роботов в 19 отраслях, а также данные переписи и исследования американского сообщества для 722 коммутирующих зон, обнаружив отрицательную взаимосвязь между подверженностью коммутирующей зоне роботам и ее результатами на рынке труда после 1990 года. 6 Добавление одного робота в географический район сокращает занятость в этом районе на шесть человек. В период с 1990 по 2007 год увеличение числа роботов (около одного на тысячу рабочих) привело к снижению среднего отношения занятости к численности населения в зоне на 0.Они обнаружили, что это 39 процентных пунктов, а средняя заработная плата на 0,77% по сравнению с местами, где нет доступа к роботам. Это означает, что добавление одного робота к области сокращает занятость в этой области примерно на шесть рабочих. Но то, что происходит в одной географической области, влияет на экономику в целом, а роботы в одной области могут создавать положительные вторичные эффекты. Эти выгоды для остальной экономики включают снижение цен на товары и создание прироста дохода от общего капитала. С учетом этого вторичного эффекта один робот на тысячу рабочих оказывает немного меньшее влияние на население в целом, что приводит к общему 0.Снижение на 2 процентных пункта соотношения занятых к общей численности населения и снижение заработной платы на 0,42%. Таким образом, добавление одного робота сокращает занятость по стране на 3,3 человека. В отдельном исследовании внедрения роботов во Франции Асемоглу и его соавторы обнаружили, что французские производственные фирмы, добавившие роботов, стали более производительными и прибыльными, но это увеличение использования роботов привело к снижению занятости в отрасли. Несоразмерные удары Воздействие роботов различается для разных отраслей, географических регионов и групп населения.Неудивительно, что влияние роботов сосредоточено на производстве. Исследователи пишут, что автомобильная промышленность использует роботов больше, чем любая другая отрасль, используя 38% существующих роботов с использованием до 7,5 роботов на тысячу рабочих. В электронной промышленности занято 15% роботов, а в производстве пластмасс и химикатов занято 10%. Сотрудники этих отраслей увидели самые негативные последствия, и исследователи также оценивают негативные последствия для рабочих в строительстве и розничной торговле, а также в сфере личных услуг. Хотя автомобильная промышленность внедряла роботов быстрее и в большей степени, чем другие секторы, эта отрасль не повлияла на результаты исследования. Исследователи пишут, что влияние роботов было постоянным, когда эта отрасль была исключена из уравнения. 38% В автомобильной промышленности используется 38% существующих промышленных роботов. Роботы, скорее всего, повлияют на рутинные ручные работы, на рабочих из низшего и среднего класса, особенно на рабочих, включая машинистов, сборщиков, обработчиков материалов и сварщиков, пишут Аджемоглу и Рестрепо.И мужчины, и женщины затронуты внедрением роботов, хотя мужчины несколько больше. Для мужчин последствия наиболее заметны на производстве. Для женщин последствия больше всего были замечены в непроизводственной сфере. Роботы негативно влияют на работников на всех уровнях образования, хотя работники без высшего образования пострадали гораздо больше, чем работники с высшим или более высоким образованием. Исследователи также обнаружили, что внедрение роботов не оказывает положительного влияния на работников со степенью магистра или ученой степени, что может указывать на то, что в отличие от других технологий, промышленные роботы напрямую не дополняют высококвалифицированных рабочих. В некоторых частях США роботы были внедрены относительно нечасто, в то время как в других штатах, включая Кентукки, Луизиану, Миссури, Техас и Вирджинию, роботов применяли чаще, примерно от двух до пяти роботов на тысячу рабочих. Исследователи обнаружили, что в некоторых частях Техаса это число достигает 5-10 на тысячу рабочих. Детройт был зоной коммутации с наибольшим количеством роботов. В целом, роботы имеют неоднозначный эффект: заменяют рабочие места, которые раньше выполняли относительно высокооплачиваемые производственные работники, а также делают фирмы более эффективными и производительными, сказал Аджемоглу.Некоторые районы больше всего страдают от смешанного воздействия роботов. «В США, особенно в промышленном центре, мы обнаруживаем, что эффект вытеснения велик», — сказал он. «Когда эти рабочие места исчезают, эти рабочие уходят и берут другую работу у низкооплачиваемых рабочих. Это имеет негативный эффект, и спрос на некоторые рабочие места в розничной торговле и другие услуги в сфере услуг падает ». Аджемоглу и Рестрепо подчеркивают, что взгляд на будущее влияние роботов включает большую неопределенность, и возможно, что влияние на занятость и заработную плату может измениться, когда роботы станут более распространенными.Отрасли, внедряющие больше роботов за последние несколько десятилетий, могли столкнуться с другими факторами, такими как снижение спроса или международная конкуренция, а зоны передвижения могут пострадать от других негативных шоков. Но исследователи заявили, что их статья — это первый шаг в изучении последствий автоматизации, которые будут приобретать все большее распространение. Сегодня в экономике США относительно мало роботов, и экономические последствия могут только начаться. Ожидается, что роботизированные технологии будут продолжать развиваться, и, согласно агрессивному сценарию, к 2025 году количество роботов во всем мире увеличится в четыре раза.Это будет означать на 5,25 больше роботов на тысячу рабочих в США, и, по оценке исследователей, на 1 процентный пункт ниже соотношение занятости и численности населения и на 2% ниже рост заработной платы в период с 2015 по 2025 год. В более консервативном сценарии запас роботов может увеличиться чуть менее чем в три раза, что приведет к снижению коэффициента занятости к общей численности населения на 0,6 процентных пункта и снижению роста заработной платы на 1%. Экономический кризис, спровоцированный пандемией COVID-19, еще больше усугубит положительные и отрицательные последствия роботов и технологий, сказал Аджемоглу.«Хорошо, потому что мы действительно зависим от цифровых технологий. Если бы у нас не было этих передовых цифровых технологий, мы не смогли бы использовать Zoom или другие вещи для обучения и проведения телеконференций. Мы не сможем поддерживать работу заводов во многих областях, потому что рабочие еще не полностью вернулись к работе », — сказал он. «Но в то же время, по той же причине, это увеличивает спрос на автоматизацию. Если процесс автоматизации зашел слишком далеко или имел какие-то негативные последствия, как мы выяснили, то они также будут умножены.Так что мы должны принять это во внимание ». Прочтите «Роботы и рабочие места: данные с рынков труда в США» Глоссарий терминов по робототехнике | Productivity Inc Щелкните здесь, чтобы загрузить PDF. Уровень ускорения: Мера изменения скорости сустава с течением времени. Двойная и однократная дифференциация этого уровня дает общее изменение положения и изменение положения в течение времени, соответственно. См. Уровень положения и уровень скорости. Точность : мера способности робота повторять одну и ту же задачу несколько раз без изменения близости к определенной точке. Точность — это измерение отклонения между характеристикой команды и достигнутой характеристикой или точность, с которой может быть достигнуто вычисленное или рассчитанное положение робота. Точность обычно хуже, чем повторяемость руки. Точность не постоянна по всему рабочему пространству из-за влияния кинематики звена. Активный совместимый робот: Активный совместимый робот — это робот, в котором изменение движения во время выполнения задачи инициируется системой управления.Модификация индуцированного движения незначительна, но достаточна для облегчения выполнения желаемой задачи. Фактическое положение: Положение или местоположение контрольной точки инструмента. Обратите внимание, что это не будет точно таким же, как позиция запроса из-за множества не обнаруженных ошибок (таких как отклонение линии связи, нерегулярность передачи, допуски на длину линии и т. Д.). Привод : Силовой механизм, используемый для движения или поддержания положения робота путем преобразования различных типов энергии, таких как электрические или механические процессы, с использованием жидкости или воздуха (например, двигатель, который преобразует электрическую энергию в движение робота).Привод реагирует на сигнал, полученный от системы управления. Алгоритм: Список шагов, используемых для поиска решения данной проблемы. Аналитические методы: Математический способ решения задач без повторяющихся попыток приблизительного ответа. Прикладная программа: Последовательность шагов, определяющая, какие работы будут выполнять роботы. Владелец может персонализировать программу в соответствии с конкретным дизайном. Дуговая сварка: Тип сварки, при котором используется постоянный или переменный ток для подачи энергии от электрода к металлу, создавая электрическую дугу.Место на свариваемом металле оплавляется. Затраты сведены к минимуму, что позволяет использовать этот процесс в широком диапазоне. Робот для дуговой сварки: Относится к автоматизированному процессу сварки, выполняемому промышленным роботом для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки. Рука: Связанный набор звеньев и механических соединений, включающий робот-манипулятор, который поддерживает и / или перемещает запястье и руку или рабочий орган в пространстве.Сама рука не имеет рабочего органа. См. «Манипулятор, конечный эффект и запястье». Шарнирно-сочлененный манипулятор: Манипулятор с рычагом, который разделен на секции (звенья) одним или несколькими суставами. Каждое из сочленений представляет собой степень свободы в системе манипулятора и допускает поступательное и вращательное движение. Шарнирное соединение: Описывает шарнирное устройство, такое как шарнирный манипулятор. Шарниры обеспечивают вращение вокруг вертикальной оси и подъем из горизонтальной плоскости.