Как работает робот автомат: Как работает АКПП | Устройство автоматической коробки передач

Роботизированная коробка передач (РКПП): устройство, принцип работы, виды

На что только не идут люди, лишь бы не выжимать сцепление! Пожалуй, апогеем сложности стала коробка-автомат, после которой конструкторы поняли, что создали монстра и надо бы что-то попроще. И правда, более простую конструкцию имеет вариатор и даже, как ни странно, роботизированная коробка переключения передач, она же РКПП, РКП, DCT, DSG или «робот».

Как и все автомобильные новинки, первые модели РКПП были не самыми удачными и удобными в работе. Но со временем их конструкция совершенствовалась, так что сегодняшние модификации могут похвастаться и скоростью реакции, и надежностью.

Что же такое роботизированная коробка переключения передач?

Роботизированная коробка переключения передач

Основной принцип действия «коробки-робота» мало чем отличается от классической «механики» (за что ее, кстати, ценят автолюбители). Есть первичный вал, на который идет крутящий момент от двигателя, и вторичный, который передает вращение на главную передачу. И есть сцепление, необходимое для размыкания коробки и двигателя для переключения передач.

Главное отличие состоит в том, что управляет всем этим не водитель, а электроника. Система датчиков и электронный блок управления (ЭБУ) определяет, когда нужно разомкнуть сцепление, какую передачу включить, затем задействует сервомеханизмы (актуаторы) и умная техника срабатывает без участия человека. А значит, педаль сцепления больше не нужна. Ура!

Сервоприводов в коробке два:

• задача одного размыкать сцепление;
• второго – перемещать синхронизаторы для включения нужной передачи.

Управляться они могут в ручном режиме (когда водитель управляет сцеплением с помощью селектора РКП или подрулевыми лепестками) или автоматикой, когда вся информация поступает с многочисленных датчиков на ЭБУ, обрабатывается, и в виде команд поступает на блок управления коробкой.

Управление сервоприводами может осуществляться двумя способами:

1. электромотором;
2. гидравликой.

Первый однозначно дешевле, проще и надежней, но слегка «тупит» и потому не подходит для крутых спорткаров. Гидравлическая система работает быстрей и четче, но и цена ее выше.

Виды РКПП

В своем развитии «робот» прошел путь от «почти механики» до «автомата», соответственно росла надежность и скорость работы. Первые РКПП практически дублировали конструкцию механической коробки, с поправкой на другой принцип привода механизмов. На смену им пришли роботизированные коробки с двумя сцеплениями, и вот они произвели настоящий переворот во взглядах на этот вид трансмиссии.

РКПП с одним сцеплением

Роботизированная коробка передач с одним сцеплением

Первый опыт, первые ласточки, первые ошибки. Робот с одним сцеплением по своему принципу дублирует механическую коробку передач. Точно так же с помощью сцепления ведущий вал соединяется в коленвалом двигателя, а от него момент вращения передается на ведомый вал через шестерни-синхронизаторы.

Электроника разъединяет сцепление, переключает передачу, и затем плавно включает сцепление. В принципе, всё то же самое, что делает сам водитель. Вот только электроника немного подтормаживает с включением сцепления, из-за чего при разгоне получаются провалы скорости. Не самое приятное ощущение.

Этот вид коробок сегодня устанавливается на бюджетные модификации автомобилей. Он больше подходит для плавного «семейного» вождения и совершенно не годится для любителей рвануть с места на «соточку».

РКПП с двумя сцеплениями

Роботизированная коробка передач с двумя сцеплением

А вот это уже более интересная конструкция, в которой проведена качественная работа над ошибками.
Как сделать так, чтобы не было бесящих секундных провалов? Конструкторы решили эту проблему, установив сразу два первичных вала (то есть оба они связаны с двигателем).

Один вал пустотелый, и в него вставлен второй. Каждый из них управляется отдельным механизмом сцепления. Когда автомобиль трогается с места, включается первая передача на первом валу, при этом второй еще неподвижен, но к нему уже подключена вторая передача. Как только она понадобится, второй вал включается в работу сразу, без задержек. И вторая передача уже на нём включена.

Эта конструкция сегодня пользуется огромным успехом у автоинженеров. Преселективные РКП оказались удобными, надежными и комфортными. Конечно, за такое удовольствие приходится платить, но оно того стоит.

Устройство и принцип работы РКПП с одним сцеплением

Рассматривая устройство простой РКПП, можно всё время повторять фразу «как на механике». Основные конструктивные элементы этой коробки:

1. Сцепление. Это стандартное, привычное нам механическое сцепление, никакого гидротрансформатора, как у АКПП, никакой жидкости ATF в нём нет;
2. Первичный (ведущий) вал. На нём жестко закреплены шестерни, которые постоянно вращаются вместе с ним. Сам вал соединен с механизмом сцепления;
3. Вторичный (ведомый) вал. На нём тоже насажены шестерни (по количеству столько же, сколько на первичном валу), но они не зафиксированы жестко, а могут свободно проворачиваться. Вторичный вал подключен к главной передаче и передает вращение на колёса автомобиля;
4. Диски синхронизаторов. Их задача – блокировать на ведомом валу нужную шестерню и тем самым включать нужную передачу;
5. Актуаторы. Это механизмы, отвечающие за включение/отключение сцепления и подключение нужных синхронизаторов. Вот их в механической коробке нет.

Устройство роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Принцип работы роботизированной коробки с однодисковым сцеплением тоже не сильно отличается от порядка работы МКПП:

1. Когда водитель включает передачу, сервопривод отключает сцепление. Первичный вал размыкается с двигателем, чтобы могла включиться передача;
2. После этого второй сервопривод (актуатор) подключает синхронизатор к нужной шестерне на ведомом валу. Вместо того, чтобы свободно вращаться на валу, шестерня блокируется синхронизатором;
3. Затем автоматика включает сцепление, шестерня на ведомом валу начинает двигаться синхронно с парной шестерней первичного вала. Зубчатая пара передает момент вращения на ведомый вал.

Работа роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Как же приводятся в действие актуаторы? Для этого используется электрический или гидравлический привод.

Электропривод – это обычно шаговый электродвигатель с передаточным механизмом, который включается в нужный момент и на нужное время.

Гидравлический привод приводится в действие электромагнитными клапанами-толкателями, которые через жидкость действуют на сервомеханизмы. За счет того, что используется не только гидравлика, но и электрокомпоненты, второе его название – электрогидравлический привод.

Блок управления получает не только команды от водителя, но и данные с датчиков ABS, ESP, оборотов двигателя и т.д. Однако, какой бы качественной ни была система управления однодисковым сцеплением, провалы при переключении передач всё равно чувствуются. Это не спортивная коробка.

Устройство и принцип работы РКПП с двумя сцеплениями

Устройство роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями

Преселективный робот – так называют этот тип РКП. И хоть многое в нём сохранилось от «механики», большая часть компоновки сделана по новому принципу. Основные конструктивные элементы:

1. Первичный вал (внешний) четных передач. Это пустотелый вал, на котором жестко закреплены шестерни № 2, 4 и 6;
2. Первичный вал (внутренний) нечетных передач. Он вставлен во внутреннюю полость внешнего вала и несет на себе шестерни № 1, 3, 5, 7 (если есть) и заднего хода;
3. Два механизма сцепления, каждое для отдельного ведущего вала. Каждое из них управляется отдельно и в любой момент может быть включено или отключено;
4. Два ведомых (вторичных) вала. На каждом из них установлены шестерни передач, синхронизаторы и по одной шестерне главной передачи;
5. Гидроблок;
6. Актуаторы сцепления и переключения передач.

То, как работает коробка с двумя сцеплениями, сильно отличается от первых моделей РКПП:

1. При включении передачи приводится в действие сцепление: тот ведущий вал, который работал, отключается от двигателя, другой, наоборот, подключается. Если это старт, то включается сцепление вала нечетных передач;
2. К тому валу, который в данный момент отключен от двигателя, подключается следующая передача ведомого вала. Пока она не задействована, поскольку ведущий вал не вращается, но зацепление уже готово;
3. При переключении передачи работавший до этого вал выключается от двигателя и подключается сцепление второго. И на нём уже включена нужная передача.

Таким образом, коробка сама готовит ту передачу, которая может понадобиться в следующий момент. Чтобы не было паузы, сцепление срабатывает быстро и четко. Нет паузы на включение-отключение сцепления, нет провалов мощности. Наглядно видно на принцип работы на видео, ниже.

Этот тип коробки назвали преселективным, то есть предварительно выбирающем следующий ход.
В качестве привода используется в основном гидравлика: нет смысла делать такую быструю коробку, и полностью терять от нее эффект на задержки в работе электромотора.

Преселективные коробки бывают с «сухим» и «мокрым» сцеплением. Первый вариант – стандартная конструкция, второй – когда внутри корпуса коробки передач находится трансмиссионная жидкость. «Мокрое» сцепление отлично себя показывает на спортивных состязаниях, поскольку лучше охлаждает и защищает механизм.

Плюсы и минусы роботизированной коробки

Нет, как ни крути, а идеального ничего не бывает. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы РКПП:

1. В основе лежит проверенная десятилетиями, старая добрая «механика», ресурс которой измеряется десятками тысяч километров. Любимая многими автомобилистами, надежная, живучая, сравнительно недорогая в обслуживании.
2. Еще про обслуживание. Ремонт РКП с одним сцеплением, в случае поломки, будет на порядок дешевле, чем АКПП или вариатора. Учитывая, что сломаться может абсолютно всё, это серьезный аргумент «за».
3. Компактные размеры и сравнительно небольшой вес. Это особенно актуально сейчас, когда нужно под капот уместить побольше, а расходных материалов потратить поменьше. Обслуживание «робота» не выльется в большие деньги.
4. И при компактных размерах – отличные показатели производительности и экономии топлива. Здесь «робот» намного превосходит даже проверенные временем классические коробки автомат.

Есть и минусы:

1. В старых моделях РКПП, с одним сцеплением, довольно длинные паузы при переключении передач, в некоторых моделях до 2 секунд (!) Ездить на такой и оставаться психически адекватным человеком крайне сложно.
2. Гидравлический привод всё еще дорого стоит, хоть и убирает проблему «задумчивости» коробки. Для нагнетания давления в приводе используется насос, который приводится в движение от коленвала, что значит потери мощности двигателя на работу насоса.
3. Коробки с двойным сцеплением, хоть и достаточно надежны, при ремонте влетают в копеечку. Та же замена сцепления обойдется недешево, а ведь могут выйти из строя актуаторы, это еще дороже. И всевозможные проблемы с электроникой не только отберут деньги на ремонт, но и могут потянуть за собой проблемы неадекватной работы и раннего износа коробки.

Заключение

Однако, несмотря на возможные недостатки, у роботизированных коробок передач есть свои поклонники. И надо отметить, с каждым годом использование РКПП растет, ведь для современных людей важна простота использования, комфорт, а для передовых стран – еще и экологичность транспорта. То, что «робот» помогает экономить топливо, может стать решающим аргументом за размещение ее в новых моделях автомобилей с ДВС.

Как отличить робот от автомата внешне и по доступным режимам

«В первом квартале этого года впервые в нашей стране машин с автоматическими коробками передач продано больше, чем с механикой. Какой тип автомата лучше всего выбрать», -рассказывает АиФ.ru.

Самая замечательная машина

Обычно под одним словом «автомат» понимают один из трёх наиболее популярных видов трансмиссии: классическую АКПП, роботизированную или вариаторную.

Сказать определённо, какая коробка лучше, нельзя, иначе производители не придумывали бы разные конструкции. Выбор зависит от личных предпочтений и целей автомобилиста. Разберемся, в чём отличия.

Полный размер

Кадиллак 30-х

Самым старым из типов автоматической трансмиссии является так называемый классический автомат, который Cadillac стал использовать ещё в 30-х годах прошлого века. Роль сцепления, которое соединяет мотор с коробкой передач, выполняет гидротрансформатор.

Долгое время автоматы были четырёхступенчатыми, и только в последние годы современные машины стали комплектовать восьми- и девятидиапазонными коробками.Плюсами классической гидромеханической АКПП является достаточно плавное переключение передач и высокая надёжность по сравнению с другими трансмиссиями.

Конечно, не считая старую добрую механику — по этому показателю её простая конструкция вне конкуренции. Автоматы без вмешательства техников спокойно проживают в среднем 150–200 тысяч километров. Хотя по ресурсу агрегаты от разных производителей могут существенно отличаться.

В большинстве случаев проблемы можно решить ремонтом конкретной детали в механической части КПП. В целом же, гидромеханический автомат — дорогой узел.

автомат

К созданию других коробок инженеров подтолкнули недостатки классических АКПП. Они вызывают повышенный аппетит и не могут похвастаться головокружительной динамикой. Хотя с развитием сложных конструкций и технологий разница всё менее существенна, тем не менее при прочих равных она есть.

1. Быстрый и сложный

Решить проблемы автомата была призвана роботизированная трансмиссия. Если не вдаваться в подробности, робот — это конструктивно та же механика, только с автоматизированным сцеплением и переключением передач. Из-за упрощённого механизма такие коробки легче и занимают меньше места, что позволило устанавливать их даже на малолитражки вроде Fiat 500 или Opel Corsa. Важный плюс — автомобили с роботами реже заезжают на заправку.Однако простые роботы с одним сцеплением на недорогих машинах имеют раздражающий эффект — постоянные задержки, толчки и рывки при переключениях, что особенно мешает в пробках. Неприятную особенность конструкции инженеры со временем решили, создав преселективный робот. Самый известный — DSG от концерна Volkswagen. По сути, это две коробки с двумя сцеплениями. Одна включает чётные передачи, другая — нечётные. В результате удалось добиться очень быстрого и точного переключения передач без разрыва мощности, не создавая никакого дискомфорта водителю.

роботизированная коробка передач

В сложных роботизированных коробках спорткаров, таких как Ferrari или Lamborghini, переход на высшую ступень происходит за сотые (!) доли секунды. Многие производители указывают время разгона до сотни на автомобилях с продвинутым роботом даже меньше, чем с механикой. Просто человек никак не сможет опередить эту совершенную технику.

