Formation et développement de la robotique soviétique

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Un bon article de synthèse sur la formation et le développement de la robotique soviétique.

La robotisation en URSS

Au XXe siècle, l'URSS était en fait l'un des leaders mondiaux de la robotique. Contrairement à toutes les affirmations des propagandistes et des politiciens bourgeois, l'Union soviétique a pu, en plusieurs décennies, passer d'un pays avec un peuple qui ne savait pas lire et écrire à une puissance spatiale avancée.

Considérons quelques exemples - mais pas tous - de la formation et du développement de solutions robotiques.

Dans les années 1930, l'un des écoliers soviétiques, Vadim Matskevich, a créé un robot qui pouvait se déplacer avec sa main droite. La création du robot a duré 2 ans, tout ce temps que le garçon a passé dans les ateliers de tournage de l'Institut polytechnique de Novotcherkassk. A 12 ans, Vadim se distinguait déjà par son ingéniosité. Il a créé une petite voiture blindée radiocommandée qui a lancé des feux d'artifice.

Également au cours de ces années, des lignes automatiques pour le traitement de pièces de roulement sont apparues, puis, à la fin des années 40, une production complexe de pistons pour moteurs de tracteurs a été créée pour la première fois au monde. Tous les processus ont été automatisés: du chargement des matières premières à l'emballage des produits.

À la fin des années 40, le scientifique soviétique Sergueï Lebedev acheva le développement du premier ordinateur numérique électronique de l'Union soviétique, le MESM, apparu en 1950. Cet ordinateur est devenu le plus rapide d'Europe. Un an plus tard, l'Union soviétique a publié une ordonnance sur le développement de systèmes de contrôle automatique pour les équipements militaires et la création du Département de robotique spéciale et de mécatronique.

En 1958, des scientifiques soviétiques ont développé le premier AVM (ordinateur analogique) à semi-conducteur au monde, le MN-10, qui a remporté les invités de l'exposition à New York. Dans le même temps, le cybernéticien Viktor Glushkov a exprimé l'idée de structures informatiques "en forme de cerveau" qui connecteraient des milliards de processeurs et faciliteraient la fusion de la mémoire des données.

Ordinateur analogique MN-10

À la fin des années 1950, les scientifiques soviétiques ont pu photographier la face cachée de la Lune pour la première fois. Cela a été fait en utilisant la station automatique "Luna-3". Et le 24 septembre 1970, le vaisseau spatial soviétique Luna-16 a livré des échantillons de sol de la Lune à la Terre. Cela a ensuite été répété avec l'appareil Luna-20 en 1972.

L'une des réalisations les plus notables de la robotique domestique et de la science a été la création du bureau d'études nommé d'après V. I. Appareil Lavochkin "Lunokhod-1". Il s'agit d'un robot détecté de deuxième génération. Il est équipé de systèmes de capteurs, dont le principal est le système de vision technique (STZ). Lunokhod-1 et Lunokhod-2, développés en 1970-1973, contrôlés par un opérateur humain en mode supervision, ont reçu et transmis de précieuses informations sur la surface lunaire à la Terre. Et en 1975, les stations interplanétaires automatiques Venera-9 et Venera-10 ont été lancées en URSS. À l'aide de répéteurs, ils ont transmis des informations sur la surface de Vénus et y ont atterri.

Le premier rover au monde "Lunokhod-1"

En 1962, un robot humanoïde "REKS" est apparu au musée polytechnique, qui organisait des excursions pour les enfants.

Depuis la fin des années 60, l'introduction massive des premiers robots domestiques dans l'industrie a commencé en Union soviétique, le développement de fondations et d'organisations scientifiques et techniques liées à la robotique. L'exploration des espaces sous-marins par des robots a commencé à se développer rapidement, les développements militaires et spatiaux ont été améliorés.

Une réalisation spéciale au cours de ces années a été le développement d'un avion de reconnaissance sans pilote à longue portée DBR-1, qui pouvait effectuer des missions dans toute l'Europe occidentale et centrale. De plus, ce drone a reçu la désignation I123K, sa production en série est établie depuis 1964.

DBR - 1

En 1966, les scientifiques de Voronej ont inventé un manipulateur pour empiler des tôles.