Это позволяет роботу достигать ограниченного пространства. Робот-сборщик: Робот, специально разработанный для соединения, подгонки или иной сборки различных частей или компонентов последовательным образом с целью создания готовых изделий. В основном используется для захвата деталей и соединения или подгонки их друг к другу, например, при производстве на сборочных линиях. Обеспечиваемая непрерывная работа: Роботы наблюдаются при выполнении назначенных приложений на минимальной скорости. Посещаемая проверка программы: Рабочий в зоне ограниченного доступа проверяет назначенные роботы задания на указанной скорости, чтобы обеспечить надлежащие условия работы. Автоматический режим / Работа: Состояние, когда робот начинает самостоятельное движение — выполняет запрограммированные задания без участия рабочего. Автоматизация: Система, использующая программируемое оборудование для производства. Оборудование может быть изменено и управляться программой в зависимости от продукта. Решения по автоматизации: Машины и программы, используемые для автоматической работы. Автономный: Процедуры в системе, выполняемые без участия рабочего и предварительно запрограммированных операций. Барьер осведомленности / сигнал: Ограничение, которое физически или визуально (например, звук или свет) информирует человека о приближающейся опасности или опасности. Ось: Направление, используемое для задания движения робота в линейном или вращательном режиме.Дело в том, что что-то, например инструмент, вращается. Количество осей у робота варьируется, но большинство промышленных роботов имеют 4 или 6 осей. Axis Acceleration: Максимальное ускорение, которое может достичь конкретная ось, когда робот загружен рекомендуемой полезной нагрузкой. Объединительная плата: Печатная плата, содержащая гнезда, в которые могут быть вставлены другие печатные платы. В контексте ПК термин объединительная плата относится к большой печатной плате, которая содержит гнезда для плат расширения. Шарико-винтовая передача: Устройство для преобразования вращательного движения в линейное или наоборот, включающее резьбовую часть стержня и гайку, состоящую из клетки, удерживающей множество шарикоподшипников. Барьер: Физическая конструкция, используемая для отделения людей от зоны ограниченного доступа. База: Устойчивая платформа, к которой прикреплен роботизированный манипулятор. Biomimetic: Имитация биологических систем, существующих в природе. Burn-In: Процедура тестирования робота, при которой все компоненты робота работают непрерывно в течение длительного периода времени.Это делается для проверки движения и программирования движения робота на ранних этапах, чтобы избежать сбоев в работе после развертывания. Автоматизация бизнес-процессов (BPA): Эффективность процесса повышается за счет внедрения корпоративного программного обеспечения на протяжении всего процесса при одновременном снижении вовлеченности сотрудников. CAD (Computer-Aided Design): Компьютерные графические приложения, предназначенные для проектирования объектов (или частей), которые должны быть изготовлены. Компьютер используется в качестве инструмента для разработки схем и создания чертежей, которые позволяют точно производить объект.Система CAD позволяет создавать трехмерные чертежи основных фигур, точно определять размеры и размещение компонентов, создавать линии заданной длины, ширины или угла, а также удовлетворять различные геометрические формы. Эта система также позволяет проектировщику испытывать моделируемую деталь при различных напряжениях, нагрузках и т. Д. CAM (Автоматизированное производство): Компьютерное программное обеспечение используется для проектирования и / или изменения производственного процесса. Кулачок: Осевая линия вращения детали, которая не находится в геометрическом центре, заставляя другие детали давить на нее, заставляя деталь перемещаться внутрь и наружу. Карусель: Вращающаяся платформа, которая доставляет объекты роботу и служит системой очереди объектов. Эта карусель доставляет объекты или детали на станцию ​​загрузки / выгрузки робота. Робот с декартовыми координатами: Робот с декартовыми координатами — это робот, чьи степени свободы манипулятора определяются с помощью декартовых координат. Это описывает движения восток-запад, север-юг и вверх-вниз, а также вращательные движения для изменения ориентации. Декартов манипулятор: Рука робота с призматическими шарнирами, позволяющая перемещаться по одной или нескольким из трех осей в системе координат X, Y и Z. Декартовы роботы: Оси трех призматических или линейных подвижных шарниров робота находятся в одном направлении с декартовым координатором. Декартова топология: Топология, в которой используются призматические стыки, обычно расположенные перпендикулярно друг другу. Центральный процессор (ЦП): Основная печатная плата и процессор системы контроллера. Центробежная сила: Когда тело вращается вокруг оси, отличной от оси центра масс, оно оказывает на ось направленную наружу радиальную силу, называемую центробежной силой, которая удерживает его от движения по прямой касательной линии. Чтобы компенсировать эту силу, робот должен приложить противоположный крутящий момент в суставе вращения. Шасси: Детали, составляющие машину, за исключением корпуса или кожуха.В случае автомобиля это будет включать такие части, как рама и двигатель, но не тело, окружающее эти части. Круговое движение Тип: Расчетная траектория, которую выполняет робот, имеет круглую форму. Зажим: Концевой эффектор, который служит пневматической рукой, которая управляет захватом и освобождением объекта. Тактильные датчики и датчики силы обратной связи используются для управления силой, приложенной зажимом к объекту. См. End-Effector. Closed-Form: Итерация или повторное приближение для поиска решения этой постановки задачи. Замкнутый контур: Управление осуществляется роботом-манипулятором с помощью информации обратной связи. Когда манипулятор находится в действии, его датчики постоянно передают информацию контроллеру робота, который используется для дальнейшего направления манипулятора в рамках данной задачи. Многие датчики используются для передачи информации о размещении манипулятора, скорости, крутящем моменте, приложенных силах, а также о размещении целевого движущегося объекта и т. Д.См. Обратную связь. Датчик столкновения: Датчик, который обнаруживает и сообщает контроллеру, чтобы он остановил робота до или во время аварии. Другие термины для этого устройства включают в себя, среди прочего, устройство защиты от столкновения, предохранительный шарнир робота и роботизированное сцепление. Интерпретатор команд: Модуль или набор модулей, определяющий значение полученной команды. Команда разбивается на части (разбирается) и обрабатывается. Командная позиция: Конечная точка движения робота, которую пытается достичь контроллер, Компенсатор: Удаленное устройство, которое включает в себя несколько срезных подушек для облегчения операций по установке колышков в отверстие.Подушечки сдвига представляют собой эластомеры, также известные как полимеры. В устройстве используются от трех до двенадцати таких срезных подушек. Соответствие: Смещение манипулятора в ответ на силу или крутящий момент. Высокая податливость означает, что манипулятор немного перемещается при нагрузке. Это называется пористым или упругим. При стрессе низкая комплаенс будет жесткой системой. Соответствующий робот : Робот, который выполняет задачи в отношении внешних сил, изменяя свои движения таким образом, чтобы эти силы сводились к минимуму.Указанное или разрешенное движение достигается за счет поперечной (горизонтальной), осевой (вертикальной) или вращательной податливости. Компьютерное проектирование (САПР): Компьютерные графические приложения, предназначенные для проектирования объектов (или частей), которые должны быть изготовлены. Компьютер используется в качестве инструмента для разработки схем и создания чертежей, которые позволяют точно производить объект. Система CAD позволяет создавать трехмерные чертежи основных фигур, точно определять размеры и размещение компонентов, создавать линии заданной длины, ширины или угла, а также удовлетворять различные геометрические формы.Эта система также позволяет проектировщику испытывать моделируемую деталь при различных напряжениях, нагрузках и т. Д. Компьютерное производство (CAM): Компьютерное программное обеспечение используется для проектирования и / или изменения производственного процесса. Конфигурация: Расположение связей, созданных определенным набором совместных позиций на роботе. Обратите внимание, что может быть несколько конфигураций, приводящих к одному и тому же положению конечной точки. Консервативное движение: Рабочий орган и суставы всегда движутся своим определенным маршрутом. Контактный датчик: Устройство, которое обнаруживает присутствие объекта или измеряет величину приложенной силы или крутящего момента, приложенного к объекту при физическом контакте с ним. Контактное зондирование можно использовать для определения местоположения, идентичности и ориентации деталей. Непрерывный путь: Описывает процесс, в котором робот управляет всем пройденным путем, в отличие от метода обхода от точки к точке. Это используется, когда траектория рабочего органа наиболее важна для обеспечения плавного движения, например, при окраске распылением и т. Д.См. «Точка-точка». Алгоритм управления: Монитор, используемый для обнаружения отклонений траектории, в которых датчики обнаруживают такие отклонения, и для приводов вычисляются приложения крутящего момента. Управляющая команда: Инструкция, передаваемая роботу с помощью устройства ввода от человека к машине. См. Кулон (Обучение). Эта команда принимается системой контроллера робота и интерпретируется. Затем соответствующая команда подается на исполнительные механизмы робота, которые позволяют ему реагировать на начальную команду.Часто команда должна интерпретироваться с использованием логических блоков и определенных алгоритмов. См. «Устройство ввода и цикл команд». Управляющее устройство: Любая часть управляющего оборудования, обеспечивающая средства вмешательства человека в управление роботом или роботизированной системой, например кнопка аварийного останова, кнопка запуска или селекторный переключатель. Control Mode: Средство, с помощью которого инструкции передаются роботу. Программа управления: Управляющая информация, встроенная в робота или автоматизированную систему, которая учитывает возможные варианты поведения.Предполагается, что управляющая информация не будет изменена. Управляемость: Свойство системы, с помощью которого входной сигнал может переводить систему из начального состояния в желаемое состояние по предсказуемому пути в течение заранее определенного периода времени. Контроллер: Устройство обработки информации, входами которого являются как желаемое, так и измеренное положение, скорость или другие соответствующие переменные в процессе, а выходными данными являются управляющие сигналы для управляющего двигателя или исполнительного механизма.