Удобство, динамика, экономичность — прекрасное сочетание. Неспроста именно преселективные роботы на данный момент считаются самым оптимальным видом автоматической трансмиссии. Однако у них есть ощутимый минус, с которым многие водители не могут смириться. Сложная конструкция делает практически любой ремонт коробки дорогостоящим занятием.

Да и надёжность роботов у многих марок вызывает вопросы.

Без ступеней

вариатор

Вариаторы— вообще отдельное направление. По большому счёту, это и не коробка передач, потому что в трансмиссии передач нет вовсе. Не будем вдаваться в подробности про изменение передаточных чисел благодаря вращению ремня по шкивам. Скажем лишь, что особенная конструкции позволяет автомобилю непрерывно передавать крутящий момент на колёса, а потому предельно плавно набирать скорость. Никаких рывков и толчков. Впрочем, у медали есть обратная сторона. При динамичном разгоне мотор «зависает» на определённых оборотах, что создаёт эффект троллейбуса. Двигатель шумно и монотонно гудит. Со временем этот недостаток разные производители устраняют. Современные бесступенчатые трансмиссии умеют так ловко имитировать работу классического автомата, что обыватель и не разберётся. Но это исключительно вопрос акустического комфорта.

Несомненным плюсом машин с вариатором можно назвать топливную экономичность. В паспортных данных расход «горючки» зачастую указывают ниже, чем на таких же автомобилях с механикой. Но, к сожалению, вариаторы достаточно капризны.

Их нельзя перегревать и перегружать высокой мощностью, они не работают на пиковых нагрузках и не выносят долгой пробуксовки в снегу или грязи. Поэтому такие трансмиссии не встретишь на грузовиках или спорткарах. Вдобавок вариаторы требуют бережливого обслуживания, в том числе частой замены хорошего масла.

Зачастую они непригодны для ремонта, и по истечении срока службы — примерно 150 тысяч километров — вариатор меняют. А это недёшево из-за сложной конструкции.

Источник: https://www.drive2.ru/b/3075578/

В чем разница и чем отличается роботизированная коробка от автомата

Автоматические коробки передач постепенно вытесняют механические. А начинающие автовладельцы не знают, в чем разница между коробками автомат и робот. Ведь они одинаково самостоятельно переключают передачи на транспортном средстве без воздействия водителя. 

На самом деле автоматическая трансмиссия – это общее название. Она содержит три типа устройств переключения скоростей:

• классический автомат;
• вариатор;
• робот.

Между этими трансмиссиями есть много общего и различного.

Как отличить автомат от робота визуально

• Опытные автовладельцы и механики хорошо знают, как отличить коробку автомат от робота визуально. 
• Эксперты говорят, что определить внешне какой тип КПП у автомобиля поможет рычаг селектора. Если взглянуть на автоматическую коробку, то можно увидеть следующие положения кулисы:

• «P» – парковка;
• «N» – нейтральная;
• «R» – задняя;
• «D» – движение вперед.

1. Наличие остальных положений зависит от модели автомата.
2. Если же взглянуть на роботизированную трансмиссию, то автовладелец увидит:

• «N» – нейтральная;
• «R» – задняя;
• «D» – движение вперед.

Чем отличается робот от АКПП более подробно в следующих блоках.

Обычный автомат

При выборе транспортного средства с одним из видов автоматической трансмиссии необходимо знать, что такое автомат и робот и из чего состоит каждая из них.

Какая АКПП самая надежная и лучшая, рейтинг автоматических коробок

Транспортные средства с автоматом считаются более надежными нежели с CVT или роботом.

Конструкция АКПП

Коробка автомат состоит из гидротрансформатора, планетарной коробки передач, гидроблока.

Элемент автомата	За что отвечает
Гидротрансформатор состоит из турбинного и реакторного колеса, центробежного насоса, обгонной и блокировочной муфты	Отвечает за плавное переключение передач, выполняет функцию сцепления
Планетарная коробка состоит из редукторов и фрикционных дисков, тормозной ленты	Передает усилие посредством системы различных вариантов зацепления шестерней, переключает скорости

Строение АКПП, как видно из таблицы, более простое, чем у робота. Еще одно отличие от роботизированной заключается в большом количестве ступеней передаточного числа. Благодаря им, снижается потребление топлива транспортным средством.

Разница между роботом и коробкой автомат заключается в принципе работы АКПП. Переключение скоростей происходит без разрывов, когда мотор достигает максимального числа оборотов на одной из передач и в масляной системе нагнетается давление для смены скорости.

Принцип следующий:

1. Гидротрансформатором меняется крутящий момент.
2. Смазывающее средство попадает из насоса к турбинному колесу.
3. Колесо передает его на реактор.
4. Поток масла становится все больше и увеличиваются обороты насосного колеса.
5. Задействуется обгонная муфта, благодаря которой происходит вращение реактора.
6. Муфта переключает передачи между планетарными редукторами.

А гидроцилиндры, которые обеспечивают работу вышеописанных процессов, управляются электронным блоком.

Типичные неполадки и ремонт АКПП f4a42

Как уже было описано, коробку автомат можно отличить от робота по следующим положениям ручки на селекторе:

• P – «Парковка»;
• R – «Задний ход»;
• N – «Нейтральная»;
• D – «Движение вперед»;
• L – «Принудительно понижающая передача».

Положительные стороны и отрицательные

Как и все устройства, автомат имеет свои положительные стороны и отрицательные черты. К плюсам автоматической коробки передач относятся:

• надежность;
• простое управление;
• отсутствие периодической замены сцепления;
• экономное расходование горючего;
• не скатывается назад, если поставить на склоне.

Автомат имеет и отрицательные черты, которые складываются из следующих парметров:

• высокая стоимость при замене автомата;
• высокая цена капитального ремонта;
• транспортное средство с автоматом нельзя заводить с толкача;
• малый КПД из-за гидротрансформатора. На последний уходит почти половина мощности аппарата;
• срок жизни устройства маленький.

Роботизированная коробка передач

Начинающие автовладельцы часто не понимают, что это такое – робот и чем отличается от обычного автомата. Дело в том, что РКПП это по сути механическая КПП, которой управляет электронный блок.

Роботизированная коробка передач в отличие от автомата делится еще на два подвида:

1. Механическая коробка переключения скоростей с электронным блоком или простой робот. Этот тип был разработан первым, поэтому имел множество отрицательных сторон. Доходило в плоть до больших временных промежутках между переключением передач в АКПП автомобиля. Водитель чувствовал эти провалы, как вечные подергивания и толчки во время разгона. 
2. Та же коробка только с двумя системами сцепления или преселективная. Это более усовершенствованный первый тип РКПП. Устанавливается на гоночные транспортные средства. Два вала сцепления позволяют переключать скорости в момент работы еще предыдущей передачи.

Какая КПП надежнее и лучше: робот, вариатор или автомат

Бюджетные варианты роботов со вторым типом не очень удачны. Например, на Опель или Форд с РКПП, производители заменили гидронасосы на шаговые двигатели. В итоге, водитель постоянно чувствует рывки и задержки в переключении. Хотя, экспертами отмечено, что на той же Тойота Королла установлен аналогичный робот, а эти минусы отсутствуют.

Конструкция РКПП

По конструкции отличие робота от автомата заключается в следующем:

• два механических вала, которые находятся друг в друге. Каждый из них имеет собственное сцепление;
• актуатор или сервопривод: электрический или гидравлический. При использовании первого все исполнительные команды выполняют сервомеханизмы. Если присутствует гидромеханический блок, то он выполняет роль сцепления. В случае если установлен гидравлический привод, то он управляется посредством гидроцилиндров, которыми, в свою очередь, управляют клапаны электромагнита;
• электронный блок. Эта система контролирует механизмы исполнения и следит за датчиками КПП робота. Он совмещается с бортовым компьютером.

В отличие от автоматической КПП передачи переключаются быстрее на роботе. Например, на DSG от Фольксвагена смена скоростей происходит за одну сотую секунду.

Отличить робот от автомата можно и по преимуществам, которые дает его использование и отрицательным сторонам.

Отзыв владельцев об автомате, установленном на Renault Kaptur

Преимущества и недостатки

Роботы, установленные в машинах, имеют следующие плюсы:

• простые в обслуживании;
• экономичное потребление смазывающей жидкости из-за отсутствия гидротрансорфматора;
• мгновенное переключение скоростей;
• низкий расход топлива;
• высокая динамика.

Есть и недостатки у роботизированной системы:

• некачественное плавное переключение передач;
• водитель чувствует задержки при смене скоростей;
• непредсказуемость в поведении при тяжелых дорожных условиях;
• переход в нейтральное положение при каждой остановке;
• ресурс робота уменьшается при каждой пробуксовке.

Эксперты отмечают, что постоянное движение с пробуксовкой приводит к износу не только робота, но и двигателя. Поэтому РКПП больше всего предназначены для городского типа движения.

Сравнение двух КПП: чем отличается робот от автомата

В этом блоке подведены сравнительные итоги темы: «Какая коробка все же лучше автомат или робот?». 

Таблица ниже показывает различия между коробками робот и автомат.

Тип отличий	Робот	Автомат
Конструктивный	Механическая коробка с электронным блоком управления	Гидротрансформатор, планетарная коробка, гидроблок
Функциональный	Наличие функции ручного переключения	Ручное переключение
Ценовой	Дорогая в ТО	Низкое по стоимости сервисное обслуживание
Потребительский	Низкое потребление горюче-смазочных материалов	Большие объемы расхода масла и горючего

Теперь начинающему автовладельцу будет легче выбирать между этими двумя видами автоматической трансмиссии. В следующем блоке приведены некоторые советы от опытных автовладельцев и механиков по выбору того или иного устройства, если автолюбитель уже сделал шаг в сторону одного из типов.

Какую коробку выбрать

Эксперты подсказывают автолюбителям, что при выборе коробок: робот или автомат, следует исходить из трех китов, на которых строится система вождения:

• комфорт при поездке;
• надежность трансмиссии;
• цена коробки передач.

Что лучше типтроник или автомата: выбор и в чем отличие

Если исходить из того, что лучше для водителя – это комфорт, то рекомендуется автомат. Если при выборе трансмиссии, автовладелец больше склоняется к экономичности, то следует отдать предпочтение роботу.

РКПП

РКПП не созданы для поездок вне города без ровных асфальтированных трасс. Однако, для тех, кто обожает быструю езду, различные маневры следует выбрать преселективную трансмиссию.

И еще одна важная вещь, которую не следует обходит стороной начинающим автолюбителям, особенно молодым. Правильная эксплуатация АКПП и ежемесячный уход за ней, позволят любой трансмиссии прослужить не только положенный срок, но и больше его.

АКПП

Если вовремя доливать и менять масло, не допускать стартов «на холодную» и длительных пробуксовок, то и автомат, и робот позволят водителю снизить затраты на капитальный ремонт.

Заключение

Чтобы понять, какая из двух коробок нужна будущему водителю, эксперты рекомендуют определить насколько значимым является один из вышеперечисленных принципов для автолюбителя. Для многих автолюбителей, например, отсутствие педали сцепления уже означает автомат.

Источник: https://akppoff.ru/korobka-avtomat/korobka-robot-i-avtomat-v-chem-raznitsa

Как определить, автомат или вариатор

Инструкция

Внимательно рассмотрите все обозначения на автомобиле, двигателе и в сопроводительных документах. Автоматическая коробка передач часто обозначается буквами А или АТ. Вариатор всегда обозначается сочетанием символов CVT. Соберите максимум информации об автомобиле. Источниками информации могут быть различные автомобильные издания, каталоги, интернет, специальная техническая и справочная литература. Таким образом, вы будете точно знать тип трансмиссии, который мог быть установлен на конкретную марку авто. Сделайте пробную поездку на машине. Основное отличие вариатора от автомата в том, что при переключении передач автомат дает характерные ощутимые толчки с одновременным изменением количества оборотов, которое можно определить как по тахометру, так и на слух.

Учтите, что современные вариаторы с фиксированными диапазонами при размеренной езде довольно точно копируют работу автомата. Поэтому отсутствие толчков можно определить только при динамичном разгоне. Двигатель с вариатором при резком нажатии педали газа «зависает» на определенном количестве оборотов, и автомобиль разгоняется без толчков и при неподвижной стрелке тахометра.

Во время поездки найдите участок дороги с движением в горку. Затормозите на этом участке автомобиль и отпустите педаль тормоза.

Автомат не будет откатываться назад, а начнет медленное движение вперед, вариатор наоборот — слегка откатится назад, и движения на холостых оборотах не будет.

Этот способ определения подходит только для тех вариаторов, у которых нет режима остановки при откатывании.

Не обращайте внимания на рекомендации, советующие различать автомат и вариатор по обозначениям режимов их работы. Это слишком ненадежный вариант, сильно отличающийся в зависимости от марки и модели автомобиля. Кроме того, обозначение режимов на автоматах и вариаторах может быть одинаковым.

Если вы все еще сомневаетесь в типе установленной трансмиссии, окончательный ответ получите на фирменной станции технического обслуживания. Опытные специалисты смогут по первому взгляду на днище автомобиля сказать: вариатор это или автомат.

Источники:

• коробка автомат или вариатор

При покупке автомобиля почти каждый автолюбитель встает перед выбором: какую выбрать коробку передач — механическую или автоматическую? И если выбор остался за автоматической коробкой, то это будет обычный автомат или вариатор? Есть несколько принципиальных моментов, которые позволят отличить автомат от вариатора и сделать правильный выбор.

Инструкция

Чтобы понять принципиальные отличия классической автоматической трансмиссии от вариатора, попробуем разобраться в их устройстве.Основной компонент классической автоматической коробки передач (АКПП) — это гидротрансформатор, который соответствует сцеплению механической коробки передач, непосредственно выполняет функцию переключения скоростей, и делает это своевременно, что, несомненно, уменьшает износ двигателя.Автоматическая трансмиссия также оснащена механизмом выбора режима движения, узлом управления и контроля и, собственно, коробкой передач. Вариатор-это разновидность автоматических коробок передач.Отличительной особенностью этой трансмиссии является отсутствие фиксированных ступеней, здесь нет первой, второй, третьей и т.д. передач, он непрерывно и плавно изменяет передаточное число. Переключения передач здесь как таковые отсутствуют, в результате чего нет и толчков при трогании с места и разгоне.Вариаторы обладают бесконечным числом передач, что позволяет двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива.