Comme mentionné ci-dessus, le développement du monde sous-marin a suivi le rythme d'autres avancées techniques. Ainsi, en 1968, l'Institut d'océanologie de l'Académie des sciences de l'URSS, en collaboration avec l'Institut polytechnique de Leningrad et d'autres universités, a créé l'un des premiers robots pour l'exploration du monde sous-marin - un appareil contrôlé par ordinateur "Manta" (du type "Pieuvre"). Son système de contrôle et ses appareils sensoriels permettaient de capturer et de ramasser un objet pointé par l'opérateur, de l'amener au "télé-œil" ou de le placer dans un bunker pour étude, ainsi que de rechercher des objets en eau trouble.

En 1969, à l'Institut central de recherche du ministère de l'Industrie de la Défense sous la direction de B. N. Surnin a commencé à créer un robot industriel "Universal-50". Et en 1971, les premiers prototypes de robots industriels de la première génération sont apparus - les robots UM-1 (créés sous la direction de PNBelyanin et B. Sh. Rozin) et UPK-1 (sous la direction de VI Aksenov), équipés de des systèmes logiciels contrôlés et conçus pour effectuer des opérations d'usinage, d'emboutissage à froid, de galvanoplastie.

L'automatisation au cours de ces années a même atteint le point où un coupeur robotisé a été introduit dans l'un des ateliers. Il a été programmé pour un patron, mesurant la taille de la silhouette du client jusqu'à la coupe du tissu.

Au début des années 70, de nombreuses usines sont passées à des lignes automatisées. Par exemple, l'usine horlogère de Petrodvorets "Raketa" a abandonné l'assemblage manuel de montres mécaniques et est passée à des lignes robotisées réalisant ces opérations. Ainsi, plus de 300 travailleurs ont été libérés d'un travail fastidieux et la productivité du travail a été multipliée par 6. La qualité des produits s'est améliorée et le nombre de rejets a considérablement diminué. Pour une production avancée et rationnelle, l'usine a reçu l'Ordre du Drapeau rouge du travail en 1971.

Usine de montres Petrodvorets "Raketa"

En 1973, les premiers robots industriels mobiles de l'URSS MP-1 et "Sprut" ont été assemblés et mis en production à l'OKB TC de l'Institut polytechnique de Leningrad, et un an plus tard, ils ont même organisé le premier championnat du monde d'échecs parmi les ordinateurs, où le gagnant était le programme soviétique " Kaissa ".

Dans le même 1974, le Conseil des ministres de l'URSS dans un décret gouvernemental du 22 juillet 1974 "sur les mesures d'organisation de la production de manipulateurs programmés automatiques pour la construction mécanique" a indiqué: de nommer l'OKB TK comme l'organisme principal pour le développement de robots industriels pour la construction mécanique. Conformément au décret du Comité d'État de l'URSS pour la science et la technologie, les 30 premiers robots industriels en série ont été créés pour desservir diverses industries: pour le soudage, pour l'entretien des presses et des machines-outils, etc. Le développement des systèmes de navigation magnétique Kedr, Invariant et Skat pour les vaisseaux spatiaux, les sous-marins et les avions a commencé à Leningrad.

L'introduction de divers systèmes informatiques ne s'est pas arrêtée. Ainsi, en 1977, V. Burtsev a créé le premier complexe informatique multiprocesseur symétrique (MCC) "Elbrus-1". Pour la recherche interplanétaire, les scientifiques soviétiques ont créé un robot intégral "Centaure" contrôlé par le complexe M-6000. La navigation de ce complexe informatique se composait d'un gyroscope et d'un système de navigation à l'estime avec un odomètre; il était également équipé d'un télémètre à balayage laser et d'un capteur tactile qui permettait d'obtenir des informations sur l'environnement.

Les meilleurs échantillons créés à la fin des années 70 incluent des robots industriels tels que "Universal", PR-5, Brig-10, MP-9S, TUR-10 et un certain nombre d'autres modèles.

En 1978, l'URSS a publié un catalogue « Robots industriels » (M.: Min-Stankoprom de l'URSS; Ministère de l'Enseignement supérieur de la RSFSR; NIIMash; Design Bureau of Technical Cybernetics at the Leningrad Polytechnic Institute, 109 p.), qui a présenté les caractéristiques techniques de 52 modèles de robots industriels et de deux manipulateurs à commande manuelle.