Система контроллера: Механизм управления роботом обычно представляет собой компьютер определенного типа, который используется для хранения данных (как робота, так и рабочей среды), а также хранения и выполнения программ, управляющих роботом. Система контроллера содержит программы, данные, алгоритмы; логический анализ и различные другие операции обработки, которые позволяют ему выполнять. См. Робот. Скоординированное движение по прямой линии: Центральная точка инструмента следует определенной траектории, позволяя осям робота достигать заданных конечных точек одновременно.Это обеспечивает плавную работу движения. ЦП (центральный процессор): Основная печатная плата и процессор системы контроллера. Цикл: Однократное выполнение полного набора движений и функций, содержащихся в программе робота. Циклическая система координат: Система координат, которая определяет положение любой точки с точки зрения углового размера, радиального размера и высоты от базовой плоскости.Эти три измерения определяют точку на цилиндре. Cyclo Drive: Торговая марка устройства понижения скорости, которое преобразует низкий крутящий момент на высокой скорости в высокий крутящий момент на низкой скорости, обычно используется на главной оси (большей). Цилиндрический робот: Оси робота соответствуют цилиндрической системе координат. Цилиндрическая топология: Топология, в которой плечо следует по радиусу горизонтального круга с призматическим шарниром для подъема или опускания круга.Не популярен в промышленности. Переключатель аварийного отключения: См. Разрешающее устройство . степеней свободы: Количество независимых направлений или суставов робота, которые позволят роботу перемещать свой конечный эффектор через требуемую последовательность движений. Роботизированный сустав равен одной степени свободы. Для произвольного позиционирования необходимо 6 степеней свободы: 3 для положения (влево-вправо, вперед-назад и вверх-вниз) и 3 для ориентации (рыскание, тангаж и крен). Устройство: Аппаратное обеспечение, используемое для управления различными частями системы. Ловкость: Мера способности робота проходить определенные сложные пути. Цифровой компьютер: Система двоичных чисел обычно используется в качестве цифр для вычислений или операций на компьютере. Прямой привод: Совместное срабатывание без элементов передачи, т. Е. Тяга привинчена к выходу двигателя. Прямое числовое управление (DNC): Оборудование с цифровым управлением получает входные данные от компьютера. Прямой поиск: Пробные решения используются для поиска числового ответа, а не для тщательного решения производных. Время простоя : период времени, в течение которого робот или производственная линия останавливаются из-за неисправности или отказа. См. Время безотказной работы. Привод: Редуктор скорости (зубчатый) для преобразования низкого крутящего момента на высокой скорости в высокий крутящий момент на низкой скорости.См. Разделы Harmonic Drive, Cyclo Drive, Rotary Vector Drive. Мощность привода: Приводы преобразуют этот источник энергии в энергию, полезную для движения робота. Drop Delivery: Способ доставки предмета на рабочее место под действием силы тяжести. Обычно желоб или контейнер размещают таким образом, чтобы по окончании работы над деталью она упала или упала в желоб или на конвейер с небольшой или отсутствующей транспортировкой робота. Dynamic Модель: Эта модель показывает силы, вызывающие движение робота. Dynamics: Изучение движения, сил, вызывающих движение, и сил, возникающих при движении. Динамика манипулятора робота очень сложна, поскольку является результатом кинематического поведения всех масс внутри конструкции руки. Кинематика манипулятора робота сложна сама по себе. Аварийная остановка (ESTOP): Немедленно останавливает движение и задачи системы. Это достигается за счет работы схемы с использованием аппаратных компонентов, которая перекрывает все другие органы управления роботом, снимая мощность привода с исполнительных механизмов робота, что приводит к остановке всех движущихся частей. Разрешающее устройство: Устройство с ручным управлением, которое при постоянной активации разрешает движение. Освобождение устройства должно остановить движение робота и связанное с ним оборудование, которое может представлять опасность. Энкодер: Устройство обратной связи в руке робота-манипулятора, которое предоставляет контроллеру данные о текущем положении (и ориентации руки). Луч света проходит через вращающийся кодовый диск, который содержит точный узор из непрозрачных и прозрачных сегментов на своей поверхности.Свет, который проходит через диск, попадает в фотодетекторы, которые преобразуют световой рисунок в электрические сигналы. См. Раздел «Обратная связь, управление с обратной связью и датчик обратной связи». End-Effector: Вспомогательное устройство или инструмент, специально предназначенный для прикрепления к запястью робота или монтажной пластине для инструмента, чтобы робот мог выполнять намеченную задачу. (Примеры могут включать захват, пистолет для точечной сварки, пистолет для дуговой сварки, распылительный пистолет или любые другие инструменты для нанесения.) Пространство рабочего органа: Площадь, в которой перемещается рабочий орган робота по отношению к его основанию. Инструменты на конце руки (EOAT): Прикладные инструменты, которые расположены на конце руки робота. Качество EOAT сильно влияет на производительность системы. Конечная точка: Номинальное заданное положение, которое манипулятор будет пытаться достичь в конце пути движения. Конец дистального звена. Источник энергии: Энергия обеспечивается преобразованием различных типов источников, таких как химические, термические, механические и т. Д. Ограничение равенства: Изменение положения, движения и положения рабочего органа должно быть равно определенному числу. Ошибка: Разница между фактическим ответом робота и выданной командой. Ошибка Функция: Число выбирается для обозначения расхождения между фактическим значением и желаемым значением для зависимой переменной. E-STOP (аварийный останов): Немедленно останавливает движение и задачи системы.Это достигается за счет работы схемы с использованием аппаратных компонентов, которая перекрывает все другие органы управления роботом, снимая мощность привода с исполнительных механизмов робота, что приводит к остановке всех движущихся частей. Расширяемость: Возможность добавления ресурсов в систему, таких как память, жесткий диск большего размера, новая карта ввода-вывода и т. Д. Экспоненциальная сборка: Нанороботы многократно повторяют себя. Factory Automation: Процесс интеграции промышленного оборудования с помощью управляющего программного обеспечения.Эта интеграция повышает эффективность, производительность и качество при одновременном снижении затрат. Обратная связь: Сигнал от оборудования робота об условиях в том виде, в каком они существуют на самом деле, а не в том виде, в каком они были указаны компьютером. См. Раздел «Управление обратной связью» и «Датчик обратной связи». Управление с обратной связью: Тип управления системой, получаемый, когда информация от манипулятора или датчика возвращается в контроллер робота для получения желаемого эффекта робота.См. Раздел «Обратная связь, управление с обратной связью и датчик обратной связи». Датчик обратной связи: Механизм, через который информация от сенсорных устройств передается обратно в блок управления робота. Информация используется в последующем направлении движения робота. См. Управление с обратной связью и управление с обратной связью. Стационарная / жесткая автоматизация: Автоматизированная система с электронным управлением для простой, прямой или круговой. Эти системы в основном используются для крупных производственных циклов, когда требуется небольшая гибкость. Гибкость: Разнообразные задания, которые может выполнять робот. Гибкая автоматизация: Возможность простого изменения конфигурации робота и системы и изменения конструкции продукта. Производительность повышается за счет минимального времени на настройку. Силовая обратная связь: Метод обнаружения, использующий электрические сигналы для управления рабочим органом робота во время его работы. Информация поступает от датчиков силы рабочего органа к блоку управления роботом во время выполнения конкретной задачи, чтобы обеспечить улучшенную работу рабочего органа.См. Раздел «Обратная связь», «Датчик обратной связи» и «Датчик силы». Датчик силы: Датчик, способный измерять силы и крутящий момент, прилагаемые роботом и его запястьем. Такие датчики обычно содержат тензодатчики. Датчик предоставляет информацию, необходимую для обратной связи по силе. См. Раздел «Силовая обратная связь», «Деформация», «Напряжение» и «Тензометрический датчик». Прямое кинематическое решение: Вычисление математических алгоритмов, а также совместных датчиков, используемых для определения положения конечной точки с учетом положений суставов.Для большинства топологий роботов это проще, чем найти решение с обратной кинематикой. Frame : система координат, используемая для определения положения и ориентации объекта в пространстве, а также положения робота в его модели. Полностью ограниченный робот: Количество ограничений равенства для робота равно количеству независимых суставов. Gantry: Регулируемая подъемная машина, которая перемещается по фиксированной платформе или гусенице, поднятым или на уровне земли по осям X, Y и Z. Портальный робот: Робот, который имеет три степени свободы в системе координат X, Y и Z. Обычно состоит из системы намотки (используемой как кран), которая при намотке или размотке обеспечивает движение вверх и вниз по оси Z. Катушка может скользить слева направо по валу, который обеспечивает движение по оси Z. Катушка и вал могут двигаться вперед и назад по направляющим, которые обеспечивают движение по оси Y. Обычно используется, чтобы расположить рабочий орган над желаемым объектом и поднять его. Гравитационная нагрузка: Сила, прикладываемая вниз, из-за веса манипулятора робота и / или нагрузки на конце манипулятора. Сила создает ошибку в отношении точности положения рабочего органа. Компенсирующая сила может быть вычислена и применена, чтобы вернуть руку в желаемое положение. Захват: Концевой эффектор, предназначенный для захвата и удержания, а также «захватывания» или захвата объекта. Он прикреплен к последнему звену руки. Он может удерживать объект, используя несколько различных методов, таких как: приложение давления между своими «пальцами», или может использовать намагничивание или вакуум для удержания объекта и т.