Потому модели с вариаторами отличает высокая экономичность, сочетающаяся с очень приличной динамикой.

Независимо от того, какую автоматическую коробку передач выберет для себя автолюбитель — будь то классический «автомат» или бесступенчатый вариатор — он в любом случае приобретет все преимущества этого типа трансмиссии.Во-первых, резко снижается напряжение водителя во время движения, что увеличивает комфортность езды. Если прежде, имея механическую коробку передач, водитель часть своего внимания отдавал процессу переключения нужной передачи, то с «автоматом» все его внимание может быть сосредоточено на дороге, что обеспечивает большую безопасность движения.Во-вторых, двигатель и ходовая часть автомобиля предохраняется от перегрузок, что продлевает сроки его эксплуатации.

В-третьих, АКПП позволяет автомобилю более плавно двигаться, исключены толчки как при переключении передач, так и при трогании с места.

Обратите внимание

Автомобиль с автоматической коробкой нежелательно буксировать, лучше использовать услуги эвакуатора.Обслуживание и ремонт автолюбителю обойдется дороже, чем с механической коробкой.

Авто с АКПП требует большего расхода топлива.

Источники:

• чем отличается вариатор от коробки автомат

О достоинствах и недостатках вариаторов споры не утихают уже несколько десятилетий с тех самых пор, как их стали устанавливать вместо традиционных механических и автоматических коробок передач. За рубежом он известен под аббревиатурой CVT, что означает «бесступенчатая трансмиссия».

Инструкция

Принцип ее работы основан на взаимодействии двух шкивов с раздвижными коническими половинками, соединенными между собой особым ремнем.

В зависимости от режима работы двигателя, шкивы сдвигаются или раздвигаются, изменяя площадь соприкосновения ремня с ними, чем обеспечивается необходимое передаточное отношение. Но тут возникает одна проблема, о которой стоит вспомнить.

Ведь далеко не все владельцы автомобилей посвящены в тонкости их внутреннего устройства, а многим это попросту и не нужно.

Одним словом, как определить в машине наличие данного агрегата, если в техпаспорте об этом ничего не сказано и уж тем более отсутствуют какие-либо внешние признаки? Остаётся одно – сесть за руль. Действительно, внешние отличия от машины, где установлена обычная АКПП, отсутствуют. Однако как только заработал двигатель, и машина тронулась с места, можно почувствовать разницу. У автомобиля, оснащённого вариатором, отсутс

Как ездить на роботизированной коробке передач

 

В прогрессивных моделях транспортных средств устанавливаются различные формы коробок передач. Наибольшее распространение получили следующие варианты: механический, автоматический, вариаторный. МКПП характеризуется высокой степенью надежности, с другой стороны, он требует от человека хороших навыков управления машиной. Второй вариант существенно проще в эксплуатации, но немного «капризен» в техническом плане. Как можно увидеть, характеристика обоих видов включает уникальные особенности: плюсы и минусы. Именно по этой причине конструкторы создали еще одну коробку передач, имеющую существенные отличия от других разновидностей. Коробка робот все чаще используется при оснащении автомобилей.

Роботизированная коробка передач: особенности и преимущества езды

Внешний вид РКПП

Данная разновидность не так уж сложна, если говорить об ее устройстве. В состав входит механическая коробка и электронный блок, предназначенный для управления. У готового изделия имеются в наличии полный спектр функций, раньше исполнявшихся автомобилистом с механикой. Сюда относятся, в частности: переведение рычага в определенное положение, выжимание сцепления и так далее. Отчасти расширенная функциональность объясняется наличием актуаторов, то есть, сервоприводов, которые находятся внутри блока.

Строение роботизированной коробки

К основным преимуществам новой разработки можно отнести надежность и удобство эксплуатации. Человеку, управляющему автомобилем с роботом, достаточно переводить селектор в то положение, которое нужно, и получать удовольствие от вождения. Электронный блок берет на себя заботы насчет того, чтобы переключение передач осуществлялось верно. Хотелось бы отметить, что большая часть роботизированных коробок оборудуются в качестве дополнения ручным управлением, что дает водителю возможность ездить на коробке, и управлять машиной самостоятельно. Есть лишь одно отличие, которое заключается в отсутствии выжимать сцепление.

Схема работы РКПП

Как ездить на роботизированной коробке передач?

Часть форматов функционирования робота имеют отличия, если проводить сравнение с автоматической моделью. В список уникальных режимов работы относятся:

1. «N» — нейтральный вариант, во время которого мотор продолжает функционировать, на оборудование передается вращение, однако на колеса оно не поступает, что объясняется расположением шестерен. Режим актуальнее использовать при продолжительной стоянки, а также перед стартом и после того, как авто остановилось.
2. «R» — перемещение назад. Для того, чтобы войти в данный режим автолюбитель должен переместить селектор в заданное положение, за счет чего машина начинает перемещаться назад.
3. «А/М» (иногда называется «Е/М») — перемещение вперед. Данный режим – это то же самое, что и режим «D», который есть во всех коробках автоматического типа. При его использовании машина перемещается вперед, а коробка передач сама выполняет переключение. При активизации режима «М» управление осуществляется вручную. За счет перевода селектора в определенное положение пользователь выбирает тот режим, что ему нужен в данный момент времени.
4. «+», «-» — предназначен для переключения передач. Непродолжительные переводы селектора сторону плюса или минуса способно обеспечить переключение передачи при выборе режима управления вручную.
5. Потребность в подогреве

С первых же дней использования транспортного средства с РКПП можно понять, что в водительской работе нет ничего сложного. Вы поймете, как пользоваться новинкой, ведь для грамотного управления нужно всего лишь переводить селектор в выбранное положение и перемещаться по трассе. Но для того, чтобы устройство функционировало без каких-либо проблем и сбоев, нужно знать, как его эксплуатировать.

Нужно ли прогревать машину зимой?

Как управлять роботизированной коробкой передач? Для начала нужно определиться с тем, есть ли необходимость в прогревании коробки перед началом использования в зимнее время. Если вы используете автоматическое приспособление, то знаете о том, что в холода нельзя обойтись без предварительного прогрева, который выполняется путем непродолжительного перевода селектора во все существующие положения.

Езда на автомобиле с роботизированной коробкой передач не требует проведения дополнительных манипуляций, даже если за окном минусовая температура. Однако, зимой коробку передач все же следует подготовить к предстоящей эксплуатации. Дело в том, что в то время, когда машина стоит, масло, находящееся внутри устройства, стекает вниз и из-за пониженных температур, его консистенция изменяется: вещество становится намного гуще.

По этой причине в холодное время года рекомендуется запустить мотор и выждать некоторое время для того, чтобы масло разогрелось и распределилось по всем элементам, входящим в состав коробки. Это позволит сократить трение и уменьшить износ деталей, соприкасающихся между собой. Чтобы процесс прошел успешно, требуется выстоять две минуты, заведя двигатель.

Затем можно плавно, стараясь не делать резких рывков, переместиться на километр, что поспособствует оптимальному прогреву масляной жидкости.

При этом совершенно не обязательно переводить селектор в различные положения, достаточно оставить его в нейтральном режиме.

Особенности вождения с роботизированной коробкой

Большая часть машин, оборудованных самыми прогрессивными моделями коробок передач, не оснащены системой помощи старта для подъема, а потому эксперты рекомендуют начинать движение самостоятельно. В подобной ситуации действовать нужно, как и в случае в механизированной коробкой, то есть, селектор следует перевести в режим «А», а после нажать на акселератор, параллельно сняв машину с ручника. Это исключит вероятность того, что транспортное средство начнет откатываться назад. Стоит заблаговременно потренироваться в выполнении указанных действий, чтобы научиться управлению, почувствовать двигатель и без промедления распознавать момент, когда сцепление уже включилось и нужно снять машину с ручника.

Вы пользовались авто в зимнее время? В таком случае вы знаете о том, что для того, чтобы воспользоваться ручным режимом, установив первую передачу, не рекомендуется усиленно газовать, в противном случае есть некоторый риск того, что колеса начнут буксовать.

Во время движения на подъем при определенном режиме, выбранном автоматически, устройство без помощи человека переходит в более низкие передачи, что объясняется с логической точки зрения: при слишком высоких оборотах намного проще преодолеть подъем. РКПП оборудована гироскопом, определяющим расположение машины в пространстве. Если индикатор показывает подъем, устройство начинает работать адекватно ситуации. Допускается выполнять перемещение в ручном режиме, для этого нужно зафиксировать выбранную передачу. Нельзя забывать о том, что коробка передач не позволяет перемещаться в натяг, а потому при подъеме оборачиваемость двигателя изменяется и составляет не менее 2500 оборотов за минуту.

Во время спуска от человека, управляющего машиной, не требуется ничего. Ему нужно всего лишь перевести селекторный рычаг в положение «А», убрать стоячий тормоз. В такой ситуации машина будет тормозить за счет мотора.

Езда на автомобиле с роботизированной коробкой передач не требует проведения дополнительных манипуляций, даже если за окном минусовая температура. Однако, зимой коробку передач все же следует подготовить к предстоящей эксплуатации. Дело в том, что в то время, когда машина стоит, масло, находящееся внутри устройства, стекает вниз и из-за пониженных температур, его консистенция изменяется: вещество становится намного гуще.

По этой причине в холодное время года рекомендуется запустить мотор и выждать некоторое время для того, чтобы масло разогрелось и распределилось по всем элементам, входящим в состав коробки. Это позволит сократить трение и уменьшить износ деталей, соприкасающихся между собой. Чтобы процесс прошел успешно, требуется выстоять две минуты, заведя двигатель.

Затем можно плавно, стараясь не делать резких рывков, переместиться на километр, что поспособствует оптимальному прогреву масляной жидкости.

При этом совершенно не обязательно переводить селектор в различные положения, достаточно оставить его в нейтральном режиме.

Особенности вождения с роботизированной коробкой

Большая часть машин, оборудованных самыми прогрессивными моделями коробок передач, не оснащены системой помощи старта для подъема, а потому эксперты рекомендуют начинать движение самостоятельно. В подобной ситуации действовать нужно, как и в случае в механизированной коробкой, то есть, селектор следует перевести в режим «А», а после нажать на акселератор, параллельно сняв машину с ручника. Это исключит вероятность того, что транспортное средство начнет откатываться назад. Стоит заблаговременно потренироваться в выполнении указанных действий, чтобы научиться управлению, почувствовать двигатель и без промедления распознавать момент, когда сцепление уже включилось и нужно снять машину с ручника.

Вы пользовались авто в зимнее время? В таком случае вы знаете о том, что для того, чтобы воспользоваться ручным режимом, установив первую передачу, не рекомендуется усиленно газовать, в противном случае есть некоторый риск того, что колеса начнут буксовать.

Во время движения на подъем при определенном режиме, выбранном автоматически, устройство без помощи человека переходит в более низкие передачи, что объясняется с логической точки зрения: при слишком высоких оборотах намного проще преодолеть подъем. РКПП оборудована гироскопом, определяющим расположение машины в пространстве. Если индикатор показывает подъем, устройство начинает работать адекватно ситуации. Допускается выполнять перемещение в ручном режиме, для этого нужно зафиксировать выбранную передачу. Нельзя забывать о том, что коробка передач не позволяет перемещаться в натяг, а потому при подъеме оборачиваемость двигателя изменяется и составляет не менее 2500 оборотов за минуту.

Во время спуска от человека, управляющего машиной, не требуется ничего. Ему нужно всего лишь перевести селекторный рычаг в положение «А», убрать стоячий тормоз. В такой ситуации машина будет тормозить за счет мотора.

Как выполнить остановку?

Для водителей также важен вопрос, который касается остановки и парковки. Очень важно знать, как правильно ездить, чтобы автомобиль исправно служил на протяжении долгого времени. После того, как машина полностью остановится, нужно перевести селекторный рычаг в режим «N», поставить на стоячий тормоз, заглушить двигатель. Во время непродолжительных остановок перевод рычага в указанный режим не является обязательным. Допускается оставаться на режиме «А», однако при этом нельзя забывать, что во время остановки сцепление остается выжатым. А потому, при стоянии на светофоре или в автомобильном заторе, если выстаивание растягивается на неопределенный срок, нужно переключаться на нейтральный режим.

Какие режимы еще существуют?

Выше перечислены основные правила, которые следует соблюдать, управляя машиной с роботизированной коробкой. Однако, есть и иные особенности, о которых следует знать. Например, некоторые изделия предполагают вспомогательные режимы, а не только те, что были перечислены выше. Это такие виды передач как: спортивный и зимний (его еще называют «снежинкой»). Последний из представленных режимов нужен для того, чтобы безопасно перемещаться по трассе, покрытой льдом. Он обеспечивает плавный переход на более высокие скорости.

кто придумал, из чего состоит, типы, как переключаются передачи

АКПП – это автоматическая коробка перемены передач. Системы «автомат» значительно повышают комфорт использования и упрощают процесс управления автомобилем. Устройство позволяет легко переключать передачи, контролировать мощность двигателя без приложения усилий со стороны водителя.

Следом за механическим вариантом коробки появилась гидромеханическая. Эта трансмиссия представляет два автономных устройства в авто — гидротрансформатор и планетарную коробку передач. Её работа не зависит от связки между мотором и коробкой, крутящий момент передаётся при помощи двух турбин и трансмиссионного масла. Сейчас используется АКПП усовершенствованного формата – DSG. Она считается самой надёжной, но на практике она выходит из строя быстрее, чем механика (особенно DSG-7). Недостаток её состоит также в сложностях ремонта.

АКПП: фото в разрезе

Автомобиль с АКПП стоит на порядок дороже, чем с «механикой». А если купить подержанную машину с автоматом и заменить привод АКПП, то цена такого ремонта может быть вполовину от цены авто.

В этой обзорной статье расскажу всё, что необходимо знать про автоматическую коробку передач.

Что такое АКПП в автомобиле?