De 1969 à 1979, le nombre d'ateliers et d'industries entièrement mécanisés et automatisés est passé de 22, 4 à 83, 5 000, et les entreprises mécanisées - de 1, 9 à 6, 1 000.

En 1979, en URSS, ils ont commencé à produire des UVK multiprocesseurs hautes performances avec une structure PS 2000 reconfigurable, ce qui a permis de résoudre de nombreux problèmes mathématiques et autres. Une technologie de parallélisation des tâches a été développée, ce qui a permis à l'idée d'un système d'intelligence artificielle de se développer. À l'Institut de cybernétique, sous la direction de N. Amosov, le légendaire robot "Kid" a été créé, contrôlé par un réseau de neurones d'apprentissage. Un tel système, à l'aide duquel un certain nombre d'études importantes dans le domaine des réseaux de neurones ont été menées, a révélé les avantages de la gestion de ces derniers par rapport aux algorithmes traditionnels. Dans le même temps, l'Union soviétique a développé un modèle révolutionnaire d'ordinateur de deuxième génération - BESM-6, dans lequel le prototype de la mémoire cache moderne est apparu pour la première fois.

BESM-6

Également en 1979 à l'Université technique d'État de Moscou. N. E. Bauman, sur ordre du KGB, un dispositif d'élimination d'objets explosifs a été développé - un robot mobile ultraléger MRK-01 (les caractéristiques du robot peuvent être consultées sur le lien).

En 1980, environ 40 nouveaux modèles de robots industriels sont entrés en production en série. De plus, conformément au programme de la norme d'État de l'URSS, les travaux de normalisation et d'unification de ces robots ont commencé et, en 1980, le premier robot industriel pneumatique à contrôle de position, équipé de la vision technique MP-8, est apparu. Il a été développé par l'OKB TC de l'Institut polytechnique de Leningrad, où l'Institut central de recherche et de développement en robotique et en cybernétique technique (TsNII RTK) a été créé. En outre, les scientifiques se sont penchés sur les problèmes de création de robots sensibles.

En général, en 1980, le nombre de robots industriels en URSS dépassait 6 000 pièces, soit plus de 20% du nombre total dans le monde.

En octobre 1982, l'URSS est devenue l'organisateur de l'exposition internationale Industrial Robots-82. La même année, un catalogue est publié " Robots industriels et manipulateurs à commande manuelle " (Moscou: NIIMash USSR Ministry of Machine-Tool Industry, 100 p.), qui fournit des données sur les robots industriels produits non seulement en URSS (67 modèles), mais aussi en Bulgarie, Hongrie, Allemagne de l'Est, Pologne, Roumanie et Tchécoslovaquie.

En 1983, l'URSS a adopté un complexe P-700 "Granit" unique développé spécifiquement pour la Marine, développé par NPO Mashinostroyenia (OKB-52), dans lequel les missiles pouvaient s'aligner indépendamment en formation de combat et répartir les cibles pendant le vol entre eux.

En 1984, des systèmes ont été développés pour la récupération d'informations provenant d'avions écrasés et la désignation des sites d'écrasement « Maple », « Marker » et « Call ».

À l'Institut de cybernétique, sur ordre du ministère de la Défense de l'URSS, un robot autonome "MAVR" a été créé au cours de ces années, qui pouvait se diriger librement vers la cible à travers un terrain accidenté et difficile. "MAVR" possédait une grande capacité de cross-country et un système de protection fiable. Également au cours de ces années, le premier robot incendie a été conçu et mis en œuvre.

En mai 1984, le gouvernement a publié un décret "sur l'accélération des travaux d'automatisation de la production de machines sur la base de processus technologiques avancés et de complexes flexibles réajustables", qui a donné un nouveau bond en avant à la robotisation en URSS. La responsabilité de la mise en œuvre de la politique dans le domaine de la création, de l'introduction et du maintien d'une production automatisée flexible a été confiée au ministère de l'Industrie de la machine-outil de l'URSS. La plupart des travaux ont été effectués dans des entreprises de construction mécanique et de métallurgie.

En 1984, il y avait déjà plus de 75 ateliers et sections automatisés équipés de robots, le processus de mise en œuvre intégrée de robots industriels dans le cadre de lignes technologiques et d'installations de production automatisées flexibles qui étaient utilisées dans l'ingénierie mécanique, la fabrication d'instruments, la radio et l'industrie électronique a été gagner en force.

