3

Revista Mecanisme şi Manipulatoare Vol. 5, nr. 1, 2006, pag. 3 - 8 ARoTMM - IFToMM

SISTEMELE MECANICE INTELIGENTE PE SCARA UMANĂ

(Prof. D. Tesar)

1. Natura acestor sisteme pe scara umană

1.1. Performanţă maximă Sistemele mecanice considerate aici sunt fundamental neliniare (opusul sistemelor care lucrează la

viteză constantă precum turbinele, pompele, elicele, etc.). Această neliniaritate este baza pentru utilizarea lor (prese, roboţi, eleroanele avioanelor, sistemele de asamblare, vanele de apă ale vapoarelor, etc.).

Din nefericire, neliniaritatea conduce la modele complexe incredibile scopului lor (cuprinzând 100 sau mai multe criterii care pot fi în conflict). Nu avem corpul analiticii imediate folosite la tratarea acestor neliniarităţi în sisteme care necesită răspuns foarte energic (în mai puţin de o mili-secundă) de a schimba necesităţile la ieşire (turbulenţa la avioane, efectele temperaturii, tulburările proceselor, etc.).

Răspunsurile stabilite (prin metodele bazate pe liniarizare) rezultă într-o operaţie de conservare extremă (a riscului minim) care nu este uşor influenţat de operatorul uman (ultimul client).

Aceasta conduce la subiectul controlului bazat pe criterii. Care criteriu determină operaţia bună (sau proiectul) faţă de cea rea? Care este formularea analitică a lor? Sunt ele cele mai întemeiate pentru experimentare şi stocare ca un plan de criterii? Care este înţelesul fizic al lor încât proiectantul poate decide foarte clar cât este de prioritar; când aceste

criterii sunt extrem de volatile, cum sunt rezolvate conflictele dintre ele? Această formulare bazată pe criterii conduce la trei cerinţe de bază care trebuie să fie satisfăcute pentru

aceste sisteme mecanice neliniare în scopul de a asigura funcţionarea lor economică şi îmbunătăţirea continuă a proiectului peste timp. În primul rând trebuie să ne străduim întotdeauna pentru un set de performanţe maxime (tocmai cum facem acum pentru motoarele avioanelor de vânătoare).

Acest obiectiv de performanţă în timp real vrea să spună că proiectantul poate fi mult mai agresiv (câştigând la limita performanţei vor apărea riscuri - supraîncălzire, vibraţii, saturaţie, etc. – dar operaţii bazate pe criterii identifică aceste ameninţări şi administrează sistemul ca atare).

După cum abordăm ambalajul, rezerva de performanţă este epuizată mult mai repede. Aceasta este partea deciziei operatorului de a cunoaşte în plus necesitatea imediată a costului real recunoscut

1.2. Mentenanţa bazată pe condiţie (MBC) A doua cerinţă este strâns asociată cu conceptul rezervei de performanţă. Aceasta cuprinde o analiză

istorică completă a cerinţelor pe sistem, zona performanţei actuale a lui (zona a fost redusă ca indicaţii, prin datele de la senzori, ale parametrilor operaţionali cheie).

Cum afectează această reducere a zonei de performanţă a subsistemului operaţia globală a sistemului, care este acţiunea recomandată la operator, va fi înlocuit subsistemul şi unde, etc.? MBC este clar dependentă de aceleaşi criterii de performanţă utilizate la definirea zonei de performanţă, cu nevoia suplimentară de a prevedea arhivarea şi înlocuirea sau recomandarea deciziei de actualizare la operator.

1.3. Toleranţa greşelii A treia cerinţă pentru sistemele inteligente este că ele trebuie să fie tolerante la greşeli. Aceaasta începe

cu Direcţionarea şi Identificarea Greşelii (DIG) care este bazată pe un model parametric de înaltă calitate al sistemului (testare şi metrologie extinse).