Автоматическая коробка передач («автомат» или АКПП) – это современный вид трансмиссии, который без вмешательства владельца машины способен выставить необходимое передаточное число, требуемое в зависимости от ритма движения и других сопутствующих факторов. Тем самым передачи регулируются автоматически.

Если рассматривать технический аспект вопроса, коробкой передач является только планетарная часть узла, связанная с переключением передач, образующая совместно с гидравлическим трансформатором единый автоматический агрегат.

Внимание! К группе АКПП относят классические типы с гидротрансформатором, роботизированные системы и вариаторы.

Коробка «автомат» – отличное решение в условиях города. При качественном устройстве это надёжный и достаточно прочный модуль. Тем не менее, он болезненно реагирует на любые нарушения эксплуатации, трансмиссию можно повредить и сломать. Усовершенствованные АКПП требуют регулярного технического обслуживания и осмотра, иначе возникнут проблемы.

Чтобы не испортить автомат и не отдавать крупную сумму за его ремонт, стоит заранее узнать что это, из чего состоит и как работает. Ценные знания заметно упростят эксплуатацию и предотвратят поломку дорогостоящего модуля авто.

История разработки

Мало кто знает, кто изобрёл и придумал АКПП, но ведь именно это стало основой того автомобиля, к которому мы привыкли. Базой автоматической трансмиссии является планетарная коробка передач, оснащённая гидротрансформатором.

АКПП появилась благодаря инженеру из Германии Герману Фёттингеру (Hermann Föttinger) в 1902 году. В тот момент она применялась для судостроения. Позднее в 1904 году братья-изобретатели Стартевенты из Бостона предоставили свою конструкцию, она выглядела как усовершенствованная механика.

Первый автомобиль, оснащённый планетарной коробкой передач — Ford Т. Принцип её действия состоял в плавности регулировки скоростного режима за счёт наличия двух педалей. Одна из них повышала и понижала передачу, а вторая включала заднюю. Таким образом, делаем вывод, что первая страна изобрела АКПП – это США.

Первая в мире АКПП Hydramatic

В 1930 году над улучшением трансмиссии хорошо поработали инженеры компании General Motors, вышла в свет полуавтоматическая коробка. Сцепление в машине присутствовало, но управление над планетарным механизмом получила гидравлика. В ближайшее время наработку доработала фирма Крайслер, оснастив модуль гидромуфтой. С этим в мир пришла достойная замена двухступенчатой коробке передач, это – овердрайв.

Полностью автоматическую КПП миру подарила компания Дженерал Моторс в начале 40 годов прошлого века. Она представляла соединение четырёхступенчатой планетарной коробки с автоматической регулировкой гидравликой, оснащённую гидромуфтой.

Внимание! Сейчас наработки прошлых лет никого не удивляют, ведь на рынке представлены 6,7,8 и даже 9-ти ступенчатые АКПП. В то время изобретение стало настоящим прорывом и помогло заложить первый камень современного автомобилестроения.

Эта историческая сводка поможет читателям расширить свой кругозор. Благодаря этим знаниям, без труда можно ответить на вопросы: какая страна первая изобрела АКПП и в каком году получили её.

Виды АКПП и их отличие друг от друга

Принцип работы всех видов АКПП сводится к перемене передаточного числа, которая обеспечивает преобразование мощности двигателя. Производители современных машин устанавливают трансмиссию таким образом, чтобы потенциал можно было использовать полностью. За счёт работы АКПП, усилие передаётся от мотора к колёсам автомобиля с самыми маленькими потерями. Достигается это за счёт отсутствия разрыва сцепления.

Работа коробки запускается сразу после пуска мотора. В движение приходит маслонасос, нагнетающий давление жидкости. Колесо гидротрансформатора раскручивается в соответствии со скоростью вращения коленвала. Реакторные и турбинные остаются неподвижными.

Водитель за счёт нажима на педаль газа переключает передачи. Двигатель при этом раскручивается, провоцируя на движение насосное колесо. От лопастей под влиянием центробежной силы моторное масло переходит к турбине, обеспечивается вращение. Жидкость в результате переходит обратно к насосному колесу.

В отдельных АКПП, при скорости 20-60 км/ч, происходит автоматическая блокировка гидротрансформатора муфтой. Автомат при этом жёстко сцепляется с мотором, потому потеря мощности не прослеживается. Интересно, что при эксплуатации в таких условиях, масло быстрее приходит в негодность из-за перегрева и износа фрикционной накладки. Крутящий момент от двигателя переходит по выходному валу в АКПП.

АКПП занимает передовое место среди числа всех известных вариантов. Новые системы постоянно разрабатываются и совершенствуются. Из общих списков можно выделить вариаторные, роботизированные и классические типы.

Классическая автоматическая коробка передач

Гидротрансформаторный модуль популярен до сих пор, несмотря на наличие других, более совершенных вариантов. Такая трансмиссия используется и сейчас. Её устанавливают на авто, сходящие с конвейера.

Стандартная АКПП

АКПП включает планетарный редуктор, управляющую систему и гидравлический трансформатор. Последний элемент механизма является самым значимым, отсюда и название конструкции. Модуль активно используют на легковых и грузовых транспортных средствах.

Кому подойдёт автомобиль с АКПП? Вероятно всего, только новичкам. Управлять автоматом после механики даже опытным автомобилистам бывает достаточно сложно. Многим владельцам, несмотря на видимое упрощение режима эксплуатации, бывает тяжело перестроиться.

Роботизированная

Роботизированная коробка является достойной и современной альтернативой для классического варианта АКПП. Переключение скоростей в ней обеспечивается за счёт взаимосвязи электрических механизмов, проявляющих активность за счёт электронного блока. Главное сходство этой системы с классической – наличие сцепления в корпусе КПП.

Роботизированная АКПП

Вариатор

Это устройство плановой бесступенчатой передачи, обеспечивающее передачу крутящего момента на колёса. Такая конструкция производит уменьшенный расход топлива при условии сохранения или приумножения динамических показателей.

Вариатор

При правильном использовании, вариатор помогает бережно эксплуатировать мотор транспортного средства. Модуль бывает цепным, ремённым, тороидальным.

Отличная статья в тему: Вариатор или автомат: что лучше и надежнее, плюсы и минусы, чем отличаются коробки передач, в чем разница

DSG

DSG это тоже роботизированная система, обеспечивающая автоматическое включение первой и второй скорости, при разомкнутости сцепления. Так модуль начинает подготовку ко включению повышенной передачи. При переключении сцепление первой ступени размыкается, а второй смыкается, действие происходит и в обратном порядке.

DSG-7

Сходство с механикой в том, что синхронизаторы способны переключать скорость при блокировки шестерни. Работа муфт обеспечивается с помощью движения цилиндров. Сцепление работает за счёт гидропривода.

Внимание! Роботизированная АКПП выглядит как две коробки с чётными и нечётными передачами, работающими под контролем мехатроника.

Многовальные коробки прямого переключения

Такие коробки передач используют в спорткарах. Например, в Koenigsegg Jesko применяют КПП с 3-мя валами, 9 передачами и 7-ю фрикционами. Автомобиль моментально может переходить в спортивный режим, так и в экономичный городской. Регулируется это при помощи кнопки: полунажатие левой кнопки снижает передачу, полное нажатие – включает спортивный. Если полунажать на правую – передача повысится, если нажать до конца – включится экономичный.

А в некоторых спортивных Mercedes есть АКПП со сцеплением, который по стиля езды похож на вышеуказанный, но имеющий совсем другие внутренние составляющие.

как правильно пользоваться роботизированной КПП

Как управлять роботизированной коробкой передач

На современных автомобилях используется несколько видов коробок передач – механическая, автоматическая, вариаторная. Механическая коробка отличается своей надежностью, но требует от водителя навыков управления. Автоматическая же значительно проще в управлении, но более «капризна» в техническом плане. Недавно же конструкторы выпустили еще один тип КПП – роботизированная. В ней они постарались соединить воедино надежность «механики» с удобством «автомата». И это у них получилось – все больше автопроизводителей комплектуют свои авто роботизированной коробкой передач.

Немного об устройстве

Суть такой коробки достаточно проста – имеется механическая КПП и электронный блок ее управления. У РКПП все функции, которые должен был выполнять водитель с механической коробкой (выжим сцепления, перевод рычага коробки в нужное положение) выполняется актуаторами – сервоприводами электронного блока.

Благодаря этому надежность КПП возросла за счет использования классической «механики» и возросло удобство ее пользования. Водителю всего лишь необходимо переводить селектор в нужное положение (как в автоматической КПП) и наслаждаться ездой, а электронный блок позаботится о том, чтобы выполнялось переключение передач.

При всем этом многие роботизированные коробки оснащаются еще и ручным управлением, что позволяет управлять водителю коробкой самостоятельно, с единственным отличием – нет необходимости выжимать сцепление.

Особенности управления

Некоторые режимы работы РКПП получила от автоматической коробки, а именно:

• «N» — нейтраль. Режим, при котором крутящий момент на колеса от КПП не передается. То есть двигатель работает, на коробку передается вращение, но из-за положения шестерен на колеса оно не передается. Используется при длительной стоянке авто, перед началом движения, после остановки;
• «R» — движение задним ходом. Здесь все просто, водитель переводит селектор в это положение и авто движется назад.

Другие же режимы роботизированной коробки имеют свое обозначение:

• «А/М» или «Е/М» — движение вперед. Этот режим соответствует режиму «D» автоматической коробки, то есть автомобиль движется вперед, а КПП производит переключение передач. В режиме «М» выполняется ручное управление. Переводом селектора в определенный паз выбирается необходимый режим;
• «+», «-» — переключатель передач. Кратковременные переводы селектора в сторону «+» или «-» обеспечивают переключение передачи при ручном режиме управления «М».

Требуется ли прогрев коробки?

Вроде все просто, и ничего сложного в управлении такой коробки нет – достаточно перевести селектор в нужное положение, и начать движение. И все же следует знать, как управлять коробкой робот, чтобы она работала без проблем.

Начнем с интересного вопроса – нужно ли прогревать КПП перед началом движения зимой? Для автоматической коробки в зимний период прогрев обязателен и выполняется он кратковременным переводом селектора во все положения.

Роботизированная коробка, по сути, механическая и не требует прогрева. И все же зимой перед началом движения прогреть РКПП следует, хотя это не совсем прогрев. Во время стоянки масло в коробке стекает вниз и из-за мороза загустевает. Поэтому рекомендуется зимой после запуска мотора дать время, чтобы масло скорее не прогрелось, а просто растеклось по элементам коробки, снижая между ними трение. Достаточно просто постоять пару минут с заведенным мотором, при этом селектор переводить в разные режимы не нужно, достаточно держать его в положении «N». После этого движение нужно начинать плавно, без резких рывков и проехать так хотя бы 1 км, что обеспечит полный прогрев масла.

Начало движения на подъем, его преодоление, спуск

Многие автомобили с РКПП не оборудованы системой помощи старта на подъем, поэтому правильно начинать движение нужно научиться самому водителю. При старте на подъем с роботизированной коробкой необходимо поступать, как и с «механикой». Для начала движения селектор переводится в режим «А», плавно нажимается акселератор и одновременно авто снимается с ручника. Такое действие исключит откат авто назад. Одновременно жать на газ и снимать с ручника следует потренироваться, чтобы водитель чувствовал двигатель и понимал, когда сцепление начало включаться и можно снимать с ручника.

При начале движения на подъем в зимний период лучше использовать ручной режим, при этом устанавливать первую передачу. Сильно газовать не стоит, чтобы не было пробуксовки колес.

При движении на подъем при выбранном автоматическом режиме коробка самостоятельно начнет переходить на пониженные передачи, что является вполне логичным, ведь при повышенных оборотах преодолеть подъем легче. Такая КПП оснащена гироскопом, который определяет положение автомобиля, и если датчик показывает подъем, то коробка буде работать соответственно. Можно совершать движение и в ручном режиме, зафиксировав определенную передачу. Важно понимать, что РКПП не даст двигаться в натяг, поэтому при подъеме обороты двигателя должны быть не меньше 2500 об/мин.

При спуске же никаких действий от водителя не требуется. Достаточно перевести селектор в положение «А», и снять ручник. При этом авто будет производить торможение мотором.

Остановка, парковка

И третий немаловажный вопрос – правильность парковки и остановки. После полной остановки авто, селектор необходимо перевести в нейтраль «N», поставить на ручник и после заглушить двигатель. При кратковременных остановках перевод селектора в нейтраль необязателен, вполне можно оставаться и на режиме «А». Но стоит учитывать, что при остановке сцепление остается выжатым. Поэтому в пробке или на светофорах, когда остановка затягивается по времени, все же следует переходить на нейтраль.

Другие режимы

Это основные правила, как управлять роботизированной коробкой. Но есть и другие особенности, к примеру, некоторые РКПП имеют дополненные режимы – спорт и зимний, так называемая «снежинка».

«Снежинка» направлена на то, чтобы как можно плавнее и без пробуксовок начать движение на обледенелой дороге. Все что она делает, это обеспечивает начало движения сразу со второй передачи и более плавные переходы на повышенные передачи.

Режим «спорт» производит переход на повышенные передачи при больших оборотах, чем в обычном режиме. Это позволяет быстрее ускоряться. То есть, если при обычном режиме переход на 2 передачу выполнялся, к примеру, при 2500 об/мин, то в режиме «спорт» этот переход будет осуществляться при 3000 об/мин.

Теперь о возможности перехода из автоматического режима в ручной и обратно во время движения. Роботизированная коробка без проблем позволяет это делать. Также позволяется самостоятельно понижать или повышать передачу для изменения скорости движения. Но стоит учитывать, что полностью управление коробкой электронный блок не передаст, он будет постоянно контролировать работу.

Поэтому если водителю вздумается перейти, к примеру, на две передачи вниз, то электронный блок сделать это даст, но при этом проконтролирует обороты двигателя и если они не будут соответствовать выбранной передачи, электроника самостоятельно выполнит переход на допустимую передачу – сработает так называемая «защита от дурака».

Здесь все просто – электронный блок запрограммирован так, что каждой передаче соответствует определенный диапазон оборотов двигателя. И если выбранная вручную передача соответствует своему диапазону, то коробка выполнит переключение, а если нет – включит необходимую скорость.