См. End-Effector. Рука: Зажим или захват, используемый в качестве рабочего органа для захвата предметов. См. Концевой эффектор, захват. Harmonic Drive: Компактный легкий редуктор скорости, который преобразует низкий крутящий момент на высокой скорости в высокий крутящий момент на низкой скорости. Обычно находится на малой оси (меньшей). Жгут: Обычно несколько проводов, связанных вместе для подачи питания и / или передачи сигналов к / от устройств. Например, двигатели робота подключены к контроллеру через жгут проводов. Опасность: Возможная опасная или вредная ситуация. Опасное движение: Непреднамеренное / неожиданное движение робота, которое может привести к травме. Удержание: Остановка всех движений робота во время их последовательности, при которой на роботе сохраняется некоторая мощность. Например, выполнение программы останавливается; однако питание серводвигателей остается включенным, если требуется перезапуск. Исходное положение: Известное и фиксированное положение на основной оси координат манипулятора, где он останавливается, или в указанном нулевом положении для каждой оси.Это положение уникально для каждой модели манипулятора. Взаимодействие человека и компьютера (HCI): Анализ взаимоотношений компьютеров и людей. Гибрид: Робот состоит из частей, которые подбирают и устанавливают, а также частей с сервоуправлением. Индуктивные датчики: Класс датчиков приближения, которые имеют половину ферритового сердечника, катушка которого является частью цепи генератора. Когда металлический объект входит в это поле, в какой-то момент объект поглощает достаточно энергии из поля, чтобы заставить осциллятор перестать колебаться.Это означает, что объект присутствует в определенной близости. См. Датчик приближения. Промышленная автоматизация : Также называемая автоматизацией, использует числовое управление при использовании систем управления (например, компьютеров) для управления промышленным оборудованием и процессами, заменяя людей-операторов. Это шаг за пределы механизации, когда операторы получают оборудование, которое помогает им справляться с физическими требованиями работы. Наиболее заметной частью современной автоматизации можно назвать промышленную робототехнику.Некоторыми преимуществами являются повторяемость, более строгий контроль качества, сокращение отходов и интеграция с бизнес-системами, повышение производительности и сокращение трудозатрат. Промышленное оборудование: Машины, способные выполнять производственные операции. Промышленный робот: Перепрограммируемый многофункциональный манипулятор, предназначенный для перемещения материалов, деталей, инструментов или специализированных устройств с помощью изменяемых запрограммированных движений для выполнения различных задач.Основные компоненты: одна или несколько рук, которые могут двигаться в нескольких направлениях; манипулятор, компьютерный контроллер, который дает подробные инструкции по перемещению. Система промышленных роботов: Система роботов, механизмов и устройств, которые запрограммированы на выполнение операций с включенным интерфейсом. Промышленная робототехника: Идея внедрения роботизированной системы в производство. Ограничение неравенства: Ограничение функции, которая может изменяться, например, движение сустава, скорость и крутящий момент. Устройства ввода: Разнообразные устройства, обеспечивающие взаимодействие человека с машиной. Это позволяет человеку программировать, управлять и моделировать робота. К таким устройствам относятся пульт для программирования, компьютерные клавиатуры, мышь, джойстики, кнопки, панель оператора, тумба оператора и т. Д. Инструкция: Строка программного кода, вызывающая действие системного контроллера. См. Command. Цикл команд: Время, необходимое для цикла системы контроллера робота, чтобы декодировать команду или инструкцию перед ее выполнением.Программисты-роботы должны очень внимательно анализировать цикл команд, чтобы обеспечить быструю и правильную реакцию на изменяющиеся команды. Интеграция: Для объединения различных подсистем, таких как роботы и другие устройства автоматизации, или, по крайней мере, различных версий подсистем в одной оболочке управления. Интегратор: Компания, которая с помощью механических средств объединяет и координирует отдельные части или элементы в единое целое. Интеллектуальный робот: Робот, который можно запрограммировать на выбор рабочих характеристик в зависимости от сенсорных входов с минимальной или нулевой помощью со стороны человека.См. Робот. Интерфейс: Разделение между роботами и оборудованием не поблизости. Датчики, необходимые для связи между устройствами, используют сигналы, передающие входные и выходные данные. Блокировка: Управление запуском или остановкой устройства зависит от действия другого устройства. Внутренний датчик: Устройство в руке манипулятора, которое отправляет информацию о движении в блок управления. Интерполяция: Метод, с помощью которого создаются пути к конечным точкам.Обычно для задания движения определяется несколько узловых точек, а затем все промежуточные положения между ними вычисляются с помощью математической интерполяции. Таким образом, используемый алгоритм интерполяции существенно влияет на качество движения. Обратная кинематика: Определение общего изменения положения сустава на основе ограничений на движение рабочего органа робота. Итерация: Метод решения проблемы путем повторения той же процедуры для поиска более точного решения. Якобиан: Скорость конечного эффектора связана со скоростями суставов этой матрицей частных производных первого порядка. Матрица Якоби: Матрица Якоби связывает скорости изменения совместных значений со скоростью изменения координат конечных точек. По сути, это набор алгоритмов вычислений, которые обрабатываются для управления позиционированием робота. Шарнир: Часть системы манипулятора, которая обеспечивает вращение и / или поступательную степень свободы звена рабочего органа — частей манипулятора, которые фактически изгибаются или перемещаются. Совместно-интерполированное движение: Метод координации движения суставов, при котором все суставы достигают желаемого места одновременно. Этот метод сервоуправления обеспечивает предсказуемый путь независимо от скорости и обеспечивает самое быстрое время цикла захвата и размещения для конкретного движения. См. Цикл выбора и размещения, сервосистема. Тип шарнирного движения: Также известный как двухточечное движение, это метод интерполяции траектории, который управляет движением робота, перемещая каждое соединение непосредственно в заданное положение, так что все оси достигают позиции в одном и том же время.Путь предсказуем, но он не будет линейным. Joint Space: Площадь и система координат, которые занимают суставы робота. Робот с шарнирной рукой: Рука робота имеет два соединения, обеспечивающих вращение и улучшенное движение, подобно плечу и локтю человека на руке. Коэффициенты кинематического влияния: Количество входных шарниров влияет на движение робота и реакцию системы из-за влияния на сложные и связанные нелинейные дифференциальные уравнения. Kinematics: Анализ движения путем исключения информации о силах. Связь между движением конечной точки робота и движением суставов. Для декартова робота это набор простых линейных функций (линейные дорожки, которые могут быть расположены в направлениях X, Y, Z), для вращающейся топологии (шарниры, которые вращаются), однако кинематика намного сложнее, включая сложные комбинации тригонометрии. функции. Кинематика руки обычно делится на прямое и обратное решения. Захват ковша: Концевой эффектор, который действует как совок. Он обычно используется для сбора жидкости, переноса ее в форму и заливки жидкости в форму. Обычно используется для работы с расплавленным металлом в опасных условиях. См. End-Effector. Множители ЛаГранжа: Использование позволяет решать неограниченную задачу с критериями производительности в отличие от ограниченной задачи с ограничениями равенства. Laser: Сокращение от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Устройство, которое производит когерентный монохроматический луч света, который является чрезвычайно узким и сфокусированным, но все же находится в пределах видимого светового спектра. Обычно он используется в качестве бесконтактного датчика для роботов. Роботизированные приложения включают: определение расстояния, определение точного местоположения, картографирование поверхности, сканирование штрих-кода, резку, сварку и т. Д. Ограничивающее устройство: Отдельное устройство, которое накладывает ограничение на максимальную огибающую. Это ограничение возникает при прекращении движения робота. Линейное движение Тип: Это метод интерполяции траектории, который управляет движением робота, перемещая каждое соединение скоординированным движением, так что все оси достигают позиции одновременно. Путь контрольной точки инструмента (TCP) предсказуем и будет линейным. Линейно зависимые: Числа или функции, связанные сложением, вычитанием или умножением на скаляр. Звено: Жесткая часть манипулятора, соединяющая соседние суставы.