1.4. Arhitectura deschisă Îndată ce acest nivel de performanţă est obţinut, există o nevoie pentru arhitectura deschisă în aceste

sisteme mecanice complexe de a reduce costul, de a difuza mult mai rapid tehnologia prin upgradări şi de a face reparaţii rapide chiar fezabile, precum este acum făcut pentru computerele personale ieftine.

1.5. Ajutorul şi supravegherea umane Pentru această clasă de sistem a obţine impactul lor maxim, el trebuie să satisfacă necesităţile umane şi

să fie folosite în mod specific pentru a mări capacitatea fizică umană (orthotice, exochelete pentru ridicarea greoaie, micro-chirurgie, demontarea facilităţilor nucleare, sarcinile de construcţie a clădirilor etc.) unde există incertitudini în sarcini.

4

2. Sistemele mecanice de interes

Ceea ce urmează este o primă listare a sistemelor mecanice la scară umană. Fiecare sistem mecanic este prezentat cu o scurtă explicaţie despre cum va influenţa efortul de dezvoltare propus asupra tehnologiei implicate.

Fig. 1. Aplicaţii pentru sisteme mecanice inteligente Se propune de a deschide în sus arhitectura aeronavei (comunicaţii, distribuţia puterii, actuatori,

mânuirea armelor etc.) pentru a se reduce personalul de bord cu 50%, reducerea dramatică a urmei logistice, realizarea modului tehnic prin priză şi acţiune şi reducerea costului proprietăţii în total cu 40%. Acesta este un exemplu perfect pentru desfăşurarea tehnologiei recomandate în această lucrare.

2.4. Celulele de fabricaţie Costul cel mai mare asociat cu echipamentul de fabricaţie (mai ales roboţi) este integrarea acestuia în

sistemul de producţie al fabricii. Este fezabil acum să se asambleze pe necesitatea sistemelor automate mici şi simple deasupra celulelor de fabricaţie complexă (cu peste 40 DOF) complet integrat prin folosirea unui set minim de module standardizate.

O reducere cu 50% a costului de integrare al roboţilor pentru un fabricant auto important va salva 400 milioane USD pe an. Integrarea este vindecarea călcâiului lui Achile din fabricaţie. Acesta este principalul beneficiu care ar fi obţinut de la conceptul celulelor de fabricaţie.

În plus, celulele de fabricaţie sunt înalt paralele, făcând reconfigurarea lor şi o alegere de-a lungul fluxului a secvenţelor de proces pentru a fi făcută de operator. Virtual toate tehnologiile recomandate în această lucrare pot fi folosite pentru a satisface această nevoie.

2.5. Echipamentul de construcţie Problema majoră este siguranţa lucrătorului asociată cu toate sarcinile complexe şi inerent periculoase

asociate cu construcţia (mediu nesigur şi schimbător fizic). Aici noi preferăm să prevedem exoschlete de

2.1. Automobile / vehicule Nivelul de inteligenţă dintr-un automobil a

explodat în ultima decadă (frâne, sistem de alimentare cu combustibil, transmisie, sistem de climatizare etc.). Semnele sunt că suntem în mişcare către toleranţa greşeală (frâne), mentenanţa bazată condiţionat (baterie) şi performanţa maximă (sistemul de alimentare cu combustibil). Aceasta este o ilustrare puternică a nevoii viitoare în acest domeniu.

2.2. Aeronave / Nave spaţiale Atât de bune sunt aeronavele noastre, că

suprafeţele lor de control sunt realizate prin sisteme care nu sunt suficient de tolerante la greşeli. Un actuator defect determină falimentul unor linii aeriene. Mentenanţa bazată pe condiţie nu este un model de bază, conducând în mare măsură la prea multe alarme false. Sistemele hidraulice trebuie să fie înlocuite prin sub sisteme (electro-mecanice) mai uşoare şi mai inteligente. Arhivarea nu este totuşi la nivelul utilizat pentru aeronavele militare. Este evidentă nevoia de a îmbunătăţi siguranţa aeronavelor, reducând ameninţarea vieţilor umane.