Полезные советы

Напоследок некоторые рекомендации по эксплуатации и обслуживанию роботизированной коробки.

Такая коробка «не терпит» резких нажатий на педаль газа, поэтому лучше осуществлять движение в спокойном режиме. Даже при необходимости ускориться — лучше жать на акселератор плавно, при этом стоит перейти в ручной режим. А при торможении следует наоборот – переходить в автоматический режим.

Особенностью РКПП является наличие небольших толчков при переключении передач. От них можно избавиться достаточно просто – при переключении передач сбрасывать обороты двигателя, то есть действовать по аналогии с обычной механической коробкой.

Наличие ручного режима позволяет даже выполнять выезд «враскачку» в случае, если авто застряло в сугробе. Но при этом на пользу КПП это не пойдет, так как буксовать на РКПП не рекомендуется, это может привести к декалибровке исполнительных механизмов. Поэтому застрявшее авто все же лучше извлекать с привлечением сторонней помощи.

Обязательно при каждом ТО делать инициализацию и проводить диагностику состояния РКПП, что позволит устранить все неисправности коробки еще на раннем этапе.

Есть и другие мелкие особенности таких коробок, которые зависят от изготовителя. Ими лучше сразу поинтересоваться, чтобы в дальнейшем не возникло недоразумений с эксплуатацией роботизированной коробки.

Как правильно ездить на коробке робот: что нужно знать

Сегодня автомобили с роботизированной коробкой передач (РКПП, АМТ) составляют серьезную конкуренцию классическому гидромеханическому автомату АКПП и вариатору CVT по целому ряду причин. Прежде всего, коробка робот дешевле в производстве, также РКПП позволяет обеспечить высокую топливную экономичность, что особенно актуально с учетом жестких экологических норм и стандартов.

При этом на первый взгляд может показаться, что роботизированная трансмиссия не отличается от привычной АКПП, однако это не так. С учетом определенных особенностей и конструктивных отличий, необходимо знать, как пользоваться коробкой робот, чтобы добиться максимального комфорта при езде и продлить срок службы агрегата.

Читайте в этой статье

Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач

Прежде всего, роботизированная КПП фактически представляет собой МКПП, в которой управление сцеплением, а также выбор и включение/выключение передач осуществляется автоматически. Другими словами, коробка робот это все та же «механика», только передачи переключаются без участия водителя.

• Как и на АКПП, имеется режим «N» (нейтраль). В этом режиме крутящий момент на колеса не передается. Указанный режим нужно включать при простое с заведенным двигателем, в том случае, если выполняется буксировка авто и т.д. Режим «R» (реверс) означает движение назад.
• Также коробка робот имеет режимы А/М или Е/М, что является аналогом режима D (драйв) для движения вперед. Такое обозначение свойственно простым «однодисковым» РКПП, то есть коробка имеет только одно сцепление. При этом следует отметить, что роботизированные коробки передач с двойным сцеплением (например, DSG) имеют режим, обозначенный литерой D (драйв), как и на обычных АКПП.
• Что касается режима М, это значит, что коробка переведена в режим ручного управления (аналогично Типтроник), а обозначения «+» и «-» указывают, куда нужно двигать селектор для повышения или понижения передачи. Еще добавим, что на коробках типа DSG управление ручным режимом может быть выполнено в виде отдельной кнопки на селекторе.

Эксплуатация роботизированной коробки передач: нюансы

Итак, если в автомобиле стоит роботизированная коробка автомат (робот), как пользоваться такой КПП, мы рассмотрим ниже. Казалось бы, данная коробка похожа на АКПП по принципу работы и не сильно отличается от аналога. Другими словами, нужно только перевести селектор в то или иное положение, после чего автомобиль начнет движение, причем дальнейшая езда будет похожа на машину с классической АКПП.

Сразу отметим, РКПП сильно отличается от автомата с гидротрансформатором. По этой причине нужно знать, как управлять коробкой робот, а также правильно эксплуатировать такую КПП.

• Начнем с прогрева, то есть нужно ли прогревать коробку робот зимой. Как известно, для АКПП предварительный погрев обязателен, так как трансмиссионное масло (жидкость ATF) должно немного разжижиться. При этом для роботизированной коробки требования менее жесткие.

В любом случае, как для МКПП, так и для РКПП независимо от типа, общие правила похожи. Важно понимать, что за время простоя масло в коробке стекает и густеет при низких температурах. Это значит, что двигатель должен поработать определенное время на холостых, чтобы прогрелся сам ДВС, а также масло успело растечься по полостям коробки передач.

При этом, в отличие от АКПП, селектор в разные режимы переводить не нужно, то есть достаточно включить нейтраль N. Дальнейшее движение должно быть в щадящем режиме, без резких стартов, на невысокой скорости. Помните, масло в коробке греется намного дольше, чем в двигателе. Чтобы трансмиссионная жидкость полностью прогрелась и вышла на рабочие температуры, необходимо проехать, в среднем, около 10 км.

• Езда на подъемах и спусках с коробкой робот также является моментом, который заслуживает отдельного внимания. Существует много моделей с РКПП (как правило, в бюджетном сегменте), которые не имеют системы помощи при старте на подъем.

Это означает, что трогаться на подъем с роботизированной коробкой нужно точно так же, как и на механике. Простыми словами, потребуется использовать ручник (стояночный тормоз). Сначала следует затянуть ручник, затем включается режим A, после этого водитель нажимает на педаль газа и параллельно снимает машину с ручника. Указанные действия позволяют тронуться в гору без отката.

Что касается спусков, в этом случае отпадает необходимость каких-либо дополнительных действий. Водитель просто переводит селектор в режим A или D, отключает стояночный тормоз и начинает движение. При езде под уклон будет проявляться эффект торможения двигателем.

• Остановка на светофоре, движение в пробке и длительная стоянка. Сразу начнем с кратковременных остановок и пробок. Прежде всего, если стоянка короткая (около 30-60 сек.), например, на светофоре, нет необходимости переводить селектор из режима А или D в N. Однако более длительный простой все же потребует перехода на нейтраль.

Дело в том, что когда на роботе включен режим «драйв» и водитель останавливает автомобиль при помощи тормоза, сцепление остается выжатым. Становится понятно, что если машина находится в пробке или подолгу стоит на светофоре, нужно переключаться на «нейтралку», чтобы уберечь сцепление и продлить срок службы данного узла.

• Дополнительные режимы коробки робот. Следует отметить, что роботизированная коробка также может иметь такие режимы как S (спортивный) или W (winter, зимний), причем последний часто обозначается в виде «снежинки».

Не вдаваясь в подробности, в зимнем режиме коробка передает крутящий момент на колеса «мягко», чтобы избежать пробуксовок на заснеженной дороге или на льду. Как правило, автомобиль в этом режиме трогается с места на второй передаче, а также плавно переходит на повышенные. В спорт режиме коробка робот переходит на повышенные передачи на высоких оборотах, что улучшает приемистость и разгонную динамику. При этом расход топлива также увеличивается.

Еще добавим, что во время езды роботизированная коробка позволяет переключаться из автоматического режима в ручной и обратно. Это значит, что водитель может прямо на ходу повышать и пон

Роботизированные КПП Рено: конструкция, проблемы, надежность

Дата публикации 19 июня 2018. Опубликовано в Секреты Рено

Сегодня рассмотрим роботизированные коробки передач французского автопроизводителя — Quickshift 5, Easy’R, EDC. 

Quickshift 5

Этот пятиступенчатый робот конструкторы представили в 2000 году как революционную новинку, которая сочетает в себе комфорт «автомата» и экономичность «механики». Среди моделей Рено, Quickshift 5 ставили на Twingo, Clio, Modus.

 Конструктивно, этот «робот» есть классическая механическая коробка Jh2, переключением передач которой занимается не водитель, а два электрогидравлических актуаторов. Под контролем системы датчиков и ЭБУ, один из них выбирает и переключает передачи, а второй выжимает сцепление. Коробка имеет ручной режим, когда водитель сам выбирает нужную передачу.

Коробку необходимо регулярно обслуживать. Так, масло в электрогидравлической системе рекомендуется менять раз в 30 тысяч километров пробега, а в механической части устройства — раз в 60 тысяч.

Отзывы владельцев касаются в основном жалоб на задержки переключений: двигатель буквально воет, а «робот» все держит передачу. Другая жалоба — трудности с ремонтом устройства, даже у официальных дилеров.

К типичным поломкам Quickshift 5 относят проблемы с электрической частью. Отказы датчиков и блока управления, глюки и ошибки — все это приводит даже к полной замене ЭБУ, при том что часто корень проблемы скрывается в контактах. Поэтому владельцу важно следить за целостностью проводки.

Другая распространенная проблема «робота» связана с эксплуатацией коробки в холода. При морозе трансмиссионная жидкость в электрогидравлической системе становится настолько вязкой, что коробка не может адекватно переключать передачи.

Кроме того, сам рычаг управления не отличается надежностью, и его приходится менять на новый. Встречаются течи масла — через гидроаккумулятор давления.

При всем этом, при грамотном обслуживании и бережной эксплуатации Quickshift 5 живет больше чем 200 000 км — достойный результат, согласитесь.

Easy’R

Пятиступенчатая роботизированная коробка Renault Easy’R (индекс JS3) была представлена в 2015 году. Ставят ее на бюджетные модели альянса, в основном — для тех, что выпускаются под брендом Dacia. Такой «робот» получили Logan, Sandero, Stepway, Duster и Kwid.

Конструктивно в основу «робота» Easy’R легла 5-ступенчатая МКПП JHQ и электромеханический актуатор фирмы ZF. Коробка предусматривает возможность ручного переключения передач.

Специалисты рекомендуют менять трансмиссионное масло каждые 60 тыс. км пробега.

Учитывая недолгий «стаж» коробки, говорить о каких-то хронических «болячках» и поломках не приходится. Есть случаи замены электронного блока управления, и то — гарантийные.

Отзывы владельцев Easy’R, мягко говоря, не очень хорошие. Да, находятся индивиды, которые хвалят «робота» за низкую стоимость, экономию топлива, «ползущий» режим для передвижения в пробках. Еще из достоинств отмечают противооткатную систему. А еще ее можно заводить «с толкача» или раскачивать, чтобы выехать из грязи.

Но вот большинство жалуется на Easy’R. Основные претензии касаются особенностей работы: «робот» бережет сцепление, значит, серьезно «подвисает» при переключениях, а при смене передач серьезно теряет в скорости. С торможением ситуация еще веселее: коробка исправно понижает передачи, даже когда водитель уже жмет «газ» чтобы, например, тронуться со светофора. Как итог — дергание и «задумчивость» коробки.

Само по себе поведение Easy’R вынуждает водителя изменить манеру езды на размеренную и бережливую. Плавный разгон, предсказуемый старт — иначе «кивки» и дергания коробки обеспечены.

В то же время, ресурс Easy’R производитель оценивает в 200 тысяч километров.

Примечательно, что спустя всего 2 года после выхода этого «робота» в свет, рынок России отказался от него — из-за рекордно низкого спроса.

EDC

Преселективная коробка, Renault EDC — разработка компании Getrag. Это «робот» с двумя сцеплениями, который ставится на мощные модели концерна. Обнаружить 6- или 7-ступенчатую версию этой коробки можно на Renault Duster, Megane, Captur, Kadjar и Espace.

Конструктивно это привычная «механика» с автоматическим переключением передач, но муфт сцепления, в отличие от классического «робота», здесь две, по одной для каждого ряда передач — четного и нечетного. Такая особенность позволяет коробке уже с началом движения на первой передаче держать включенной вторую, чтобы переключить ее максимально быстро, не теряя крутящий момент.

Из видимых недостатков — задержка при резком торможении или прибавке скорости. Но, в отличие от других преселективных коробок, EDC  достаточно надежна и частыми поломками своим владельцам не досаждает.

Среди типичных жалоб владельцев этого «робота» -течи масла через сальник левого привода, и вибрации рычага. Последний может говорить о том, что необходимо менять комплект сцепления.

Самая серьезная поломка коробки касается выхода из строя электромеханического привода. Это чревато заменой всего узла.

Жалуются владельцы на отказ ЭБУ. Стоимость нового не обнадеживает.

Однако в целом, EDC характеризуют как достаточно шустрый агрегат, с небольшим топливным расходом и ресурсом, при хорошем обслуживании близком к 300 тысячам км. Масло рекомендуется менять каждые 45 тысяч км.

Не пропустите другие наши обзоры коробок Рено:

• популярные МКПП Рено — читать здесь
• популярные «автоматы» Рено — читать здесь
• вариаторы Рено — читать здесь.

 

Основы работы с роботами | HowStuffWorks

Подавляющее большинство роботов действительно обладают несколькими общими качествами. Во-первых, почти все роботы имеют подвижное тело. У некоторых есть только моторизованные колеса, а у других есть десятки подвижных сегментов, как правило, из металла или пластика. Как и кости вашего тела, отдельные сегменты соединены между собой суставами .

Роботы вращают колеса и шарнирно сочлененные сегменты с каким-то приводом .Некоторые роботы используют электродвигатели и соленоиды в качестве исполнительных механизмов; некоторые используют гидравлическую систему; а некоторые используют пневматическую систему (систему, приводимую в действие сжатыми газами). Роботы могут использовать все эти типы приводов.

Роботу нужен источник энергии для привода этих исполнительных механизмов. У большинства роботов либо есть аккумулятор, либо они подключаются к стене. Гидравлическим роботам также нужен насос для создания давления в гидравлической жидкости, а пневматическим роботам нужен воздушный компрессор или резервуары со сжатым воздухом.

Все приводы подключены к электрической цепи . Схема приводит в действие электрические двигатели и соленоиды напрямую, а также активирует гидравлическую систему, управляя электрическими клапанами . Клапаны определяют путь жидкости под давлением через машину. Например, чтобы переместить гидравлическую ногу, контроллер робота откроет клапан, ведущий от гидравлического насоса к поршневому цилиндру , прикрепленному к этой ноге. Жидкость под давлением расширит поршень, поворачивая ногу вперед.Обычно для перемещения своих сегментов в двух направлениях роботы используют поршни, которые могут толкать их в обоих направлениях.