Dans de nombreuses entreprises de l'Union soviétique, des modules de production flexibles (PMM), des lignes automatisées flexibles (GAL), des sections (GAU) et des ateliers (GAC) avec des systèmes automatisés de transport et de stockage (ATSS) ont été mis en service. Au début de 1986, le nombre de ces systèmes était supérieur à 80, ils comprenaient le contrôle automatique, le changement d'outil et l'enlèvement des copeaux, grâce auxquels le temps de cycle de production a été réduit de 30 fois, l'économie de la zone de production a augmenté de 30 à 40 %.

Modules de fabrication flexibles

En 1985, TsNII RTK a commencé à développer un système de robots embarqués pour l'ISS « Bourane », équipé de deux manipulateurs de 15 m de long, de systèmes d'éclairage, de télévision et de télémétrie. Les principales tâches du système étaient d'effectuer des opérations avec une cargaison de plusieurs tonnes: déchargement, amarrage à la station orbitale. Et en 1988, l'ISS Energia-Buran a été lancée. Les auteurs du projet étaient V. P. Glushko et d'autres scientifiques soviétiques. L'ISS Energia-Buran est devenu le projet le plus important et le plus avancé des années 1980 en URSS.

ISS "Energia-Bourane"

En 1981-1985. en URSS, il y a eu un certain déclin de la production de robots en raison de la crise mondiale des relations entre les pays, mais au début de 1986, plus de 20 000 robots industriels fonctionnaient déjà dans les entreprises du ministère des Instruments de l'URSS.

À la fin de 1985, le nombre de robots industriels en URSS approchait les 40 000, ce qui représentait environ 40 % de tous les robots dans le monde. A titre de comparaison: aux États-Unis, ce nombre était plusieurs fois inférieur. Les robots ont été largement introduits dans l'économie et l'industrie.

Après les événements tragiques de la centrale nucléaire de Tchernobyl, l'Université technique d'État de Moscou porte le nom Bauman, les ingénieurs soviétiques V. Shvedov, V. Dorotov, M. Chumakov, A. Kalinin ont développé rapidement et avec succès des robots mobiles qui ont aidé à effectuer les recherches et les travaux nécessaires après la catastrophe dans les zones dangereuses - MRK et Mobot-ChKhV. On sait qu'à cette époque des dispositifs robotiques étaient utilisés à la fois sous la forme de bulldozers radiocommandés et de robots spéciaux pour désinfecter les abords, le toit et le bâtiment de l'unité de secours de la centrale nucléaire.

Mobot-CHHV (robot mobile, Tchernobyl, pour les troupes chimiques)

En 1985, l'URSS avait développé des normes Gos pour les robots et manipulateurs industriels: des normes telles que GOST 12.2.072-82 « Robots industriels. Complexes et sections technologiques robotiques. Exigences générales de sécurité ", GOST 25686-85" Manipulateurs, auto-opérateurs et robots industriels. Termes et définitions "et GOST 26053-84" Robots industriels. Règles d'acceptation. Méthodes d'essai ".

À la fin des années 80, la tâche de robotiser l'économie nationale acquiert une grande urgence: industries minières, métallurgiques, chimiques, légères et alimentaires, agriculture, transports et construction. La technologie de la fabrication d'instruments a été largement développée, qui est passée à la base microélectronique.

À la fin des années soviétiques, un robot pouvait remplacer une à trois personnes dans la production, selon le quart de travail, augmenter la productivité du travail d'environ 20 à 40 % et remplacer principalement les travailleurs peu qualifiés. Le défi pour les scientifiques et les développeurs soviétiques était de réduire le coût du robot, car cela limitait considérablement la robotique omniprésente.

En URSS, un certain nombre d'équipes scientifiques et de production ont été impliquées dans le développement des fondements théoriques de la robotique, le développement d'idées scientifiques et techniques, la création et la recherche de robots et de systèmes robotiques au cours de ces années: MSTU im. N. E. Bauman, Institut de génie mécanique. AA Blagonravova, Institut central de recherche et de développement de la robotique et de la cybernétique technique (TsNII RTK) de l'Institut polytechnique de Saint-Pétersbourg, Institut de soudage électrique du nom E. O. Paton (Ukraine), Institut de mathématiques appliquées, Institut des problèmes de contrôle, Institut de recherche en technologie du génie mécanique (St. Rostov), Institut de recherche expérimentale sur les machines-outils pour la coupe des métaux, Institut de conception et de technologie de l'ingénierie lourde, Orgstankoprom, etc.