2.3. Aeronave elegante O aeronavă de transport este prevăzută a fi

în serviciu pentru 50 ani, funcţionarea ei necesită costul de 50 bilioane USD din care 60% se datorează costului cu personalul, acesta fiind unul cuprins în tipul de arhitectură. Modurile tehnice sunt extrem de dificile, supravieţuirea sub atac este departe de a fi sigură şi costurile de instruire sunt importante.

5

ajutor, sisteme automate pentru sarcini repetitive, sisteme de teleoperare pentru sarcini cu rază mare de acţiune etc. Costul efectiv devine o problemă care face reparaţia pe loc şi mentenanţa prin personalul instruit nominal. Aceste cerinţe sunt ideale pentru nivelul de inteligenţă şi intervenţie propus aici.

2.6. Sisteme cu echipament medical Toate tipurile de sisteme sunt utilizate acum fie pentru fiecare din pacienţii examinaţi (prin echipamente

articulate) fie pentru a realiza mostre de analize complicate pentru a determina condiţia de sănătate sau existenţa bolii. Această tehnologie a atins un nivel ridicat de specializare, totuşi ea rămâne o arhitectură închisă a cărei performanţă poate fi limitată şi a cărei mentenanţă rămâne să fie realizată de specialiştii bine instruiţi.

În unele moduri, acest echipament este prea mic, este o sarcină uşoară pentru celulele de fabricaţie. Toţi aceşti factori tehnologici pot fi aplicaţi direct în domeniul medical cu schimbări minore de accentuat. În această aplicaţie, unde va fi mai mult de accentuat pe datele exacte arhivate şi interpretate pentru personalul medical.

2.7. Mini-medii înconjurătoare Unele sarcini nu necesită în fapt (sau absolut) implicare umană. Acestea includ mânuirea materialelor

periculoase (plutoniu, eliminarea armelor nucleare, riscuri biologice extreme, medii super-curăţate pentru industriile farmaceutice şi microelectronice etc.). Mai înainte, oamenii au săvârşit aceste sarcini în cutii cu mânuşi. Sunt propuneri viguroase pentru îndepărtarea completă a omului de la aceste sarcini. Mica automatizare construită peste tot din câteva module standard permite înlocuirea rapidă a oamenilor (sau roboţi îndemânatici) pentru a crea o soluţie efectivă de cost la această aplicaţie necesară.

2.8. Echipament distractiv Acest domeniu al interesului uman s-a dezvoltat mai sigur ca un conducător economic (a socoti parcurile

noastre de distracţie, echipamentul educaţional, păpuşile robot etc.). Acestea au fost o explozie a interesului pentru oamenii tineri în sistemele de roboţi. Această dezvoltare propusă lucrează să facă această clasă de echipament re-configurabil, asamblat după cerinţă (precum păpuşile Lego) şi inferior la preţ. Vederea sistemelor mecanice reale împreună cu capturile grafice superioare imaginaţiei noastre şi investiţia actuală a noastră în combustibili în dezvoltarea umană.

2.9. Mărirea umană Unul din cele mai dificile domenii pentru această împingere în dezvoltare este mărirea umană (de a crea

forţe mai mari, mai multă precizie, timpi de reacţie mai buni, erori eliminate sau filtrate, creşterea anduranţei şi osteneală redusă etc.).

Sarcinile repetitive în industrie pot fi presupuse ca o combinaţie echilibrată a omului şi maşinii (precum un exoschelet, un cântar lift cu 3 DOF, un extensor pentru a atingerea lungimii de a evita căldura, chimicalele sau alte riscuri etc.).

Cazul este foarte bine ilustrat prin folosirea teleoperării pentru chirurgie. Sarcinile complicate sau erori de înclinare necesită câteva ore; de exemplu reconstrucţia sânului necesită normal 12 ore în sala de operaţie.

Fiecare tehnologie trebuie să fie făcută disponibilă de chirurg pentru a reduce durata operaţiei chirurgicale, erori reduse şi extinderea vieţii productive a lui / ei: Acest lucru acum apare că este fezabil.