(В человеческом теле звеньями являются кости.) Время цикла загрузки: Термин технологического процесса производственной или сборочной линии, который описывает полное время, необходимое для выгрузки последней заготовки и загрузки следующей. Магнитные детекторы: Датчики роботов, которые могут определять присутствие ферромагнитного материала. Твердотельные детекторы с соответствующим усилением и обработкой могут обнаруживать металлический объект с высокой степенью точности. См. Датчик. Техническое обслуживание: Обеспечение правильной работы роботов и производственных систем и устранение обнаруженных проблем. Манипулятор: Рука робота. Механизм машины или робота, который обычно состоит из серии сегментов, соединенных или скользящих друг относительно друга с целью захвата и / или перемещения объектов (частей или инструментов), обычно с несколькими степенями свободы. Управление манипулятором может осуществляться оператором, программируемым электронным контроллером или любой логической системой (например, кулачковым устройством, проводным и т. Д.). См. «Рука, запястье» и конечный эффектор, манипулятор «главный-подчиненный». Ручное программирование: Пользователь физически устанавливает определенные задачи и ограничения для робота. Manufacturing Robot: Механическое устройство, которое использует автоматизацию для преобразования сырья в готовую продукцию для продажи. Обработка материалов: Процесс, с помощью которого роботизированная рука перемещает материалы из одного места в другое. Робот для обработки материалов: Робот, спроектированный и запрограммированный таким образом, чтобы он мог обрабатывать, резать, формировать или изменять форму, функцию или свойства материалов, с которыми он работает, между моментом первого захвата материалов и моментом их выпуска в производственный процесс. Максимальное пространство конверта: Наибольшая площадь, которую покрывают все части робота при различных движениях. Механические: Использование машин и аппаратов. Механизация: Интеграция машин и оборудования в производственные процессы. Мобильный робот: Тип робота с собственным двигателем или мощностью, способный перемещаться без ограничений на своем пути. Модульность: Свойство гибкости, встроенное в робота и систему управления путем сборки отдельных узлов, которые можно легко соединять или скомпоновать с другими частями или узлами. Момент: Мера вращения относительно эталонного объекта при приложении силы. Когда используется контрольная точка, момент — это перекрестное произведение величины силы и перпендикулярного расстояния между точкой и линией силы. Когда используется опорная линия, момент — это перекрестное произведение количества силы и кратчайшего расстояния между линией и точкой приложения силы. Когда используется базовая плоскость, момент — это перекрестное произведение величины силы и перпендикулярного расстояния от плоскости до точки, в которой применяется сила. Ось движения: Линия, определяющая ось движения, линейного или вращательного, сегмента манипулятора. Двигатель: См. Серводвигатель . Отключение звука: Отключение устройства защиты с обнаружением присутствия во время работы робота. Нанотехнология: (Молекулярное производство) Наука об изучении и изобретении продуктов в малых масштабах на молекулярном уровне. Нормализовать: Процесс соотнесения факторов с одинаковыми величинами путем масштабирования. Численные методы: Аналитические процедуры или эвристики, многократно используемые компьютером для поиска решения. Off-Line Programming: Способ хранения информации о процедурах для робота на компьютере, который будет использоваться в будущем. Метод программирования, при котором целевая программа определяется на устройствах или компьютерах отдельно от робота для последующего ввода программной информации роботу. Онлайн-программирование: Средство программирования робота во время его работы.Это становится важным при производстве и производстве сборочных линий из-за сохранения высокой производительности, пока робот программируется для других задач. Размер рабочего диапазона: Часть ограниченного диапазона, занимаемая во время указанных движений робота. Оператор: Лицо, уполномоченное запускать, контролировать и останавливать намеченную продуктивную работу робота или роботизированной системы. Оператор также может взаимодействовать с роботом для производственных целей. Оптический кодировщик: Датчик обнаружения, который измеряет линейное или вращательное движение, обнаруживая движение маркировки мимо фиксированного луча света. Его можно использовать для подсчета оборотов, идентификации деталей и т. Д. Оптические датчики приближения: Датчики роботов, которые измеряют видимый или невидимый свет, отраженный от объекта, для определения расстояния. Лазеры используются для большей точности. Оптимизация: Процесс поиска лучших значений для независимых переменных в функции, которые чаще всего являются максимальным или минимальным значением. Ориентация: Угол, образованный большой осью объекта относительно базовой оси. Он должен быть определен относительно трехмерной системы координат. Угловое положение объекта относительно системы отсчета робота. См. Roll, Pitch и Yaw. Укладка на поддоны: Используется для перемещения деталей на поддон для транспортировки. Параллельный робот: Линейные или поворотные шарниры рук робота соответствуют друг другу по положению и направлению. Путь: Непрерывный фокус позиций (или точек в трехмерном пространстве), пересекаемых центральной точкой инструмента и описываемых в указанной системе координат. Полезная нагрузка — Максимум: Максимальная масса, которой робот может манипулировать при указанной скорости, ускорении / замедлении, расположении (смещении) центра тяжести и воспроизводимости при непрерывной работе в указанном рабочем пространстве. Максимальная полезная нагрузка указана в килограммах. Подвеска [Подвеска обучения]: Переносное устройство ввода, связанное с системой управления, с помощью которого можно программировать или перемещать робота.Это позволяет человеку-оператору занять наиболее удобное положение для наблюдения, контроля и записи желаемых движений в памяти робота. Pendant Teaching: Отображение и запись положения и ориентации робота и / или системы манипулятора, когда робот вручную поэтапно перемещается от начального состояния по пути к конечному целевому состоянию. Положение и ориентация каждой критической точки (суставы, база робота и т. Д.) Записываются и сохраняются в базе данных для каждой обученной позиции, через которую проходит робот на пути к своей конечной цели.Теперь робот может повторить путь самостоятельно, следуя пути, сохраненному в базе данных. Критерии производительности: Оценка работы робота, определяемая кинематической и динамической моделями. Цикл выбора и размещения: Время, необходимое манипулятору, чтобы поднять объект и поместить его в желаемое место, а затем вернуться в исходное положение. Это включает время во время фаз ускорения и замедления конкретной задачи. Движение роботов контролируется из одной точки в пространстве в другую в системе движения «точка-точка» (PTP).Каждая точка запрограммирована в управляющей памяти робота, а затем воспроизводится во время рабочего цикла. Робот для захвата и размещения: Тип робота, который перемещает детали из одного места в другое. Задача подбора и размещения : повторяющаяся задача перемещения детали, состоящая из действия подбора, за которым следует действие размещения. Шаг: Вращение рабочего органа в вертикальной плоскости вокруг конца руки робота-манипулятора. См. Roll and Yaw. Описание завода: Информация о движении и силах робота. Point-to-Point (PTP): Движение манипулятора, в котором задано ограниченное количество точек вдоль спроецированной траектории движения. Манипулятор перемещается от точки к точке, а не по непрерывной плавной траектории. Поза: Альтернативный термин для конфигурации робота, описывающий линейное и угловое положение. Линейное положение включает азимут, высоту и диапазон объекта. Угловое положение включает в себя крен, тангаж и рыскание объекта.См. Roll, Pitch и Yaw. Позиция: Определение местоположения объекта в трехмерном пространстве, обычно определяемое трехмерной системой координат с использованием координат X, Y и Z. Уровень позиции: Мера общего изменения местоположения соединения. Это также можно найти путем двойной интеграции уровня ускорения и однократной интеграции уровня скорости. Обратитесь к уровням ускорения и уровня скорости. Позиционная сборка: Производство в молекулярном масштабе с использованием автоматизации компонентов. Устройство защиты от обнаружения присутствия: Устройство, разработанное, сконструированное и установленное для создания поля обнаружения для обнаружения вторжения в такое поле людьми, роботами или объектами. См. Датчик. Производительность: Мера количества произведенного продукта по сравнению с количеством входящего материала. Программа: Существительное: Набор задач, которые должны выполняться контроллером робота или компьютером для управления системой. Глагол: кодировать компьютер с набором процедур или предоставлять информацию и задачи для выполнения системой. Программируемый логический контроллер (ПЛК): Твердотельная система управления, которая имеет программируемую пользователем память для хранения инструкций для реализации определенных функций, таких как: логика управления вводом-выводом, синхронизация, счетная арифметика и обработка данных. ПЛК состоит из центрального процессора, интерфейса ввода / вывода, памяти и устройства программирования, которые обычно используют эквивалентные символы реле. ПЛК специально разработан как промышленная система управления, которая может выполнять функции, эквивалентные релейной панели или проводной твердотельной логической системе управления, и может быть интегрирована в систему управления роботом.С помощью этого устройства пользователь имеет больший контроль, поскольку он может предоставлять статус работы роботов. Программируемый робот: Функция, позволяющая дать роботу команду выполнить последовательность шагов, а затем выполнить эту последовательность повторяющимся образом. Затем при желании его можно перепрограммировать для выполнения другой последовательности шагов. Датчик приближения: Бесконтактное сенсорное устройство, используемое для обнаружения объектов на небольшом расстоянии и определения расстояния до объекта.Несколько типов включают: радиочастотный, магнитный мост, ультразвуковой и фотоэлектрический. Обычно используется для: высокоскоростного счета, обнаружения металлических предметов, контроля уровня, считывания кодовых меток и концевых выключателей. См. Индуктивный датчик. Псевдообратная: Обращение неквадратной матрицы, используемой с совместными скоростями, чтобы минимизировать величину вектора. Обеспечение качества (QA): Описывает методы, политики и процедуры, необходимые для проведения тестирования обеспечения качества во время проектирования, производства и доставки этапов создания, перепрограммирования или обслуживания роботов. Вылет: Расстояние от центра робота до максимального выдвижения руки робота. Рабочий диапазон определяется с этого расстояния. Система реального времени: Компьютерная система, в которой компьютер должен выполнять свои задачи в рамках временных ограничений некоторого процесса одновременно с системой, которой он помогает. Компьютер обрабатывает системные данные (входные данные) от датчиков с целью мониторинга и вычисления параметров (выходов) управления системой, необходимых для правильной работы системы или процесса.