Немного истории

Юнимейт, 1961

Первая промышленная рука — Unimate. Изобретатель Джордж Девол запатентовал «программируемый перенос деталей», а инженер Джозеф Энгельбергер сделал из патента машину. В 1961 году первая рука встала на завод General Motors: брала раскалённые отливки из машины литья под давлением и складывала их в сторону — работа тяжёлая и опасная для человека. Шаги движения рука хранила на магнитном барабане: какой сустав куда повернуть на каждом шаге. Наш укладчик делает то же самое — только шаги шагает CD4017, а углы лежат в памяти поз.

барабан с шагамимашина литьяотливкагорячаяв сторонустопкойUnimate, 1961
Первая промышленная рука Unimate на заводе General Motors: вынимала горячие отливки из машины литья и складывала их. Шаги — на магнитном барабане.

ПЛК вместо шкафа реле, 1968

Станки тогда управлялись шкафами реле: каждое правило — свой провод. Поменять порядок работы — значит перепаять шкаф. В 1968 году General Motors объявила конкурс на «программируемый контроллер», и инженер Дик Морли с коллегами сделали Modicon 084: правила стали записью в памяти, а провода остались те же. Так появились ПЛК — они и сегодня управляют конвейерами. Уроки 5 и 6 повторяют этот путь: сначала мозг из микросхем и проводов, потом тот же мозг — прошивкой одной GAL.

шкаф реле: правило — провод1968Modicon 084правила в памятивходывыходыПЛК: правило — запись, провода те же
От шкафа реле к ПЛК: в шкафу каждое правило — свой провод, в программируемом контроллере правила — запись в памяти. Уроки 5 и 6 проходят тот же путь: микросхемы с проводами → прошивка одной GAL.

SCARA, 1978

Профессор Хироси Макино из японского университета Яманаси придумал руку для сборки: два сустава, которые поворачиваются только в горизонтальной плоскости, как плечо и локоть, лежащие на столе. Такая рука быстрая и точная по горизонтали и «мягкая» по высоте — назвали её SCARA: Selective Compliance Assembly Robot Arm, «сборочная рука с избирательной податливостью» — жёсткая там, где нужна точность, и уступчивая там, где деталь надо дожать на место. Имя прижилось и стало нарицательным: сегодня «скара» — так называют любую руку с двумя горизонтальными суставами, кто бы её ни выпускал. Такие руки раскладывают детали, вставляют микросхемы в платы и упаковывают таблетки. Наша рука — тоже SCARA: плечо, балка, локоть, балка, захват.

вниз-вверхсбоку: оба сустава поворачиваются в горизонтальной плоскостиплечолокотьсверху: как наша рука
SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) — рука для сборки: плечо и локоть поворачиваются только в горизонтальной плоскости, по высоте ходит одна ось. Наша рука — SCARA без оси высоты.

Серво из авиамоделей

Серво, как в наборе, пришли из радиоуправляемых моделей: один провод, импульс раз в 20 мс, длина импульса — угол. Модель самолёта ворочает рулями, робот-игрушка — лапами, а в нашем наборе так поворачиваются плечо и локоть. Счётчик, сравнение и генератор — та же схема, что у первых пропорциональных пультов: длину импульса там отмеряли так же, по шагам.