2.10. Locuirea (traiul) pe Marte Se prea poate ca ocupaţia umană pe Marte să fie una din aplicaţiile pe termen foarte lung, dar noi

putem să facem prevederi în acest domeniu de dezvoltare. Atunci putem să avem o misiune de precursor în a explora locul, de a seta o infrastructură nominală şi de a stabili un prim nivel de structuri pentru ocupaţia umană.

Avanpostul ar putea reprezenta toată lumea umană, întemeiat neapărat pe un avanpost similar pe Pământ (producţia de hrană, recuperarea resurselor, fabricarea materialului de carne vie, utilităţile şi drumurile, facilităţile pe termen lung pentru ocupaţia umană şi starea acestei infrastructuri etc.).

Ţinta este de a face maşinile necesare dintr-un un set mic de module, de a alcătui o varietate largă la cerere, de a prevedea un set minimal de piese, de a automatiza reparaţia printr-un proces de înlocuire a modulelor, de a arhiva toate operaţiile pentru creatorul deciziei etc.

Trebuie să ne străduim de a reduce greutatea misiunii de 20 ori şi costul misiunii de 10 ori peste sistemele monolitice actuale, de a împiedica insuccesele dezastruoase şi de a permite managerului de configuraţie suficient timp de a aranja pentru stocul de pe Pământ de aprovizionare din timp cu echipamente.

2.11. Fabricarea semiconductorilor Un set extensiv şi unic de echipament a fost dezvoltat pentru etape multiple asociate cu fabricarea

semiconductorilor, majoritatea dedicate sarcinilor extrem de repetitive cu intervenţia operatorului nominal şi achiziţia de date ale procesului local limitat pentru analiză sau arhivare.

6

Ca o consecinţă, variaţiile / insuccesele procesului pot merge neobservate până la sfârşitul unei secvenţe de etape când s-a acumulat produse necorespunzătoare considerabile.

De aici înainte metrologia celor mai bune maşini, achiziţia de date, monitorizarea îndeplinită şi mentenanţa bazată pe condiţie sunt esenţiale pentru a reduce falimentul proceselor costisitoare şi utilizarea sistemelor de manipulare foarte flexibile (robotica) printre aceste maşini de proces dedicate pot creşte dramatic flexibilitatea proceselor globale, să facă posibilă schimbarea arhitecturii microfabricilor (şi reducerea costului lor), mutarea fundamentală a cererii pentru oricare mâini umane de contact (pentru curăţirea intensificată) şi a face planificarea proceselor mult mai predictibile.

3. Activităţi de cercetare esenţiale

Cercetarea recomandată se va concentra pe utilizarea tehnologiei computerizate avansate la accelerarea puternică a dezvoltării unei ştiinţe a sistemelor mecanice inteligente.

Resursele computaţionale masive acum disponibile fac posibilă tratarea descrierii parametrice totale a tot mai multe clase generale de sisteme mecanice inteligente astfel că cercetătorul poate gândi cu mai multă libertate asupra proiectării ierarhizate generic şi a strategiei de control care trebuie să conducă la un nivel maxim de productivitate a noilor idei şi tehnologii evaluate prin simulări complete.

Această capacitate computaţională sporită va mijloci ca următoarele domenii să fie discutate:

Fig. 2. Roboţi cu arhitectura deschisă 3.4. Simulare grafică Structurile re-configurabile complexe necesită caracteristici operaţionale pentru a fi expuse (prezentate)

cu mare fidelitate atât de proiectantul cât şi de operatorul de sistem. Funcţiile de instruire (antrenament), cum s-a demonstrat de antrenorul legat de aviaţie, vor fi necesarmente în creştere pentru îndemânarea operatorilor de a lua decizii interactive complexe asociate cu operarea la o reţea de sisteme.