От компьютера требуется, чтобы он выполнял свою работу достаточно быстро, чтобы не отставать от оператора, взаимодействующего с ним через оконечное устройство (например, экран или клавиатуру). Оператор, взаимодействующий с компьютером, имеет возможность доступа, поиска и хранения через систему управления базами данных. Доступ к системе позволяет оператору вмешиваться и изменять работу системы. Rebuild: В части роботов внесены усовершенствования, чтобы максимально приблизить их первоначальный внешний вид, производительность и ожидаемый срок службы. Робот с записью и воспроизведением: Манипулятор, для которого критические точки вдоль желаемых траекторий сохраняются последовательно путем записи фактических значений кодеров положения суставов робота, когда он перемещается под операционным управлением. Для выполнения задачи эти точки воспроизводятся в сервосистеме робота. См. Сервосистема. Робот с прямоугольными координатами: Робот, рука манипулятора которого движется линейными движениями по набору декартовых или прямоугольных осей в направлениях X, Y и Z.Форма рабочего конверта образует прямоугольную фигуру. См. Рабочий конверт. Избыточность: Количество независимых переменных больше, чем количество ограничений. Надежность: Вероятность или процент времени, в течение которого устройство будет работать без сбоев в течение определенного периода времени или количества использования. Также называется временем безотказной работы робота или средним временем наработки на отказ (MTBF). Реконструкция: Для улучшения и усовершенствования роботов в соответствии с текущими стандартами.Обновлять или модифицировать роботов в соответствии с пересмотренными спецификациями производителя. Remote Compliance Center (RCC): Используется для разделения линейного и вращательного движения. У всех структур комплаенс есть центр, хотя удаленный центр комплаенс спроектирован наружу. Ремонт: Для обновления роботизированной системы путем устранения любых возникших проблем для обеспечения правильной работы. Повторяемость : мера того, насколько близко рука может многократно занять заданное положение.Например: после того, как манипулятор вручную помещен в определенное место, и это местоположение определено роботом, повторяемость определяет, насколько точно манипулятор может вернуться в это точное местоположение. Степень разрешения в системе управления роботом определяет повторяемость. В общем, воспроизводимость руки никогда не может быть лучше, чем ее разрешение. См. «Обучение и точность». Разрешение: Величина движения сустава робота, необходимая для изменения положения на 1 счет.Хотя разрешение каждого датчика совместной обратной связи обычно является постоянным, разрешение конечной точки в мировых координатах не является постоянным для поворотных рычагов из-за нелинейности кинематики рычага. Resolved-Rate: Определение общего изменения скорости сустава с течением времени на основе ограничений движения рабочего органа. Ограниченное пространство конверта: Часть максимального конверта, в которой расстояние определяет границы, которые робот перемещает после активации ограничивающего устройства. Revolute Joint: Соединения робота, способные совершать вращательные движения. Робот: Перепрограммируемый многофункциональный манипулятор, предназначенный для перемещения материалов, деталей, инструментов или определенных устройств с помощью изменяемых запрограммированных движений для выполнения различных задач. Общие элементы, из которых состоит робот: контроллер, манипулятор и рабочий орган. См. Манипулятор, Контроллер и Конечный Эффектор. Производитель роботов: Создает, строит и / или продает роботов и роботизированное оборудование. Язык программирования роботов: Интерфейс между человеком-пользователем и роботом, который связывает человеческие команды с роботом. Моделирование робота: Метод имитации и прогнозирования поведения и работы роботизированной системы на основе модели (например, компьютерной графики) физической системы. Робот-системный интегратор: Бизнес, объединяющий роботов, периферийное оборудование и производственное оборудование в производственную систему, которая функционирует как единое целое для выполнения производственных задач. Роботизированный инструмент для удаления заусенцев: Инструмент, используемый для удаления таких материалов, как заусенцы, острые кромки или ребра с металлических деталей. Поворотный шарнир робота: (Роторное соединение робота, скользящее кольцо робота) Состоит из неподвижной части, соединенной с рукой робота, и вращающейся части, соединенной с запястьем и инструментом, позволяющим электрическим и пневматическим кабелям оставаться на месте, а кабели необходимые для инструмента могут свободно вращаться. Электричество подается с помощью контактного кольца. Самодвижение робота: Робот сохраняет положение рабочего органа, позволяя другим частям робота двигаться. Роботизированное устройство смены инструмента : Компонент с двумя сопрягаемыми частями (главный и инструмент), которые были разработаны для автоматической блокировки (обычно с использованием пневматического давления) и способны пропускать инженерные сети (например, электрические сигналы, пневматическое питание, вода и т. Д.) . Главная сторона устройства смены инструмента крепится к роботу или другой конструкции.Сторона устройства смены инструмента крепится к инструментам, таким как захваты, сварочные аппараты или инструменты для удаления заусенцев. Роботизированное устройство смены инструмента также известно как устройство автоматической смены инструмента, устройство смены инструмента для робота, устройство сопряжения для роботов, устройство сопряжения для роботов и разъем для роботов. ROI (возврат инвестиций): Показатель производительности, используемый для оценки эффективности инвестиций. Прибыль или доход от инвестиций делятся на стоимость инвестиций, в результате чего рентабельность инвестиций выражается в процентах или соотношении. Рулон: Вращение рабочего органа робота в плоскости, перпендикулярной концу руки манипулятора. См. Pitch and Yaw. Поворотный шарнир: Шарнир, который скручивается, качается или изгибается вокруг оси. Rotary Vector Drive (RV): Торговая марка устройства понижения скорости, которое преобразует низкий крутящий момент на высокой скорости в высокий крутящий момент на низкой скорости, обычно используется на главной оси (большей). См. Cyclo Drive, Harmonic Drive. Вращательное движение: Описывает круговое движение относительно оси. Защитное приспособление: Защитное ограждение, устройство или защитная процедура, предназначенные для защиты персонала. Процедура безопасности: Набор инструкций, помогающих избежать вредных или опасных ситуаций. Масштаб: Изменение величины линейной операцией, то есть умножением на скаляр. Робот SCARA: Цилиндрический робот, состоящий из двух параллельных вращающихся шарниров (горизонтально шарнирно сочлененных) и обеспечивающий податливость в одной выбранной плоскости.Примечание: SCARA является производным от селективно совместимой руки для роботизированной сборки. Самосборка: Отрасль нанотехнологий, в которой объекты, устройства и системы образуют структуры без внешнего воздействия. Self-Replication: Системы и устройства в нанотехнологиях, которые сами копируют себя. Датчик: Инструменты, используемые в качестве устройств ввода для роботов, которые позволяют им определять аспекты, касающиеся окружающей среды робота, а также собственное положение робота.Датчики реагируют на физические стимулы (такие как тепло, свет, звук, давление, магнетизм, движение) и передают результирующий сигнал или данные для измерения, управления или того и другого. Сенсорная обратная связь: Переменные данные, измеряемые датчиками и передаваемые на контроллер в замкнутой системе. Если контроллер получает обратную связь, выходящую за пределы допустимого диапазона, значит, произошла ошибка. Контроллер отправляет роботу сигнал об ошибке. Робот вносит необходимые корректировки в соответствии с сигналом ошибки. Серийный робот: Тип робота, который состоит из одной серии суставов, соединенных звеньями. Сервис: Для улучшения, восстановления и поддержания надлежащих рабочих стандартов. Сервоуправление: Процесс, с помощью которого система управления роботом проверяет, соответствует ли достигнутая поза робота позе, заданной при планировании движения, с требуемыми характеристиками и критериями безопасности. Робот с сервоприводом: Управление роботом с помощью сервосистемы с обратной связью, в которой положение оси робота измеряется устройствами обратной связи и сохраняется в памяти контроллера.См. «Система с замкнутым контуром» и «Сервосистема». Серводвигатель: Электрический силовой механизм, используемый для воздействия на движение или поддержания положения робота (например, двигатель, который преобразует электрическую энергию для обеспечения движения робота). Двигатель реагирует на сигнал, полученный от системы управления, и часто включает энкодер для обеспечения обратной связи с контуром управления. Servo Pack: Электроэнергетический механизм переменного тока, управляемый с помощью логики для преобразования энергии источника питания, имеющей синусоидальную форму, в квадратную форму с широтно-импульсной модуляцией (PWM), подаваемую на двигатели для управления двигателем: скорость; направление; ускорение; замедление; и контроль торможения. Сервосистема: Система, в которой контроллер выдает команды на двигатели, двигатели приводят в движение рычаг, а датчик энкодера измеряет вращательные движения двигателя и сигнализирует о величине движения обратно контроллеру. Этот процесс продолжается много раз в секунду, пока рука не переместится в требуемую точку. См. Робот с сервоприводом. Плечо: Шарнир руки манипулятора робота, соединенный с основанием. Simulation: Графическая компьютерная программа, представляющая робота и его окружающую среду, которая имитирует поведение робота во время имитации запуска робота.Это используется для определения поведения робота в определенных ситуациях, прежде чем фактически дать команду роботу выполнить такие задачи. Рассматриваются следующие элементы моделирования: трехмерное моделирование окружающей среды, эмуляция кинематики, эмуляция планирования пути и моделирование датчиков. См. Сенсор, Прямая кинематика и Робот. Единая точка управления: Управление роботом осуществляется только из одного источника. Singularity: Конфигурация, в которой два шарнира манипулятора робота становятся соосными (выровненными по общей оси).В особой конфигурации плавное следование по траектории обычно невозможно, и робот может потерять управление. Термин происходит от поведения матрицы Якоби, которая становится сингулярной (т.