Компьютер робота контролирует все, что подключено к цепи. Для перемещения робота компьютер включает все необходимые двигатели и клапаны. Большинство роботов перепрограммируемо. — чтобы изменить поведение робота, вы просто пишете новую программу на его компьютер.

Не все роботы имеют сенсорные системы, и лишь немногие из них способны видеть, слышать, обонять или ощущать вкус.Наиболее распространенное чувство робота — это чувство движения — способность робота отслеживать собственное движение. В стандартной конструкции используются шлицевые колеса, прикрепленные к суставам робота. Светодиод на одной стороне колеса направляет луч света через прорези на датчик света на другой стороне колеса. Когда робот перемещает определенный сустав, колесо с прорезями вращается. Прорези прерывают световой луч при вращении колеса. Датчик освещенности считывает образец мигающего света и передает данные в компьютер.Компьютер может точно сказать, как далеко шарнир повернулся на основе этого шаблона. Это та же базовая система, которая используется в компьютерных мышах.

Это основные гайки и болты робототехники. Робототехники могут комбинировать эти элементы бесконечным количеством способов для создания роботов неограниченной сложности. В следующем разделе мы рассмотрим одну из самых популярных моделей — роботизированную руку.

Как работает робот? — Урок

.

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 5 (4-7)

Требуемое время: 45 минут

Зависимость урока:

Тематические области: Наука и технологии

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Резюме

Этот урок знакомит с электричеством, батареями и двигателями с помощью робота LEGO® MINDSTORMS.Связанное с этим упражнение помогает студентам построить простую конструкцию LEGO и увидеть, как на практике применяются обсуждаемые концепции. Прежде чем изучать важность электричества и его решающее значение для движения роботов, студенты рассматривают различные электронные устройства, которые они используют в своей повседневной жизни, чтобы понять, как инженеры используют электричество для питания таких устройств, включая роботов. Урок начинается с краткого знакомства с электричеством и работой батарей. Простая демонстрация электрической схемы показывает, как три основных электрических устройства (зуммер, светодиод и двигатель) приводятся в действие электричеством.Упражнение в конце еще больше усиливает эти концепции. ** Примечание. В этом уроке используется устаревший робот LEGO NXT, который больше не доступен для покупки. Данная инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Учащиеся узнают, как электрическая цепь может приводить в движение электрическое устройство, включая концепцию преобразования электрической энергии в батарее в свет (светодиод), звук (зуммер) и механическую энергию (движение двигателя).В этом упражнении студентов просят разработать программу для выполнения конкретной задачи, в которой используются навыки программирования и инженерное проектирование. С помощью этого урока и упражнения учащиеся получат базовое представление о том, как работают роботы, и получат представление о том, как инженеры в реальном мире создают такие устройства.

Цели обучения

После этого урока учащиеся должны уметь:

• Объясните: батарея накапливает энергию, которую можно использовать в качестве электричества для вращения двигателя.
• Объясните, что электрические цепи преобразуют химическую энергию, хранящуюся в батареях, в другие формы энергии, такие как световая, звуковая и механическая энергия.
• Объясните, как электродвигатели являются одним из способов движения частей робота.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты технологии, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты имеют иерархическую структуру: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
4-ПС3-2. Проведите наблюдения, чтобы доказать, что энергия может передаваться с места на место с помощью звука, света, тепла и электрического тока.(4 класс) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Общие концепции
Проведите наблюдения, чтобы получить данные, которые послужат основой для доказательства для объяснения явления или проверки проектного решения. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Энергия может передаваться с места на место с помощью движущихся объектов, звука, света или электрического тока. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Энергия присутствует всякий раз, когда есть движущиеся объекты, звук, свет или тепло. Когда объекты сталкиваются, энергия может передаваться от одного объекта к другому, тем самым изменяя их движение.При таких столкновениях некоторая энергия обычно также передается окружающему воздуху; в результате воздух нагревается и раздается звук. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Свет также передает энергию с места на место. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрического тока, который затем может быть использован локально для создания движения, звука, тепла или света.Токи, возможно, возникли с самого начала путем преобразования энергии движения в электрическую. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS
4-ПС3-4.Примените научные идеи для разработки, тестирования и усовершенствования устройства, преобразующего энергию из одной формы в другую. (4 класс) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Общие концепции
Применяйте научные идеи для решения задач проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрического тока, который затем может использоваться локально для создания движения, звука, тепла или света. Токи, возможно, возникли с самого начала путем преобразования энергии движения в электрическую. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Выражение «производить энергию» обычно относится к преобразованию накопленной энергии в желаемую форму для практического использования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Возможные решения проблемы ограничены доступными материалами и ресурсами (ограничениями). Успешность разработанного решения определяется с учетом желаемых характеристик решения (критериев). Различные предложения по решениям можно сравнивать на основе того, насколько хорошо каждое из них соответствует указанным критериям успеха или насколько хорошо каждое учитывает ограничения. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Инженеры улучшают существующие технологии или разрабатывают новые. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Большинство ученых и инженеров работают в группах. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв! Наука влияет на повседневную жизнь. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/umo_robotsandhumans_less2], чтобы распечатать или загрузить.

Введение / Мотивация

Электричество окружает нас повсюду, и мы ежедневно используем его дома, в школе и на работе. В сегодняшнем уроке вы узнаете о концепции электричества и о том, как оно используется для питания различных устройств, использующих электрические цепи. Затем мы установим инженерное соединение с помощью упражнения, в котором используются концепции дизайна стрелка с мячом, в котором вы выполните базовое программирование с помощью роботов LEGO.

Предпосылки и концепции урока для учителей

Используйте, как работает робот? Презентация (файл PowerPoint) для представления учащимся содержания урока. Для связанного с ним занятия NXT Ball Shooter предоставляется отдельный файл PowerPoint. Обратитесь к руководству ниже, чтобы узнать, как использовать слайды. Заранее сделайте копии листов до и после оценки, которые встроены в файл PowerPoint.Также подготовьтесь к короткой демонстрации с использованием макета; см. список материалов ниже. Начните с раздачи листов предварительной оценки на слайде 2 и попросите учащихся заполнить их.

Как работает робот? (Слайды 1-13)

• (Слайд 2) Четыре вопроса предварительной оценки.
• (Слайды 3-6) Познакомьте студентов с концепцией электричества, электрического тока и батарей.
• (Слайд 7) Объясните, что такое электрическая цепь, и покажите видео «Создание лимонной батареи» (6:47 минут), используя предоставленную ссылку.На видео показано использование лимона в качестве батареи и то, как он образует электрическую цепь для зажигания светодиода. Объясните, как электрический заряд перетекает от одного вывода аккумуляторной батареи к другому, как показано на видео.
• (Слайд 8) Объясните, как цепь может быть разомкнута или замкнута и что цепь должна быть замкнута для протекания тока.
• (Слайд 9) Связать понятие электрической цепи и тока, чтобы объяснить, как батарея производит электричество.
• (Слайды 10-11) Покажите 10-минутную демонстрацию.Перед занятием подготовьте макетную схему, показанную на слайде 11, используя список материалов для демонстрации ниже.

1. Возьмите компоненты и соедините их на макете, как показано на слайде 11.
2. См. Следующие видео на YouTube, чтобы изучить основы макетов (видео 1 и видео 2).
3. Если вы не знакомы с электрическими схемами, посмотрите этот подробный видеоклип (rmvb), чтобы узнать, как собрать электрическую схему на макетной плате. Ролик содержит повествование с пошаговыми инструкциями.
4. Используйте красные провода для соединения всех положительных клемм устройств и черные провода для подключения всех отрицательных клемм. При хранении схемы оставьте отрицательный полюс аккумулятора неподключенным.

• (Слайды 12-13) Батарея робота LEGO передает энергию на двигатель робота.
• (Слайд 13) Обратите внимание, что внутренняя конфигурация двигателя робота LEGO аналогична другим моторам, с которыми работали студенты.
• Затем проведите упражнение, связанное с NXT Ball Shooter, чтобы дать ученикам возможность изучить, как электричество используется в роботе.

Список материалов для демонстраций

Макетные компоненты, необходимые для демонстрации

• макет, типа от Radioshack
• Прямоугольная синяя светодиодная лампа высокой яркости, например, от Radioshack
• Пьезоэлектрический зуммер 76 дБ, например, от Radioshack
• Двигатель постоянного тока (1,5-3 В), например, от Radioshack
• соединительный провод 22AWG (примечание: покупайте «одножильный» провод, а не «многожильный»), например, в Radioshack
• CR123 3V Батарея, например, от Radioshack

Комплект LEGO MINDSTORMS NXT с программным обеспечением: Для выполнения задания вам понадобится как минимум один набор на 2-3 учеников.Один из них можно использовать для демонстрации классу на уроке.

Сопутствующие мероприятия

• NXT Ball Shooter — Учащиеся изучают, как электричество используется для движения руки робота.

Закрытие урока

Цель состоит в том, чтобы помочь ученикам понять концепцию электричества, электрических цепей и то, как электричество приводит в действие двигатели роботов LEGO NXT.Обратите внимание на то, что аккумулятор — это источник энергии, используемый для привода двигателей в роботах LEGO, а двигатель, в свою очередь, заставляет робота двигаться. Приведите примеры из реальной жизни, например, как сотовые телефоны включаются только после зарядки батарей. В заключение убедитесь, что учащиеся понимают, что электрические устройства обычно преобразуют электрическую энергию в другие формы, такие как свет (светодиод), звук (зуммер) или движение (двигатель).

Оценка

Тест перед оценкой

Перед началом урока проведите тест для предварительной оценки из четырех вопросов (слайд 2), в котором учащиеся запишут свое понимание основ, связанных с электричеством, аккумуляторами, двигателями и т. Д.Просмотрите их ответы, чтобы оценить их базовое понимание предмета.

Тест после оценки

После того, как учащиеся завершат соответствующее задание, проведите тест после сдачи экзамена с четырьмя вопросами (слайд 16), чтобы убедиться, что они понимают, как работает робот. После того как они закончат писать свои ответы, обсудите ответы всем классом (слайд 17). Просмотрите ответы учащихся, чтобы оценить их индивидуальное понимание предмета.

Рекомендации

Карр, Карен.»Электричество.» Kidipede — История для детей. Дата обращения 26.10.2011. http://www.historyforkids.org/scienceforkids/physics/electricity/

Hurbain, Филипп. Внутреннее устройство двигателя NXT. Дата обращения 26.10.2011. http://www.philohome.com/nxtmotor/nxtmotor.htm

Physics4Kids.com: Электричество и магнетизм: Введение. Дата обращения 26.10.2011. http://www.physics4kids.com/files/elec_intro.html

авторское право

© 2013 Регенты Университета Колорадо; оригинал © 2010 Кураторы Университета Миссури

Авторы

Кальяни Упендрам; Аджай Наир; Сатиш Наир

Программа поддержки

Программа GK-12, Центр вычислительной нейробиологии, Инженерный колледж, Университет Миссури

Благодарности

Учебная программа была разработана в рамках гранта GK-12 Национального научного фонда.DGE 0440524. Однако это содержание не обязательно отражает политику Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 19 января 2021 г.

Роботы для среды обитания человека | LearnEnglish Teens

«Роботы вызывают огромный ажиотаж», — говорит доктор Ник Хоуз, старший преподаватель кафедры интеллектуальной робототехники школы компьютерных наук Университета Бирмингема.«Все действительно верят, как и мы сами, что роботы окажут огромное влияние на наше будущее — на рабочих местах, на ролях в различных отраслях». Но есть одна проблема, которая мотивировала доктора Хоуза и группу из Бирмингема в их исследованиях. . «Тот факт, что эти роботы будут работать только два часа и только один раз делать одну полезную вещь, заставил нас подумать, что мы еще не приближаемся к научным исследованиям, которые позволят роботам иметь такое огромное влияние».

Результатом этого стал робот «Боб», который привлек большое внимание средств массовой информации, поскольку «Боб» работал охранником, патрулируя офисы охранной компании.«Боб» был разработан в рамках исследовательской группы STRANDS, в которую входят семь университетов по всей Европе. «Проект STRANDS сосредоточен на том, что мы можем сделать, чтобы робот работал более часа или двух — в течение дней, недель и месяцев», — говорит доктор Хоуз. По его словам, в этом есть два интересных момента.

Контролируемая среда

Во-первых, существует научная и инженерная задача создания «автономного робота, робота, который может делать что-то самостоятельно, функционировать в течение определенного периода времени в среде, которую он не контролирует.Обычно, когда вы помещаете роботов в места, вам нужно все контролировать, связывать вещи, следить за тем, чтобы никто не мешал роботу. Вы хотите научить робота справляться с реальной человеческой средой ».

Во-вторых, есть реальные преимущества, когда робот может работать в течение длительного периода времени. «Робот может начать узнавать об этой среде такие вещи, которые он никогда бы не увидел нормально», — говорит доктор Хоуз. «Он позволяет увидеть распорядок дня и закономерности: во сколько люди приходят и уходят; где вы каждый день ставите кружку чая на стол; вещи, которые люди понимают здравым смыслом, а роботы — нет.Наша цель — научить роботов этому со временем ».

От беспилотных автомобилей до стиральных машин

Но есть ли у нас фиксированное изображение роботов и есть ли определенные ожидания относительно того, как они выглядят и как работают? Наш образ роботов слишком похож на человеческий и является ли это негативным фактором? «Я думаю, что научная фантастика показала им то же самое, — говорит доктор Хоуз. «Меня не очень интересуют роботы, похожие на людей. Есть некоторые преимущества в том, чтобы иметь человеческие черты, люди, естественно, понимают других людей по их физическим движениям.Робот с физическими движениями, похожими на человеческие — глазами, смотрящими в разные места, и расположением тела, чтобы смотреть. Люди понимают, что это имеет какое-то значение и в целом заставляет их чувствовать себя более комфортно с другими роботами ».

Он указывает на то, что наша среда, от дверных ручек до шкафов, создана для людей, поэтому робота человеческого типа легче приспособить. «Но в то же время, — утверждает он, — роботы — это действительно инструменты, технология. . Их форма должна определяться их функцией.Автомобиль без водителя — это автомобиль без водителя, и это робот. Для некоторых стиральная машина — это робот. Есть много автономных интеллектуальных машин, которые могут делать что-то самостоятельно. Некоторые из них могут в конечном итоге выглядеть как люди, но большинство — нет ».