3.5. Software operaţional Pentru a descrie complet starea dinamică a unui sistem şi de a forma baza pentru un limbaj operaţional

generic, capabil de programare off-line şi respingere a tulburărilor (perturbaţiilor), poate fi aplicat acum un program orientat pe obiecte simbolice. Formulările verificate pot fi încrustate în procesoarele dedicate de a furniza calcule la viteză foarte mare. Acest software poate fi scris într-o arhitectură care permite extensibilitatea deplină.

3.6. Fuziunea senzorilor Subsistemul senzor trebuie să furnizeze date despre funcţionarea maşinii inteligente şi interacţiunea

acesteia cu mediul. Senzorii de sistem cuprind forţa, poziţia, viteza, acceleraţia, curentul şi tensiunea de acţionare etc. Senzorii de proces includ găsirea domeniului (până la obstacole şi ţinte), sunt senzori tactili, de proximitate, de forţă etc. Fuzionarea senzorilor se ocupă cu reducerea completă a acestui conflict şi a informaţiei suplimentare din comenzile stării predictive pentru funcţionarea sistemului.

3.1. Arhitectura deschidă Sistemele mecanice viitoare vor fi din module

structurate uşor sortimentale (actuatori toleranţi la greşeli standardizaţi, structuri de control cu scală mixtă, sisteme funcţionând la o anvelopă de îndeplinire-performanţă maximă etc.) furnizând pachete finite ale tehnologiilor verificate (certificate) de a fi asamblate rapid în maşini inteligente generic.

3.2. Structuri redundante Structurile seriale şi paralele cu dexteritate de nivel

înalt şi evitarea obstacolelor necesită un nivel înalt de corespondenţă a inteligenţei pentru a lua decizii de a funcţiona într-un timp real (pentru precizie sporită, capacitate de încărcare, viteză etc.)

3.3. Proiectare optimală Succesele iniţiale în folosirea tehnicilor de optimizare

la problema multi - parametrică / multi – criterială asociată cu maşinile inteligente a condus la o mai bună repartizare a parametrilor de performanţă a actuatorilor. Acest efort intens computaţional a trebuit să fie extins pentru a include în întregime domeniul parametrilor de proiectare (dimensiunile elementelor, distribuţia maselor şi parametrii deformaţiei).

7

3.7. Micro-senzori O serie de senzori miniaturizaţi cu procesarea semnalizată la bord şi reducerea datelor vor fi necesare

la fuziunea senzorilor suport. O istorie largă există deja pentru aplicaţii comerciale (în special pentru produsele de largă fabricaţie precum automobilul). Această tehnologie trebuie acum să fie generalizată, susţinută cu interfeţe standardizate la fiecare atelier într-o reţea re-configurabilă, ceea ce intensifică obţinerea de performanţe înalte la costuri inferioare etc. Doi senzori foarte căutaţi sunt pentru poziţionarea unghiulară precisă şi pentru măsurarea forţelor / momentelor, care rămân şi azi prea mari şi scumpi.

3.8. Arhitectura computerelor Concepţia top-down, făcută fezabilă prin computerele personale gigaflop, o fac posibilă pentru a

dezvolta hardware şi module de software pentru computere specializate unice (aritmetica, procesoare etc.) corespunzătoare maşinilor inteligente. În plus o nouă generaţie de controlere hardware generic, modular, stratificat trebuie să fie produse care să se potrivească modulării aşteptate şi arhitecturii mecanice stratificate. Dezvoltări recente arată că PC-urile distribuite într-o reţea de comunicaţii proiectată atent va reduce dramatic costurile, crescând flexibilitatea şi performanţa.

3.9. Managementul resurselor Acesta reprezintă adaptarea în timp real a parametrilor de intrare la sporirea în mare măsură a

controlabilităţii naturii neliniare depline a maşinilor inteligente. Modelul dinamic trebuie să includă reprezentări geometrice de ordinul unu, doi, (uneori trei) a sistemului pentru a ţine cont de cuplarea transversală a masei, deformaţiei şi ale caracteristicilor sistemului de acţionare.