е. не имеет обратной) в этих конфигурациях. Управление медленной скоростью: Скорость движения робота уменьшена настолько, что пользователь может удалить материал или полностью остановить движение. Программное обеспечение: Написанная программа, используемая компьютером для указания оборудованию для выполнения определенных задач. Соленоид: Катушка с подвижным железным сердечником. Сердечник движется по мере прохождения электрического тока через катушку. Сферический робот: Состоит из трех шарниров, позволяющих перемещаться в полярной системе координат. Сплайн: Сглаженная непрерывная функция, используемая для аппроксимации набора функций, которые однозначно определены на наборе подинтервалов. Аппроксимирующая функция и набор аппроксимируемых функций пересекаются в достаточном количестве точек, чтобы обеспечить высокую степень точности приближения.Назначение плавной функции — позволить роботу-манипулятору выполнить задачу без рывков. Spline Motion Тип: Расчетная траектория, которую выполняет робот, может иметь параболическую форму. Движение сплайна также может создавать кривую произвольной формы со смесью круглых и параболических форм. Запуск: Обеспечение питания робота или системы для начала работы. Статика: Анализ сил без движения. Swing: Вращательное движение робота относительно его средней линии. Системный интегратор: Компания или частное лицо, обладающее способностями и знаниями для интеграции различных частей роботизированной сварочной системы. Системные интеграторы используются для определения требований к сварочному оборудованию и соответствующей интеграции необходимого оборудования. Обучение: Программирование руки манипулятора путем ручного управления ею через серию движений и записи положения в память контроллера робота для воспроизведения. Режим обучения: Состояние управления, которое позволяет генерировать и сохранять точки позиционных данных, на которые влияет перемещение манипулятора робота по траектории предполагаемых движений. Teach Pendant: Ручной пульт управления, который используется оператором для удаленного управления роботом при выполнении его задач. Движения записываются системой управления роботом для последующего воспроизведения. См. Разделы «Точность», «Подвесное управление», «Точность воспроизведения», «Повторяемость» и «Обучение». Test Automation: Программное обеспечение, используемое для выполнения тестов для наблюдения за различной информацией о системе. Сквозной луч: Система обнаружения объектов, используемая в системе датчиков изображения робота. Точно сфокусированный луч света закреплен на одном конце, а детектор — на другом. Когда луч света прерывается, объект ощущается. Инструмент: Термин, используемый в общих чертах для обозначения рабочего устройства, установленного на конце манипулятора робота, такого как рука, захват, сварочная горелка, отвертка и т. Д. См. «Рука», «Захват» и «Концевой эффектор». Центр инструмента (TCP): Центральная ось движения инструмента. Рама инструмента: Система координат, прикрепленная к рабочему органу робота (относительно базовой рамы). Сенсор касания: Сенсорное устройство, иногда используемое с рукой или захватом робота, которое определяет физический контакт с объектом, тем самым давая роботу искусственное ощущение прикосновения. Датчики реагируют на контактные силы, возникающие между ними и твердыми предметами. Построение траектории (расчет): Расчет функций движения, которые обеспечивают плавное контролируемое движение суставов. Преобразователь: Устройство, преобразующее энергию из одной формы в другую. Обычно это устройство, преобразующее входной сигнал в выходной сигнал другой формы. Его также можно рассматривать как устройство, которое преобразует статические сигналы, обнаруженные в окружающей среде (например, давление), в электрический сигнал, который отправляется в систему управления роботом. Точка срабатывания: Момент, когда компонент переходит в другое состояние. Проект «под ключ»: Проект, в котором отдельная организация несет ответственность за установку завода или оборудования и ввод его в эксплуатацию. Две нормы: Длина вектора, которая находится путем суммирования квадратов длин и извлечения квадратного корня из этого числа. Время безотказной работы: Период времени, в течение которого робот или производственная линия работают или готовы к работе, в отличие от времени простоя. См. Время простоя. Рука с вакуумным колпачком: Рабочий орган для руки робота, который используется для захвата объектов легкого и среднего веса с помощью всасывания для манипуляций. К таким предметам может относиться стекло, пластик и т. Д.Обычно используется из-за его достоинств, заключающихся в уменьшении скольжения предметов, когда они находятся в пределах досягаемости вакуумной чашки. См. End-Effector. Уровень скорости: Мера изменения положения сустава с течением времени. Единичная интеграция приводит к общему изменению позиции. Однократное дифференцирование приводит к изменению скорости сустава с течением времени. Обратитесь к уровню ускорения и уровню положения. Вертикальный ход: Величина вертикального перемещения манипулятора робота от одного места к другому. Vision Guided: Система управления, в которой траектория робота изменяется в ответ на ввод от системы технического зрения. Датчик обзора: Датчик, определяющий форму, местоположение, ориентацию или размеры объекта с помощью визуальной обратной связи, например, телекамеры. СБИС (очень крупномасштабная интеграция): Объединение нескольких компонентов на одной микросхеме. Сварщик: Рабочий, соединяющий металлы с помощью тепла. Рабочая ячейка: Элементы оборудования в непосредственной близости, которые работают над одной и той же частью. Рабочий диапазон: Набор всех точек, до которых манипулятор может дотянуться без вторжения. Иногда форма рабочего пространства и положение самого манипулятора могут ограничивать рабочий диапазон. Незавершенная работа: Бухгалтерский термин, используемый для выражения стоимости материала, который постоянно используется в процессе работы. Заготовка: Любая деталь, которая обрабатывается, совершенствуется или изготавливается до того, как она станет готовым продуктом. Рабочее пространство: Зона, в которую робот может попасть для выполнения операций. Часть пространства с максимальной досягаемостью. Рабочее место: Место, куда перемещаются детали для обработки. Модель мира: Трехмерное представление рабочей среды робота, включая объекты, их положение и ориентацию в этой среде, которое хранится в памяти робота. По мере того как объекты воспринимаются в окружающей среде, система контроллера робота постоянно обновляет модель мира.Роботы используют эту модель мира, чтобы определять свои действия для выполнения поставленных задач. Запястье: Набор поворотных соединений между рукой и рабочим органом робота, которые позволяют ориентировать рабочий орган по отношению к обрабатываемой детали. В большинстве случаев запястье может иметь степени свободы, которые позволяют ему захватывать объект с ориентацией по крену, тангажу и рысканью. См. Раздел «Рука», «Рабочий орган», «Крен», «Шаг», «Рыскание» и заготовка. Координаты XYZ: Ссылка на наиболее распространенные имена, данные линиям, образующим декартово твердое тело. Рыскание: Вращение рабочего органа в горизонтальной плоскости вокруг конца руки манипулятора. Боковое движение по оси. Смотрите Roll and Pitch. Рост роботов в хирургической среде во время COVID-19 1. Сатава, Р. М. Хирургическая робототехника: ранние хроники: личная историческая перспектива. Surg. Laparosc. Endosc. Percutaneous Tech. 12 , 6–16 (2002). Google Scholar 2. Смит, Дж. А., Дживрадж, Дж., Вонг, Р. и Янг, В. 30 лет нейрохирургических роботов: обзор и тенденции для манипуляторов и связанных с ними навигационных систем. Ann. Биомед. Англ. 44 , 836–846 (2016). Google Scholar 3. Kwoh, Y. S., Hou, J., Jonckheere, E. A. и Hayati, S. Робот с улучшенной абсолютной точностью позиционирования для стереотаксической хирургии головного мозга под контролем компьютерной томографии. IEEE Trans. Биомед.Англ. 35 , 153–160 (1988). Google Scholar 4. Ранев Д. и Тейшейра Дж. История компьютерной хирургии. Surg. Clin. North Am. 100 , 209–218 (2020). Google Scholar 5. Мареско, Дж. И Рубино, Ф. в Teleophthalmology (ред. Йогесан, К. и др.) 261–265 (Springer, 2006). 6. Marescaux, J. et al. Трансатлантическая роботизированная телехирургия. Nature 413 , 379–380 (2001). Google Scholar 7. Troccaz, J., Dagnino, G. & Yang, G.-Z. Границы медицинской робототехники: от концепции до систем и клинического перевода. Annu. Преподобный Биомед. Англ. 21 , 193–218 (2019). Google Scholar 8. Xing, Y. et al. Мультисенсорный блок мобильного робота для неконтролируемого распознавания газов в неконтролируемых средах. В Proc. Датчики IEEE (IEEE, 2017). 9. Таффилд П. и Элиас Х. Теневой робот имитирует действия человека. Ind. Робот 30 , 56–60 (2003). Google Scholar 10. Сугияма, Х., Цудзиока, Т. и Мурата, М. Исследование в реальном времени системы спасения с несколькими роботами в зонах стихийных бедствий. Adv. Робот. 27 , 1313–1323 (2013). Google Scholar 11. Yang, G.Z. et al. Борьба с COVID-19 — роль робототехники в управлении общественным здравоохранением и инфекционными заболеваниями. Sci. Робот. 5 , eabb5589 (2020). Google Scholar 12. Таваколи, М., Каррьер, Дж. И Тораби, А. Робототехника, интеллектуальные носимые технологии и автономные интеллектуальные системы для здравоохранения во время пандемии COVID ‐ 19: анализ современного состояния и видение будущего . Adv. Intell. Syst. 2 , 2000071 (2020). Google Scholar 13. Мур, Д., Гэмидж, Б., Брайс, Э., Коупс, Р. и Ясси, А. Защита медицинских работников от атипичной пневмонии и других респираторных патогенов: организационные и индивидуальные факторы, влияющие на приверженность к инфекции руководство по контролю. Am. J. Infect. Контроль. 33 , 88–96 (2005). Google Scholar 14. Wang, D. et al. Клинические характеристики 138 госпитализированных пациентов с пневмонией, инфицированной новым коронавирусом 2019 г., в Ухане, Китай. J. Am. Med. Доц. 323 , 1061–1069 (2020). Google Scholar 15. COVID-19: защита медицинских работников. Ланцет 395 , 922 (2020). 16. Памяти медработников, умерших от COVID-19. Medscape https: // www.medscape.com/viewarticle/927976 (2020). 17. Затерянные на передовой: сотни американских медицинских работников погибли в результате борьбы с Covid-19. Мы их подсчитываем и выясняем, почему. The Guardian https://www.theguardian.com/us-news/ng-interactive/2020/aug/11/lost-on-the-frontline-covid-19-coronavirus-us-healthcare-workers-deaths- база данных (2020). 