Следующий шаг с Бобом — увеличение времени, в течение которого он может функционировать. Другие партнеры STRANDS работают в сфере «ухода» в больнице в Вене, где некоторую работу выполняет робот. «Будет большая индустрия создания и программирования роботов, поэтому мы думаем, что нашим студентам следует обратить на это внимание», — говорит доктор Хоуз.Итак, в университете учат робототехнике; у нас есть Робот-клуб, где студенты работают над Бобом и подобными роботами. Мы действительно стараемся, чтобы все, от 18 лет и старше, работали над этой технологией, потому что она будет огромной ».

Если вас интересует наука, загляните в научный журнал Британского Совета под названием Cubed.

Роботы будут творить искусство и могут даже влюбиться

Поиски по созданию ИИ (искусственного интеллекта) продолжаются. Два десятилетия назад все это звучало как выдуманный сюжет в фантастическом романе.Сегодня наши лучшие умы работают над созданием по-настоящему разумного цифрового мозга. То, что осталось в сфере вымысла, вскоре может стать реальностью. Но как машина может развить интеллект и могут ли роботы побеждать и побеждать человечество? Или мы сможем сосуществовать? И, наконец, что произойдет с обществом, каким мы его знаем, когда роботы осознают себя? Мы задаем эти интригующие вопросы известному инженеру-робототехнику — сегодня на Sophie & Co работает профессор Ход Липсон.

Подписаться на @SophieCo_RT

Софи Шеварднадзе: Профессор Ход Липсон, инженер-робототехник, добро пожаловать на шоу, это здорово, что вы с нами.Итак, вот первый вопрос: сначала Стивен Хокинг, всемирно известный физик, затем Илон Маск и Билл Гейтс — все эти блестящие, удивительные люди предупреждают об опасностях искусственного интеллекта, даже говоря об этом. может даже положить конец человечеству. Итак, почему мы должны быть уверены, что роботы не захотят уничтожить человечество?

Ход Липсон: Я думаю, ИИ — искусственный интеллект — добился большого прогресса за последние пару лет, я думаю, в последние, даже месяцы, он делал большие скачки, и Я думаю, что это очень мощная технология, и этот риск определенно существует, но я думаю, что есть пара, возможно, заблуждений: одно из них заключается в том, что, вероятно, это не будут роботизированные дроны с ИИ, роботы из титана, стреляющие в людей в улица.То, что ИИ и роботы начнут устраиваться на работу, делать что-то лучше, чем люди, дело более тонкое, и это другой вид угрозы для человечества, гораздо более тонкий, к чему мы можем подготовиться разными способами. Итак, это один из аспектов, который я хочу рассмотреть в перспективе; иногда люди получают неверное представление из-за голливудских изображений, когда ИИ захватывает власть. Так что все будет совсем по-другому. Я думаю, что реальная опасность ИИ в краткосрочной перспективе заключается не в том, что ИИ будет делать с людьми, а в том, что люди будут делать с людьми, используя ИИ.Я думаю, нам нужно подумать об этом.

SS: Мы поговорим об этом подробнее чуть позже. Но вот вопрос к вам — если вы посмотрите на него, не слишком ли мал мир для двух разумных видов? Я имею в виду, что мы и так перенаселены…

HL: Я думаю, что так не пойдет. Чтобы виды могли эволюционировать, вам потребуется своего рода полностью независимый процесс, у вас должна быть ситуация, когда эти виды роботов эволюционируют независимо, но этого не произойдет.Человеческая раса и ИИ сосуществуют и будут сосуществовать долгое время. Я не уверен, как это будет происходить, но мы можем многое сделать в промежутке — это не «выходить из-под контроля», как в биологии или что-то в этом роде. Это гораздо более взаимосвязано, у нас гораздо больше контроля над тем, как это будет разворачиваться; Но, сказав это, сейчас хорошее время, чтобы начать думать об этих темах и попробовать подготовиться заранее, осознавая риски и что-то с этим делать.

SS: Илон Маск уже начал готовиться к риску и инвестирует 10 миллионов долларов в безопасность ИИ.Итак, можете ли вы сказать, что это хорошо потраченные деньги, а также можете ли вы дать мне точный сценарий, в котором ИИ опасен?

HL: Одним из аспектов безопасности ИИ является разработка инструментов и методов ИИ, которые позволят нам подготовить более надежное программное обеспечение, чтобы при развертывании систем на основе ИИ, например, системы на основе ИИ, автомобиль или самолет, или что-то в этом роде, мы можем проверить и быть уверенными, что он делает то, что ему нужно, что он не делает того, чего не должен делать, и так далее.Так что, я думаю, люди говорят о мерах безопасности ИИ. Важно понимать, что мы не говорим о людях, контролирующих ИИ — мы говорим о программном обеспечении ИИ, контролирующем ИИ, поэтому мы говорим о программном обеспечении для мониторинга программного обеспечения, чтобы убедиться, что все работает надежно. Я думаю, что это гораздо более тонкий момент, и это ситуация, когда ИИ начинает выполнять работу, которую раньше выполняли люди. Это уже происходит маленькими способами, но если это произойдет более крупными способами, в течение многих … Я не говорю о следующем году, я говорю о, возможно, следующих 100 годах — и 100 лет могут показаться долгим сроком , но знаете, некоторые из наших детей и внуков будут живы через 100 лет.Итак, это очень короткий промежуток времени в масштабе эволюции человека, и ИИ и роботы могут делать большинство вещей лучше, чем большинство людей, за 100 лет, не только работая на заводах и водя машины, но и занимаясь другими делами, такими как написание стихов и воспитание детей … поэтому, когда роботы и искусственный интеллект могут делать такие вещи, я думаю, это начнет распадаться; некоторая социальная структура начнет понимать, что значит быть человеком, и к этому нам нужно подготовиться.

SS: Мы собираемся подробно рассказать о человеческих возможностях роботов.Вы работаете над тем, чтобы позволить роботам самовоспроизводиться, строить себя с нуля … Итак, как машина без знаний и понимания на самом деле делает это?

HL: Да, мы работали над многими аспектами робототехники, которые имитируют биологию: самовоспроизведение, самосознание, обучение и так далее. Итак, как машины узнают, как делать такие вещи, не будучи запрограммированными? Ответ прост: обучаясь. Итак, точно так же, как ребенок учится, и его мозг является продуктом эволюции, а мозг учится на собственном опыте, роботы могут делать то же самое.

SS: Итак, вы говорите, что роботы подобны животным и даже людям, и они будут претерпевать эволюцию?

HL: По крайней мере, это то, что мы пытаемся сделать. В нашей лаборатории мы моделируем эволюцию и своего рода размножение роботов, чтобы они лучше делали то, что они делают. Существует также Сообщество машинного обучения, которое обучает роботов обучаться на протяжении всей жизни. Они похожи на детей, они начинают с того, что мало что знают, и у них есть опыт, они видят вещи, они учатся, они чувствуют и делают выводы, и со временем они становятся все лучше и лучше в том, что они делают.

SS: Итак, вы упомянули, что роботы действительно могут иметь дело с вещами, которые будут делать люди; Так что, если роботы однажды смогут выполнять математические или логические задачи за нас и будут лучше нас во всем этом, позволит ли это им создавать произведения искусства?

HL: Совершенно верно. Я думаю, мы наблюдаем … по мере того, как эти машины учатся, когда роботы становятся лучше в выполнении различных задач, некоторые из вещей, которые они начинают решать, являются областями, которые, как мы когда-то думали, неуязвимы для роботов и ИИ, такие как любопытство, научные исследование, выдвижение идей, гипотез, творчество — и даже искусство.У нас есть робот, который создает картины — он смотрит на изображение и рисует маслом и холстом, и он может делать … по крайней мере, он может рисовать намного лучше, чем я — так что, опять же, я не говорю, что роботы будут делать все лучше, чем всех, но они будут делать многие вещи лучше, чем многие люди, а это уже довольно разрушительно.

SS: Но что могут делать ваши роботы? Те, над которыми вы работаете?

HL: Наши роботы сейчас очень просты, наши роботы учатся делать очень простые вещи — от самовоспроизведения до распознавания людей, до различения и классификации изображений на основе восприятия.У нас есть роботы, которые могут создавать модели самих себя, модели других роботов — очень простые вещи, ни в коем случае не близкие к человеческому или даже животному, — но мы разрабатываем эти методы, и это не только наша группа, есть много робототехников. работаю над такого рода задачами AI. Многие люди сосредотачиваются не на конкретной задаче, а на фактической разработке базовых технологий, которые позволяют роботам учиться — и когда роботы учатся самостоятельно, они могут изучать вещи, выходящие за рамки того, что их программист или разработчик знал с самого начала. — и это захватывающая часть.

SS: Вы в основном описываете роботов, у которых в какой-то момент появится собственная личность, верно? Итак, вот вопрос — можем ли мы полюбить роботов? Или робот может влюбиться в человека?

HL: Замечательный вопрос. Я думаю, и опять же, мы не говорим о следующем году, мы не говорим о следующем десятилетии — но если мне нужно спроектировать, какими будут роботы через 100 лет или что-то в этом роде, отныне … Я думаю, ответ «да».Люди могут влюбляться во что угодно — конечно же, в животных, в плюшевых мишек; так что для того, чтобы вызвать эмоции людей, не нужно много времени… неодушевленные предметы могут относительно легко вызывать эмоции у людей. Достаточно взглянуть на что-то двумя глазами, и люди уже испытывают к этому эмоции. Но вопрос, могут ли роботы испытывать глубокие эмоции, очень интересен. Конечно, простые эмоции, такие как страх или самосохранение, возможны более технически. Такие вещи, как любовь, намного сложнее — и мы даже не знаем, что такое любовь с людьми, поэтому очень сложно определить с помощью машин точно.

SS: Вы выполнили работу над «Роботологом». Будет ли прогресс человечества в будущем обеспечиваться роботами, изобретающими новые технологии?

HL: Да, это одна из замечательных особенностей ИИ в целом — он ускоряет свои собственные открытия. Итак, это не технология, которая что-то автоматизирует, а когда она автоматизирована, это что-то вроде статической автоматизации… она ускоряет собственное развитие. Итак, мы разрабатываем программное обеспечение, которое мы называем «Eureqa» (пишется буквой Q), которое ищет научную истину в больших объемах данных, своего рода инструмент интеллектуального анализа данных, если хотите.С помощью этого инструмента вы можете найти новые интересные истины, новые научные законы, скрытые в данных — поэтому мы называем его «ученым-роботом» — конечно, он не заменяет ученого, но значительно ускоряет научные открытия, потому что он похож на микроскоп, он позволяет вам заглянуть в большой набор данных и найти эти мельчайшие эффекты, которые вы бы не увидели невооруженным глазом. Это пример того, как ИИ в основном работает вместе с учеными для ускорения научных открытий, и я думаю, что в долгосрочной перспективе это будет самоускорение, если хотите.

SS: Итак, какова ваша самая безумная мечта о потенциальных интеллектуальных роботах, которые могут нам открыть?

HL: Когда мы работаем над робототехникой, одно из моих стремлений состоит в том, чтобы, по сути, создать робота, который обладает интеллектом человеческого уровня, сознанием, если хотите, самосознанием — эти вещи, которые мы считаем очень — очень человечным, поэтому возможность создать это в машине — это способ понять, что значит быть человеком — и это моя цель, к ней предстоит долгий путь, но это моя мечта.

SS: А как насчет колонизации космоса? Я имею в виду, роботам не нужны пресная вода и воздух, чтобы выжить, вы когда-нибудь задумывались об этом?

HL: Да ведь их много… поэтому, когда люди изучают робототехнику, я думаю, что есть две мотивации: одна — понять биологию и глубоко понять, что значит быть человеком; другой — более практичный — заставить машины делать что-то за нас, будь то работа на фабриках или колонизация других планет.Я думаю, что для этого есть множество приложений. Это определенно одно захватывающее приложение.

SS: Итак, вы видите перспективу освоения космоса роботами?

HL: Я думаю, что для исследования космоса … было очень сложно отправить людей на Луну, еще сложнее отправить людей на Марс, и я сомневаюсь, что мы сможем отправить людей дальше этого — по крайней мере, это будет невероятно трудная задача, поэтому, если мы хотим понять, что происходит на других планетах, я думаю, что от отправки машин никуда не денешься.Эти виды роботов не обязательно являются роботами-гуманоидами — мы не отправляем машины в форме человека на другие планеты; это своего рода более технические зонды, которые будут выполнять все виды измерений. Так что это другой робот, чем думает большинство людей.

SS: Это сразу звучит менее романтично, если так выразиться. Но скажите мне что-нибудь, как вы управляете мыслящей машиной? Как заставить его делать то, что вы хотите, если он достаточно умен, чтобы разобраться во всем самостоятельно?

HL: Это большой вопрос, и я думаю, что ответ — вы не можете.Вы можете контролировать это до некоторой степени, но вы не можете контролировать это полностью. Итак, всякий раз, когда я смотрю голливудский фильм, в котором показаны Три закона робототехники или какой-либо другой вариант этого — я думаю, это очень наивная идея, уходящая корнями в 50-е годы, когда люди на самом деле программировали или думали о программировании роботов … Но как роботы будут развиваться осуществляется посредством машинного обучения, и когда речь идет об обучении, вы точно не знаете, что знает робот, а что нет. Это немного похоже на воспитание ребенка — вы можете познакомить ребенка с различными переживаниями, вы можете по-разному формировать его переживания, но вы никогда не знаете точно, что они знают и чего не знают, что они узнали и что у них нет. Не научился — так и будет развиваться робототехника.Так что, с одной стороны, это захватывающе, потому что робот может узнать больше, чем вы знаете, он может быть умнее вас, так что это захватывающая вещь, но с другой стороны, вы никогда не узнаете точно, чему он научился, и так есть небольшая потеря контроля, и это компромисс, который мы должны сделать, и мы должны чувствовать себя комфортно, если у нас будут умные роботы.