3.10. Elaborarea deciziilor După cum sistemul devine generalizat cu mai multă redundanţă (extra DOF), cu mai multe straturi de

control (pentru reducerea tulburărilor) şi cu modularizare sporită (actuatori, unelte etc), acesta va deveni puternic nedeterminat. De aici înainte integrarea intensivă a teoriei deciziei va fi necesară pentru a echilibra sutele de criterii (posibil conflictuale) în timp real de a face mai eficient ă utilizarea resurselor sistemului, rezultând cea mai bună performanţă globală.

3.11. Mentenanţa bazată pe condiţii Este acum posibil să se dezvolte un model pe deplin parametrizat pentru un actuator inteligent şi a

descrie analitic performanţa lui (anvelopa) sub un domeniu larg de condiţii. Dacă performanţa începe să se degradeze, indicii de performanţă globali vor fi folosiţi să atenţioneze

operatorul fie de a reduce cererile pe subsistemul particular (în funcţionarea sistemului mai mare) fie să-l înlocuiască (pune şi joacă) cu un nou modul la proxima oportunitate.

Această capacitate face posibilă chiar o nominalizare de tehnician instruit pentru a menţine sistemele destul de complexe precum celulele de fabricaţie cu 40 sau mai multe grade de mobilitate.

3.12. Sisteme multi-agent Aceste maşini paralele cuprind roboţi cu braţe duble, mâini cu multiple degete, maşini păşitoare,

transportoare, sisteme depozit etc. care necesită frecvent de 3 sau 4 ori numărul comenzilor principale de mişcare pentru a realiza ieşirea dorită.

Această mişcare la sistemele multi-agent devine problema cea mai pretenţioasă pentru a lua decizia internă şi a dezvolta software - ul înfruntând comunitatea de cercetare a maşinilor inteligente.

3.13. Înlăturarea tulburărilor (perturbaţiilor) Tulburările externe de frecvenţă înaltă sunt foarte distructive în operaţiile de precizie (ţintind laserul

aeropurtat, aparatura de iluminare cu maşini îndemânatice etc.). De exemplu, inima unei fabrici viitoare trebuie să fie sistemele generice ieftine care să realizeze operaţii cu aparate de iluminat de precizie prin controlul direct în scopul de a avea un beneficiu maxim la valoarea adăugată la consumatorul individual. Aceasta cere un model complet parametrizat implementat cu compensaţie „feed-forward” în timp real de a face sistemul „rigid electronic” (precis sub perturbaţii).

3.14. Subsisteme de semnătură slabă Unele aplicaţii cer ca subsistemele aproape că nu emită semnale (zgomote, vibraţii, câmpuri magnetice,

flux de căldură etc.). Acestea în mod clasic cuprind testarea şi analize vaste. Aici este de dorit de a şterge fiecare din aceste semnale sau a sintetiza soluţii faţă de primele principii de a reduce emisiile ne-dorite.

3.15. Interfaţa om-maşină Deoarece tehnologia devine mai complexă, o necesitate foarte mare (nu mai puţin) va dezvolta pentru

un control echilibrat (sau intervenţie) de către om şi maşină. Aceasta va cere un mai mare nivel de inteligenţă al maşinii (de a trata subsistemele subordonate multiple, schimbările de scară, filtrarea erorilor, re-orientarea, rămânerile în urmă ale timpului etc.) de a obţine beneficiul deplin al tehnologiei pentru oameni.

8

3.16. Controlere electronice Controlerele de nivel ale sistemului devin disponibile în mare măsură la scara gigaflop ca o marfă de

5.000 $. Controlerele electronice rămân la nivelul subsistemului foarte modeste bazate pe un concept de control anacronic. Petru a suporta senzorii multipli de mediu, mentenanţa bazată pe condiţii şi re-configurare pentru a evita greşelile necesită o revoluţie în controlerele sub-sistemului electronic; ei trebuie să aibă interfeţe standardizate (pentru a permite plug-and-play), de a fi foarte compacţi, (de a fi încrustaţi în subsistem) şi de a fi tolerant la temperatură.