18. Givi, B. et al. Рекомендации по безопасности при обследовании и хирургии головы и шеи во время пандемии COVID-19. JAMA Отоларингол. Head Neck Surg. 146 , 579–584 (2020). Google Scholar 19. Chiu, P. W. Y., Hassan, C., Yip, H. C., Antonelli, G. & Sharma, P. Руководство ISDE по ведению эндоскопии и хирургии верхних отделов желудочно-кишечного тракта во время вспышки COVID-19. Заболевания пищевода. 33 , doaa029 (2020). Google Scholar 20. Уилкс, Д.M. et al. Гетерогенные искусственные агенты для помощи медсестрам. В 10th IEEE-RAS Int. Конф. Гуманоидные роботы (IEEE, 2010). 21. Чанг, К. и Мерфи, Р. Р. На пути к роботизированной медицинской сортировке раненых. В IEEE Int. Конф. Сеть, зондирование и управление (IEEE, 2007). 22. Burke, R. V. et al. Использование роботизированной связи для сортировки детей, пострадавших от стихийных бедствий. J. Pediatr. Surg. 47 , 221–224 (2012). Google Scholar 23. Роботы для приветствия и сортировки поступающих пациентов с коронавирусом. Medgadget https://www.medgadget.com/2020/03/robots-to-greet-triage-incoming-coronavirus-patients.html (2020). 24. Li, Q. et al. Динамика ранней передачи новой пневмонии, инфицированной коронавирусом, в Ухане, Китай. N. Engl. J. Med. 382 , 1199–1207 (2020). Google Scholar 25. Хиндсон, Дж. COVID-19: фекально-оральная передача? Nat. Преподобный Гастроэнтерол. Гепатол. 17 , 259 (2020). Google Scholar 26. Бэрд, Р. М. в Принципы и практика дезинфекции, консервации и стерилизации Рассела, Хьюго и Эйлиффа, , 4-е изд. (Ред. Фрейз, А. П. и др.) 787–799 (2008). 27. van Doremalen, N. et al. Аэрозольная и поверхностная стабильность SARS-CoV-2 по сравнению с SARS-CoV-1. N. Engl. J. Med. 382 , 1564–1567 (2020). Google Scholar 28. Kovach, C. R. et al. Оценка протокола дезинфекции комнаты ультрафиолетом для снижения микробной нагрузки в домах престарелых, инфекций и госпитализаций. BMC Infect. Дис. 17 , 186 (2017). Google Scholar 29. Fleming, M. et al. Развертывание бесконтактного робота в ультрафиолетовом свете для дезинфекции терминальных помещений: важность аудита и обратной связи. Am. J. Infect. Контроль 46 , 241–243 (2018). Google Scholar 30. Крафт, К., Чу. Т., Хансен, П. и Смарт, У. Д. Моделирование загрязнения в режиме реального времени для роботизированной поддержки здравоохранения. В IEEE Int. Конф. Интеллектуальные роботы и системы (IEEE, 2016). 31. Кук, К. Э. и Стивенс, Дж. М. Клиническое, экономическое и гуманистическое бремя травм от уколов иглой у медицинских работников. Med. Устройства Evid. Res. 10 , 225–235 (2017). Google Scholar 32. Чен, А. И., Балтер, М. Л., Магуайр, Т. Дж. И Ярмуш, М. Л. Роботизированное руководство с глубоким обучением для автономного доступа к сосудам. Nat. Мах. Intell. 2 , 104–115 (2020). Google Scholar 33. Machiel Van der Loos, H. F., Ullrich, N. & Kobayashi, H.Разработка сенсорных и роботизированных кроватей для мониторинга жизненно важных функций и улучшения качества сна. Auton. Роботы 15 , 67–79 (2003). Google Scholar 34. Broadbent, E. et al. Экономическая эффективность робота для измерения показателей жизнедеятельности в сельской медицинской практике. В Proc. IEEE Int. Практикум по интерактивному общению роботов и людей (IEEE, 2015). 35. Ли, Х., Пяо, М., Ли, Дж., Бьюн, А. и Ким, Дж. Цель прикроватных роботов: изучение потребностей стационарных пациентов и медицинских работников. Comput. Поставить в известность. Nurs. 38 , 8–17 (2020). Google Scholar 36. Виттболд, К. А., Кэрролл, К., Янсити, М., Чжан, Х. М. и Ландман, А. Б. Как больницы используют ИИ для борьбы с Covid-19. Harvard Business Review https://hbr.org/2020/04/how-hospitals-are-using-ai-to-battle-covid-19 (2020). 37. Кент, К. Как роботы способствуют борьбе с коронавирусом? Сеть медицинских устройств https://www.medicaldevice-network.com/features/coronavirus-robotics/ (2020). 38. Boehler, Q. et al. REALITI: роботизированный эндоскоп, автоматизированный с помощью визуализации гортани для интубации трахеи. IEEE Trans. Med. Робот. Бионика 2 , 157–164 (2020). Google Scholar 39. Biro, P. et al. Автоматическая интубация трахеи в манекене дыхательных путей с использованием роботизированного эндоскопа: исследование, подтверждающее концепцию. Анестезия 75 , 848–851 (2020). Google Scholar 40. Holshue, M. L. et al. Первый случай нового коронавируса 2019 года в США. N. Engl. J. Med. 382 , 929–936 (2020). Google Scholar 41. Чжэн, М. Х., Бони, Л. и Фингерхут, А. Минимально инвазивная хирургия и новая вспышка коронавируса: уроки, извлеченные в Китае и Италии. Ann. Surg. 272 , e5 – e6 (2020). Google Scholar 42. Киммиг, Р., Верхейен, Р. Х. М. и Рудницки, М. Операции с использованием роботов во время пандемии COVID-19, особенно при гинекологическом раке: заявление Европейского общества роботизированной гинекологической хирургии (SERGS). J. Gynecol. Онкол. 31 , e59 (2020). Google Scholar 43. Angioli, R. et al. Влияние давления пневмоперитонеума на операционное поле при роботизированной и лапароскопической хирургии: сравнительное исследование. Arch. Гинеколь. Акушерство. 291 , 865–888 (2015). Google Scholar 44. Capizzi, P. J., Clay, R. P. и Battey, M.J. Микробиологическая активность при лазерной шлифовке шлейфа и мусора. Lasers Surg. Med. 23 , 172–174 (1998). Google Scholar 45. Хенсман, К., Бати, Д., Уиллис, Р. Г. и Кушьери, А. Химический состав дыма, образующегося при высокочастотной электрохирургии в закрытой газовой среде: исследование in vitro. Surg. Endosc. 12 , 1017–1019 (1998). Google Scholar 46. Джонсон, Г. К. и Робинсон, В. С. Вирус иммунодефицита человека-1 (ВИЧ-1) в парах хирургических силовых инструментов. J. Med. Virol. 33 , 47–50 (1991). Google Scholar 47. Глостер, Х. М. и Ренигк, Р. К. Риск заражения вирусом папилломы человека из шлейфа, производимого углекислотным лазером при лечении бородавок. J. Am. Акад. Дерматол. 32 , 436–441 (1995). Google Scholar 48. Ли, К. И., Пай, Дж. Й. и Чен, К. Х. Характеристика дыма, образующегося при использовании хирургического ножа при операциях по лапаротомии. J. Air Waste Manag. Доц. 70 , 324–332 (2020). Google Scholar 49. Yuan, S. et al. Отдаленные результаты современной техники удаленной навигации по магнитному катетеру для абляции фибрилляции предсердий. Сканд. Кардиоваск. J. 51 , 308–315 (2017). Google Scholar 50. McNeil, R.G. et al. Функциональные особенности конструкции и начальные рабочие характеристики системы магнитных имплантатов для стереотаксической нейрохирургии. IEEE Trans. Биомед. Англ. 42 , 793–801 (1995). Google Scholar 51. Грейди, М.S. et al. Магнитный стереотаксис: метод стереотаксической гипертермии. Нейрохирургия 27 , 1010–1016 (1990). Google Scholar 52. Quate, E. G. & Gillies, G. T. Нелинейный магнитный стереотаксис: трехмерное дистанционное магнитное манипулирование in vivo небольшим объектом в мозгу собаки. Med. Phys. 17 , 405–415 (1990). Google Scholar 53. Petruska, A.J. et al. Магнитная игла для нейрохирургии: первоначальный дизайн и подтверждение концепции. В Proc. IEEE Int. Конф. Робототехника и автоматизация (IEEE, 2016). 54. Hong, A. et al. Трехмерное планирование пути для гибкого управления иглой в нейрохирургии. Внутр. J. Med. Робот. Comput. Ассистент. Surg. 15 , e1998 (2019). Google Scholar 55. Чаутемс, К., Тонаццини, А., Флореано Д. и Нельсон Б. Дж. Катетер переменной жесткости, управляемый внешним магнитным полем. В IEEE Int. Конф. Интеллектуальные роботы и системы (IEEE, 2017). 56. Нельсон, Б. Дж., Калиакацос, И. К. и Эбботт, Дж. Дж. Микророботы для малоинвазивной медицины. Annu. Преподобный Биомед. Англ. 12 , 55–85 (2010). Google Scholar 57. Herrod, P.J.J. et al.Зимняя отмена плановых хирургических процедур в Великобритании: анкетный опрос пациентов об экономическом и психологическом воздействии. BMJ Open 9 , e028753 (2019). Google Scholar 58. Singh, S. & Coleman-Lochner, L. Больницы сжигают наличные, в то время как Конгресс взвешивает следующий стимул. Bloomberg https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-03-31/hospitals-burn-through-cash- while-congress-weighs-next-stimulus (2020). 59. Карр Т., Тойчер У., Манн Дж. И Кассон А. Г. Ожидание операции с точки зрения пациента. Psychol. Res. Behav. Manag. 2 , 107–119 (2009). Google Scholar 60. Аймерих-Франч, Л. Почему пора перестать подвергать остракизму социальных роботов. Nat. Мах. Intell. 2 , 364 (2020). Google Scholar 61. Данкин Б., Адралес Г. Л., Апельгрен К. и Меллингер Дж. Д. Хирургическое моделирование: текущий обзор. Surg. Endosc. Другое Интерв. Tech. 21 , 357–366 (2007). Google Scholar 62. Эванс, К. Х. и Шенартс, К. Д. Развитие образовательных методов в хирургической подготовке. Surg. Clin. North Am. 96 , 71–88 (2016). Google Scholar 63. Шридхар, А. Н., Бриггс, Т. П., Келли, Дж. Д. и Натан, С. Обучение роботизированной хирургии — обзор. Curr. Урол. Отчет 18 , 58 (2017). Google Scholar 64. Визариус, Х., Гонг, Дж., Шеер, К., Хараламб, С. и Нолти, Л. П. Человеко-машинные интерфейсы в компьютерной хирургии. Comput. Aided Surg. 2 , 102–107 (1997). Google Scholar 65. O’Hara, K. et al. Бесконтактное взаимодействие в хирургии. Commun. ACM 57 , 70–77 (2014). Google Scholar 66. Стефан Д., Зельцер Х. и Виллеке Ф. Первые опыты использования телероботической системы New Senhance в висцеральной хирургии. Виск. Med. 34 , 31–36 (2018). Google Scholar 67. Касарин, Дж.и другие. Внедрение роботизированной хирургии рака матки в США: лучшие результаты без увеличения затрат. Gynecol. Онкол. 156 , 451–458 (2020). Google Scholar 68. Агарвал Р., Раджанбабу А., Гоэль Г. и Унникришнан У. Г. Сравнение клинических исходов хирургии рака матки после внедрения роботизированной хирургии. J. Obstet. Гинеколь. Индия 69 , 284–291 (2019). Google Scholar 69. Yun, J. E. et al. Клинические результаты и стоимость роботизированной хирургии при раке простаты: мультиинституциональное исследование в Корее. Prostate Int. 7 , 19–24 (2019). Google Scholar 70. Ljungqvist, O., Scott, M. & Fearon, K. C. Улучшенное восстановление после операции: обзор. JAMA Surg. 152 , 292–298 (2017). Google Scholar 71. Payne, C.J., Rafii-Tari, H. & Yang, G.Z. Система обратной связи по силе для эндоваскулярной катетеризации. В IEEE Int. Конф. Интеллектуальные роботы и системы (IEEE, 2012). 72. Пейн, К. Дж. И Янг, Г. З. Ручные медицинские роботы. Ann. Биомед. Англ. 42 , 1594–1605 (2014). Google Scholar 73. Автор: alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт 2011 - 2019 © Сайт Автолюбителей Вся информация на сайте защищена авторскими правами. Карта сайта