Дистанционно управляемые роботы и манипуляторы, относящиеся к классу манипуляционных робототехнических си­стем, находят самое широкое применение во многих областях дея­тельности человека.

Бурное развитие промышленной робототехники, основной базой которой стали автоматически действующие манипуляционные роботы с программным управлением, позволило подойти к решению одной из наиболее актуальных задач – исключения ручного труда человека из сферы производства. При этом не только обеспечивается повышение производительности за счет интенсификации технологических процессов, но и существенно улучшается качество проводимых работ, повышается надежность выполнения операций.

Однако использование автоматически действующих роботов, часто называемых манипуляторами с программным управлением, требует серьезной подготовки производства, организации более тесного их взаимодействия с другим технологическим оборудованием. Как правило, действия робота в составе оборудования автоматизированного производства строго определены его назначением, т.е. ограничены какой-либо одной сферой применения.

Специализация промышленных роботов позволяет обеспечить наиболее эффективную их эксплуатацию при выполнении определенных работ, например сборки, сварки, окраски и т.п. При этом эффективность эксплуатации робота и качество выполняемой им работы определяются во многом степенью его согласования с другим технологическим оборудованием в строго детерминированных условиях рабочей зоны.

Очевидно, что изменение условий в рабочей зоне требует адаптации самого промышленного робота при его программном управлении. Средства адаптации, входными элементами которых являются как датчики очувствления манипуляционного устройства, так и датчики информации об условиях в рабочей зоне, существенно усложняют робототехническую систему, уменьшая при этом и надежность ее работы. Достаточно большую сложность представляет формализованное описание внешней среды – рабочей зоны робота, необходимое при программировании действий робота в недетерминированных условиях рабочей зоны.

Этим определяется высокая эффективность дистанционного управления в период ввода программы в систему автоматического управления, т.е. в режиме обучения. Действительно, при дистанционном обучении робота человек-оператор имеет возможность непосредственно оценивать условия в рабочей зоне. Зрительный и слуховой аппараты человека достаточно совершенны, чтобы обеспечить действия манипуляционного робота при выполнении весьма сложных операций без привлечения каких-либо систем технического зрения и стереофонических систем, входящих в информационное обеспечение автоматически действующего робота [1].

Степень участия человека-оператора в управлении манипуляционным роботом не только определяется сложностью выполняемой операции, но и существенно зависит от структуры системы и принципа дистанционного управления. Так, при командном, копирующем и полуавтоматическом управлении манипулятором человек постоянно обеспечивает формирование движений его исполнительного устройства.

Супервизорное и диалоговое управления позволяют в значительной степени освободить человека от выполнения простейших, повторяющихся движений, работать в режиме диспетчирования действий робота. Очевидно, что при этом используется микропроцессорная система управления движением манипулятора. В ряде случаев требуется силомоментное или тактильное очувствление робота, позволяющее организовать наиболее рациональное взаимодействие с объектами работы.

Весьма эффективными при выполнении разнообразных операций с помощью манипуляторов универсального назначения являются системы комбинированного дистанционно-автоматического управления. В подобных робототехнических системах оператор подключается к управлению лишь в моменты выполнения наиболее сложных действий манипуляционного робота.

Наличие дистанционного режима позволяет обеспечить и оперативную коррекцию программы движения автоматически действующего робота, которую осуществляет человек-оператор, непосредственно наблюдающий за ходом работы.

Наиболее актуальным является переход с автоматического на дистанционное ручное управление в непредвиденных, заранее не запрограммированных ситуациях и особенно в аварийных условиях. Оперативное вмешательство человека-оператора в процесс автоматического действия робототехнической системы позволяет в целом ряде случаев осуществить сложные ремонтные работы без существенного усложнения самой системы управления робота.

Все это свидетельствует о необходимости широкого привлечения методов дистанционного управления при организации структуры автоматизированного производства. Однако наиболее актуальным остается использование дистанционно управляемых манипуляторов в недетерминированных условиях экстремальных сред, где необходимо выполнять сложные операции исследовательского характера, проводить монтажно-сборочные работы с использованием универсального инструмента или оснастки. К таким средам в первую очередь относятся зоны с наличием радиоактивных излучений, опасных для здоровья человека. Подводно-технические работы, осуществляемые на больших глубинах, также рациональнее проводить с помощью манипуляционных роботов с дистанционно-автоматическим управлением.

Принципы дистанционно-автоматического управления представляются весьма перспективными при создании манипуляционных роботов, обслуживающих атомные электростанции и, в будущем, термоядерные энергетические установки. Большие возможности открывает использование манипуляционных роботов с дистанционно-автоматическим управлением в горнодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.