3.17. Uneltele end-efectorilor Uneltele end-efectorilor activi sunt esenţiale pentru a deplasa sarcinile fizice ale multor sisteme

mecanice (procese de fabricaţie, micro-chirurgie, operaţii pe Marte, reparare sistemelor spaţiale, mânuirea armelor etc.). O ştiinţă a uneltelor trebuie să fie dezvoltată pentru a proiecta aceste unelte, setul corespunzător încrustat al senzorilor necesari, furnizează interfeţe de schimb rapid etc., de a reprezenta parametrizat atributele lor (capacitatea de forţă şi putere, masă şi complianţă, precum şi anvelopa îndeplinirii procesului). Îndată ce este disponibilă descrierea pe deplin parametrică, trebuie să fie automat descărcat la controlerul de sistem după cum sistemul de intrare a uneltei şi software-ul de sistem trebuie să antreneze sursele sistemului (viteză, precizie, rigiditate etc.) de a potrivi anvelopa de îndeplinire a uneltei de a obţine funcţionarea cea mai bună în general.

Fig. 3. Actuatori inteligenţi standardizaţi

3.20. Metrologia Metrologia este un mijloc semi-automat de identificare a tuturor parametrilor semnificativi într-un sistem

existent. Din nefericire, identificarea a sute de parametri (146 sau mai mulţi pentru un manipulator robot cu 6 grade de mobilitate) este o sarcină tehnică extrem de pretenţioasă. Cunoaşterea parametrică limitată a sistemului reduce potenţialul pentru funcţionarea pe baza computerului. Când modulul este pus în sistem, metrologia trebuie să ia loc la nivel modular unde parametrii măsuraţi sunt imbeded şi încărcaţi automat în controlerul sistemului.

3.21. Prototiparea Din cauza accesului larg la informaţia tehnică şi nevoia asociată de comunicare rapidă pe distanţe mari

(echipele de proiectare sunt distribuite geografic), acum este util de a dezvolta proiecte pe deplin „prototipate” geografic, de a administra interactiv proiectul în timp real (un fel de management configurativ) şi de a reprezenta aceste proiecte (componente, produse, molds etc.) ca modele la locaţii îndepărtate prin prototipare rapidă. Aceasta lărgeşte dramatic procesul de trecere în revistă în timp ce acţionează astfel la reducerea timpilor de linie, făcând posibilă schimbul rapid de produse şi reducerea produselor pe cale de dispariţie.

P. Antonescu

Traducere şi prelucrare din lucrarea „Human Scale Intelligent Mechanical Systems” publicată în Proceedings Vol. I al Celui de al 11-lea Congres mondial de SMM din 2004 de la Tianjin China

3.18. Actuatori inteligenţi Este timpul de a ne concentra pe dezvoltarea unei

arhitecturi depline pentru actuatori bazaţi pe un mediu de 10 senzori (poziţie, cuplu, temperatură, tensiune, curent etc.), trenurile cu angrenaje pentru intrare multiplă pentru controlul stratificat, bobine cu circuite re-configurabile, frâne cu toleranţă la greşeli, ambreiaje etc. pentru a obţine un bloc constructiv agresiv pentru maşini inteligente (după cum chipul de computer este în industria electronică).

3.19. Testarea actuatorilor În scopul de a încrusta analitic fiecare actuator în sistemul

mai mare, este necesar de a realiza testarea adâncimii actuatorilor în patru teste de mediu: anduranţă (de a evalua atributele normale precum fiabilitatea, saturaţia, efectele temperaturii, degresare etc.); mentenanţa pe bază de condiţii ( de a evalua căderile parţiale şi identificarea surselor acestora într-un arbore de greşeli structurate); ne-liniarităţi (de a evalua răspunsul actuatorului la o încărcare dinamică în domeniul larg al ne-liniarităţii, în scopul de a obţine anvelope de îndepliniri sporite); şi metrologice (pentru a obţine toţi parametrii geometrici şi de complianţă necesari pentru fiecare actuator).