SS: Но также здесь есть моральный вопрос: как вы говорите, если вы создаете робота и это как вы растите ребенка, вы чувствуете, что имеете право на этого робота, и этот робот должен быть делать все, что вы ему говорите, или ей, или ему.Итак, когда мы говорим о машинах, об ИИ, морально ли держать его в рабстве?

HL: Этика робототехники — очень новая область, и, знаете ли, у меня нет ответа. Но аналогия с ребенком, я думаю, уместна, потому что вы должны понимать, что в период обучения, да, вы в какой-то степени контролируете это, но позже — нет. И робот, как ребенок, будет продолжать учиться самостоятельно, и если он был воспитан хорошо, то, думаю, все пойдет хорошо; но нам обязательно нужно овладеть этим аспектом, и именно этим люди сейчас занимаются, пытаясь понять, как учить роботов, как учиться.Нам нужно это понять, это непросто, но если мы сделаем это хорошо, я думаю, это сработает.

SS: Верно, но если в какой-то момент все решают машины, а они идут не так, как надо — кто берет на себя ответственность? Например, вы можете подать в суд на Siri?

HL: Эта проблема существует уже сегодня. Если вы подаете заявку на получение кредита, а вам отказывают в кредите в банке, вероятно, это какая-то программа искусственного интеллекта, которая определила, что вы не получаете кредит, и это влияет на вашу жизнь.Итак, ИИ уже влияют на вашу жизнь. Кто же берет на себя ответственность за такое решение? Что делать, если это решение неверно? Это уже происходит, это уже трудно расшифровать … Если вы позвоните в свой банк, банк скажет, что программа определила, что вы не имеете права; непонятно, что делать. Итак, это хороший вопрос, но на данный момент нет хорошего ответа, и я думаю, что это одна из тех вещей, о которых, когда люди говорят о безопасности ИИ, они говорят именно об этом. Мы хотим быть уверены, что если и когда мы будем использовать ИИ для принятия все более важных решений, влияющих на жизнь людей, у нас будет ИИ, который будет надежным, точным, который принимает правильные решения в новых ситуациях — это трудно сделать, но именно это нам нужно иметь.

SS: И вот когда становится по-настоящему опасно — не через 100 лет, а прямо сейчас: ВМС США разрабатывают полуавтоматические катера-дроны, которые могут атаковать вражеские цели. Что произойдет, если они потеряют контроль? Могут ли они развиваться?

HL: Я не знаю подробностей об этой конкретной вещи, но мое понимание текущего состояния ИИ таково, что он действительно не может выйти из-под контроля, поэтому у этих вещей всегда есть выключатель, они есть много защитных устройств, которые можно выключить, можно выключить в аварийной ситуации, поэтому я не думаю, что что-то подобное в ближайшем будущем выйдет из-под контроля.

SS: Но одна мысль о роботах, созданных для автоматического убийства людей — поскольку это часть той же истории, это всего лишь другая сторона истории. Южная Корея, например, у них уже есть такие башни. Вас это не пугает?

HL: Это определенно плохая сторона автоматизации. Моя единственная надежда в этой области заключается в том, что в конечном итоге мы дойдем до точки, когда эти виды машин для убийства убивают друг друга, поэтому у нас будут дроны, сражающиеся с дронами, и машины, стреляющие в машины — и в некотором смысле это утопично, мы нет людей на земле, это будут просто эти роботы, сражающиеся с роботами, все это будет одна большая видеоигра.

SS: Недавнее исследование Оксфордского университета показывает, что треть рабочих мест в Великобритании может быть заменена машинами в течение следующих двух десятилетий — не за сто лет, как вы воспитали, а через два десятилетия. Итак, если большая часть работы будет выполняться автоматически, мы останемся без работы — например, миллионы людей останутся без работы, верно? Нечего делать?

HL: Верно. Как я сказал ранее, это большая угроза ИИ; Это не машины убивают людей, это занятые рабочие места … Я думаю, мы увидим, как это происходит, мы уже видим, что это происходит во многих отношениях, на производстве потеряно много рабочих мест, и многие из них потеряны из-за автоматизации.Итак, это уже происходит, и вполне возможно, что 30% рабочих мест исчезнут в следующие два десятилетия, а в ближайшие 100 лет — намного больше. Я думаю, что нам нужно сделать, чтобы подготовиться к этому, это, вероятно, подумать … переосмыслить то, как мы структурируем общество — так что это ‘большой вопрос, но хорошо начать думать о нем сейчас, потому что многое из того, как мы распространяем богатство, как мы распределяем власть, что люди делают в течение дня, как они извлекают значение — все это исходит из их работы, поэтому, когда работа закончится, а продуктивность все еще будет существовать, по-прежнему будут еда, деньги, но нам придется подумайте о различных способах распространения этого, как только исчезнут рабочие места, и, возможно, это будет образование, может быть, это будет спорт — некоторые другие вещи, которые люди могут делать, не связанные с работой.

SS: Но позвольте мне поговорить с вами об образовании и не только об этом: о навыках и талантах, судя по тому, что вы описываете, это неизбежный процесс передачи всего на аутсорсинг роботам. Но разве мы не потеряем огромное количество навыков — например, люди не смогут играть на пианино или, например, в Финляндии детей больше не учат писать, вместо этого они используют клавиатуру. Если все будет ездить в автоматизированной машине, то большинство людей даже не научатся водить — я имею в виду, что есть люди, которые любят шить обувь, их больше не будут водить.Итак, что произойдет, если все будет передано роботам? Мы потеряем таланты, навыки, мотивацию? Разве для вас это не крик о деградации человечества?

HL: Я думаю, что это очень реальная опасность, и я не хочу ее преуменьшать; есть кое-что, что мы можем сделать, чтобы в какой-то степени этому противостоять. Итак, когда у людей появляется больше свободного времени, мы можем заниматься новыми видами искусства, новыми видами спорта, мы можем создавать новые развлечения. Итак, это то, что нам нужно сделать.Если вы думаете о последних 100 лет, многие рабочие места были потеряны, у людей определенно стало больше свободного времени, чем раньше, и нам удалось заполнить это свободное время новыми видами деятельности, от искусства до спорта, до развлечений, в видеоигры — что угодно. Так что, думаю, тенденция сохранится. Нам нужно будет найти новые дела, новые дела, в которых мы сможем преуспеть, и новые вещи, которые будут поддерживать нашу мотивацию.

SS: Итак, вы говорите, что нам нужно найти новые занятия, чтобы роботы не захватили нас?

HL: Нам нужно будет найти новые занятия, чтобы мы были заняты, мотивированы и развлекались.

SS: Профессор, большое спасибо за это интересное интервью. Мы разговаривали с профессором Ходом Липсоном, инженером-робототехником, которому удалось создать самосознательных роботов; мы говорили об опасностях и преимуществах искусственного интеллекта. Это все, что касается этого выпуска Sophie & Co, увидимся в следующий раз.

История роботов и робототехники

Хотя наука о робототехнике возникла только в 20 веке, история роботов и созданной человеком автоматизации имеет гораздо более долгое прошлое.Фактически, древнегреческий инженер Герой Александрийский создал два текста, «Пневматика» и «Автоматы», которые свидетельствуют о существовании сотен различных видов «чудо-машин», способных к автоматическому перемещению. Конечно, эволюция роботов в 20-м и 21-м веках радикально продвинулась и включает машины, способные собирать другие машины, и даже роботов, которых можно принять за людей.

История роботов

Откуда появился термин робот? Слово «робототехника» было случайно придумано писателем-фантастом Айзеком Азимовым в его рассказе 1941 года «Лжец!» На протяжении всей истории авторов научной фантастики интересовала способность человека создавать самомотивирующие машины и формы жизни — от древнегреческого мифа о Пигмалионе до доктора Мэри Шелли.HAL 9000 Франкенштейна и Артура Кларка. По сути, робот — это перепрограммируемая машина, способная двигаться при выполнении задачи. Роботы используют специальную кодировку, которая отличает их от других станков и станков, таких как ЧПУ. Роботы нашли применение в самых разных отраслях промышленности благодаря своей высокой стойкости и точности.

Историческая робототехника

Многие источники свидетельствуют о популярности автоматов в древние и средневековые времена.Древние греки и римляне разработали простые автоматы для использования в качестве инструментов, игрушек и в рамках религиозных церемоний. Предшественник современных роботов в промышленности, греческий бог Гефест, как предполагалось, построил автоматов, чтобы работать на него в мастерской. К сожалению, ни один из ранних автоматов не сохранился.

В средние века и в Европе, и на Ближнем Востоке автоматы были популярны как часть часов и религиозного культа. Арабский эрудит Аль-Джазари (1136–1206) оставил тексты, описывающие и иллюстрирующие его различные механические устройства, включая большие часы в виде слона, которые двигались и звучали в указанное время, музыкальный оркестр роботов и автомат официантки, который подавал напитки.В Европе сохранился монах-автомат, который целует крест в руках. Было создано много других автоматов, которые показывали движущихся животных и гуманоидные фигуры, которые работали на простых кулачковых системах, но в 18 веке автоматы были поняты достаточно хорошо, и технологии продвинулись до такой степени, что можно было изготавливать гораздо более сложные части. Французскому инженеру Жаку де Вокансону приписывают создание первого успешного биомеханического автомата, человека, играющего на флейте. Автоматы были настолько популярны, что путешествовали по Европе, развлекая таких глав государств, как Фридрих Великий и Наполеон Бонапарт.

Викторианские роботы

Промышленная революция и повышенное внимание к математике, инженерии и естествознанию в Англии в викторианскую эпоху добавили импульса к созданию настоящей робототехники. Чарльз Бэббидж (1791–1871) работал над разработкой основ информатики в начале-середине девятнадцатого века, и его наиболее успешными проектами были разностный механизм и аналитический механизм. Хотя эти две машины так и не были завершены из-за нехватки средств, они заложили основы механических расчетов.Другие, такие как Ада Лавлейс, осознали, что в будущем компьютеры могут создавать изображения или воспроизводить музыку.

Автоматы продолжали предлагать развлечения в 19 веке, но одновременно с этим периодом развивались паровые машины и двигатели, которые помогли сделать производство намного более эффективным и быстрым. Фабрики начали использовать машины для увеличения рабочей нагрузки или повышения точности производства многих продуктов.

Двадцатый век до наших дней

В 1920 году Карел Чапек опубликовал пьесу «Р.U.R. (Rossum’s Universal Robots), которая ввела слово «робот». Оно было взято из древнеславянского слова, которое означало что-то вроде «монотонного или принудительного труда». Однако прошло более тридцати лет, прежде чем первый промышленный робот начал работать. В 1950-х годах Джордж Девол разработал Unimate, роботизированный манипулятор, который транспортировал отливки под давлением на заводе General Motors в Нью-Джерси, который начал работу в 1961 году. Unimation, компания, которую Девол основал вместе с предпринимателем по робототехнике Джозефом Энгельбергером, была первым производителем роботов Компания.Изначально робот рассматривался как диковинка. Также в середине 1950-х годов немецкая фирма Kuka разработала автоматическую сварочную линию для бытовой техники, а также линию многоточечной сварки для Volkswagen. К 1968 году компания Kawasaki получила лицензию на разработку гидравлического робота Unimation и приступила к его созданию. В 1969 году компания GM выполнила 90% сварных швов кузова с помощью Unimates на одном из своих заводов. В 1970 году Стэнфордский университет разработал так называемый стандартный рычаг, известный до сих пор, который используется для сборки мелких деталей и имеет обратную связь по касанию и давлению.

Автоматизированная сварка должна была стать важным применением промышленных роботов, поскольку машины могли производить высококачественные сварные швы в несколько неблагоприятных условиях. К 1973 году компания Kuka представила шестиосевой рычаг, который стал отраслевым стандартом. Это было примерно в то же время, когда начали появляться полностью электрические роботы. В том же году Cincinnati Milacron представила промышленного робота, управляемого микрокомпьютером, для коммерческого использования. По мере того, как шли семидесятые, десятилетие ознаменовалось появлением многих новинок: полностью электрического робота с микропроцессорным управлением, высокоточного робота для вставки, более высокой полезной нагрузки, сенсорного сварочного робота, робота PUMA для сборки мелких деталей, разработки Selectively Compliant. (SCARA) и переключение с гидравлического на электродвигатель в роботах для точечной сварки.

Когда наступил 1980 год, то же самое произошло и с демонстрацией машинного зрения в Университете Род-Айленда. В следующем году GM поставит трех роботов на сортировку отливок с помощью машинного зрения. Десятилетие усыпят новые инновации: разработка языка программирования роботов, робота SCARA с прямым приводом. Скорость и мощность тоже росли.

В 1990-е годы появились инновации в управлении и синхронизации роботов, а также появился первый упаковочный робот, который загружал крендели.Патент в конце десятилетия добавил лазерное наведение прямо на руку робота.

Многие были поражены в 2003 году подвигами роботов-вездеходов НАСА Spirit и Opportunity, исследующих поверхность Марса. В 2004 году были синхронизированы четыре робота и в общей сложности 38 осей работали вместе. В следующем году беспроводная подвеска для обучения сделала обучение роботов более безопасным. Продолжались успехи в области облегчения, грузоподъемности, вылета, скорости и многоосной синхронизации.

Роботы начали работать дома в 2003 году, когда появился робот-пылесос Roomba.К 2009 году разработка автономных промышленных транспортных средств шла полным ходом, и к началу следующего десятилетия роботизированные манипуляторы стали мобильными в промышленном пространстве. В 2013 году были представлены коллаборативные роботы, или COBOTS, разработанные для работы бок о бок с людьми. К следующему году на складах активно работали AMR, или автономные мобильные роботы. В 2015 году Omron Electronics купила Adept Technologies, корни которой восходят к Unimation, первой робототехнической компании. Подобные крупные покупки будут происходить в течение оставшейся части десятилетия.

За последние полвека роботы нашли себе место в других сферах, таких как игрушки и развлечения, военное оружие, помощники по поиску и спасанию и многие другие профессии. По сути, по мере совершенствования программирования и технологий роботы находят себе место во многих работах, которые в прошлом были слишком опасными, скучными или невозможными для людей.

Сводка

В этой статье представлена ​​краткая история роботов и робототехники. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Другие статьи о робототехнике

Больше от Automation & Electronics

.