Membres correspondants I. M. Makarov, D. E. Okhotsimsky, ainsi que de célèbres scientifiques et spécialistes M. B. Ignatiev, D. A. Pospelov, A. B. Kobrinsky, G. N. Rapoport, C.-B. Gurfinkel, N. A. Lakota, Yu. G. Kozyrev, V. S. Koulechov, F. M. Koulakov, C.-B. Yastrebov, E. G. Nahapetyan, A. V. Timofeev, C.-B. Rybak, M. S. Vorochilov, A. K. Platonov, G. P. Katys, A. P. Bessonov, A. M. Pokrovski, B. G. Avetikov, A. I. Korendyasev et autres.

Les jeunes spécialistes étaient formés par le système de formation universitaire, d'enseignement secondaire et professionnel spécial et par le système de recyclage et de perfectionnement des travailleurs.

La formation du personnel dans la principale spécialité robotique "Systèmes et complexes robotiques" a été réalisée à cette époque dans un certain nombre d'universités de premier plan du pays (MSTU, SPPI, Kiev, Chelyabinsk, instituts polytechniques de Krasnoïarsk, etc.).

Pendant de nombreuses années, le développement de la robotique en URSS et dans les pays d'Europe de l'Est s'est fait dans le cadre de la coopération entre les pays membres du CAEM (Conseil d'Assistance Economique Mutuelle). En 1982, les chefs des délégations ont signé un Accord général de coopération multilatérale dans le développement et l'organisation de la production de robots industriels, en lien avec lequel le Conseil des concepteurs en chef (SGC) a été créé. Au début de 1983, les membres du CAEM ont signé un accord sur la spécialisation et la coopération multilatérales dans la production de robots industriels et de manipulateurs à des fins diverses, et en décembre 1985, la 41e session (extraordinaire) du CAEM a adopté le programme global de progrès scientifique et technologique. des pays membres du CAEM jusqu'en 2000, dans laquelle les robots industriels et la robotisation de la production sont inclus comme l'un des domaines prioritaires pour l'automatisation intégrée.

Avec la participation de l'URSS, de la Hongrie, de la République démocratique allemande, de la Pologne, de la Roumanie, de la Tchécoslovaquie et d'autres pays du camp socialiste, un nouveau robot industriel pour le soudage à l'arc électrique "Interrobot-1" a été créé avec succès au cours de ces années. Avec des spécialistes de Bulgarie, des scientifiques de l'URSS ont même fondé l'association de production "Red Proletarian - Beroe", qui était équipée de robots modernes à entraînement électromécanique de la série RB-240. Ils étaient destinés aux opérations auxiliaires: chargement et déchargement de pièces sur des machines de découpe de métaux, changement d'outils de travail, transport et palettisation de pièces, etc.

En résumé, on peut dire qu'au début des années 90, environ 100 000 unités de robots industriels ont été produites en Union soviétique, ce qui a remplacé plus d'un million de travailleurs, mais les employés libérés ont toujours trouvé du travail. En URSS, plus de 200 modèles de robots ont été développés et produits. À la fin de 1989, plus de 600 entreprises et plus de 150 instituts de recherche et bureaux d'études faisaient partie du ministère de l'Instrument de l'URSS. Le nombre total d'employés dans l'industrie a dépassé le million.

Les ingénieurs soviétiques prévoyaient d'introduire l'utilisation de robots dans presque tous les domaines de l'industrie: génie mécanique, agriculture, construction, métallurgie, mines, industries légère et alimentaire, mais cela n'était pas destiné à se réaliser.

Avec la destruction de l'URSS, les travaux prévus sur le développement de la robotique au niveau de l'État se sont arrêtés et la production en série de robots a cessé. Même les robots qui étaient déjà utilisés dans l'industrie ont disparu: les moyens de production ont été privatisés, puis les usines ont été complètement détruites, et l'équipement unique et coûteux a été détruit ou vendu à la ferraille. Le capitalisme est venu.