Industriālie roboti ir vairāku{0}}savienojumu manipulatori vai vairāku-pakāpju-no-brīvības mašīnas, ko plaši izmanto industriālajā jomā, ar noteiktu automatizācijas pakāpi, kas paļaujas uz savām jaudas un vadības iespējām, lai realizētu dažādas rūpnieciskās apstrādes un ražošanas funkcijas. Rūpnieciskie roboti tiek plaši izmantoti dažādās rūpniecības jomās, piemēram, elektronikā, loģistikā un ķimikālijās.
Sastāvs
Vispārīgi runājot, rūpnieciskie roboti sastāv no sešām apakšsistēmām.
Trīs galvenās daļas ir mehāniskā daļa, sensora daļa un vadības daļa.
Sešas apakšsistēmas var iedalīt mehāniskās struktūras sistēmā, piedziņas sistēmā, sensoru sistēmā, robotu -vides mijiedarbības sistēmā, cilvēka-mašīnas mijiedarbības sistēmā un vadības sistēmā.
1. Mehāniskās struktūras sistēma
Mehāniskās struktūras ziņā rūpnieciskos robotus parasti iedala sērijveida un paralēlajos robotos. Sērijveida robotus raksturo tas, ka vienas ass kustība maina otras ass koordinātu sākumu, savukārt paralēla robota vienas ass kustība nemaina otras ass koordinātu sākumu. Agrīnie rūpnieciskie roboti izmantoja tandēma mehānismus. Paralēlais mehānisms ir definēts kā slēgta cilpa mehānisms, kurā kustīgās un fiksētās platformas ir savienotas ar vismaz divām neatkarīgām kinemātiskām ķēdēm, mehānismam ir divas vai vairākas brīvības pakāpes un tas tiek darbināts paralēli. Paralēlajam mehānismam ir divas sastāvdaļas, plaukstas locītava un roka. Rokas kustības zonai ir liela ietekme uz kustību telpu, savukārt plaukstas locītava ir savienojošā daļa starp instrumentu un ķermeni. Salīdzinot ar tandēma robotu, paralēlajam robotam ir liela stingrība, stabila struktūra, liela slodzes nestspēja, augsta mikrokustības precizitāte un zema kustības slodze. Pozīciju risināšanā tandēma robotu ir viegli atrisināt pozitīvi, bet ļoti grūti atrisināt apgriezti, savukārt paralēlo robotu, gluži pretēji, ir grūti atrisināt pozitīvi, bet ļoti viegli atrisināt apgriezti.
2. Piedziņas sistēma
Piedziņas sistēma ir ierīce, kas nodrošina jaudu mehāniskās struktūras sistēmai. Atbilstoši dažādiem enerģijas avotiem piedziņas sistēma ir sadalīta hidrauliskā, pneimatiskā, elektriskā un mehāniskā transmisijas režīmā. Agrīnie rūpnieciskie roboti izmantoja hidraulisko piedziņu. Hidrauliskās sistēmas noplūdes, trokšņa un zema-ātruma nestabilitātes problēmu dēļ, kā arī barošanas bloks ir apjomīgs un dārgs, tikai liela mēroga-lieljaudas-robotos, paralēlās apstrādes robotos un dažos īpašos lietojumos tiek izmantoti hidrauliski darbināmi industriālie roboti. Pneimatiskās piedziņas priekšrocības ir liels ātrums, vienkārša sistēmas struktūra, vienkārša apkope un zema cena. Tomēr pneimatiskās ierīces darba spiediens ir zems, to nav viegli precīzi pozicionēt, parasti izmanto tikai rūpniecisko robotu gala{8}}efektora piedziņai. Pneimatisku roku satvērienu, rotējošus cilindrus un pneimatiskos piesūcekņus kā gala efektoru{10}}var izmantot sagataves satveršanai un vidējas un mazas slodzes montāžai. Elektriskā piedziņa pašlaik ir visbiežāk izmantotais piedziņas režīms, kam raksturīga viegla piekļuve jaudai, ātra reakcija, dzinējspēks, signāla noteikšana, pārraide, apstrāde ir ērta, un to var izmantot dažādās elastīgās vadības metodēs, piedziņas motors parasti tiek izmantots pakāpju motors vai servomotors, tiek izmantots arī tiešās piedziņas motors, taču izmaksas ir augstākas, vadība ir arī sarežģītāka, un motors ar vispārēju harmonisko reduktoru vai planētu reduktoru izmantošanu. reduktors. Tā kā paralēlajos robotos ir daudz lineārās piedziņas prasību, lineārie motori ir plaši izmantoti paralēlo robotu jomā.
3. Sensoru sistēma
Robota uztveres sistēma pārveido dažādu iekšējo stāvokļa informāciju un vides informāciju no signāliem datos un informācijā, ko var saprast un lietot pats robots vai starp robotiem. Papildus nepieciešamībai uztvert mehāniskos lielumus, kas saistīti ar tā darba stāvokli, piemēram, pārvietojumu, ātrumu un spēku, vizuālās uztveres tehnoloģija ir svarīgs rūpnieciskā robota uztveres aspekts. Vizuālās servo sistēmas izmanto vizuālo informāciju kā atgriezeniskās saites signālus vadībai, lai pielāgotu robota pozīciju un attieksmi. Mašīnredzes sistēmas tiek plaši izmantotas arī visos kvalitātes pārbaudes, sagatavju identifikācijas, pārtikas šķirošanas un iepakošanas aspektos. Sensoru sistēma sastāv no iekšējā sensora moduļa un ārējā sensora moduļa. Viedo sensoru izmantošana uzlabo robota mobilitāti, pielāgošanās spēju un intelektu.
4. Robot{1}}vides mijiedarbības sistēma
Robotu{0}}vides mijiedarbības sistēma ir sistēma, kas realizē savstarpējo savienojumu un koordināciju starp robotu un aprīkojumu ārējā vidē. Roboti un ārējās iekārtas, kas integrētas funkcionālā vienībā, piemēram, apstrādes un ražošanas blokā, metināšanas blokā, montāžas blokā. Protams, tas var būt arī vairāk nekā viens robots funkcionālā vienībā, lai veiktu sarežģītus uzdevumus.
5. Cilvēka-robotu mijiedarbības sistēma
Cilvēku-robotu mijiedarbības sistēma ir ierīce, kas savieno cilvēkus ar robotiem un piedalās robotu vadīšanā. Piemēram, standarta termināļi datoriem, komandu konsolēm, informācijas displeja paneļiem un briesmu signālu trauksmes signāliem.
6. Vadības sistēma
Vadības sistēmas uzdevums ir vadīt robota izpildmehānismus, lai veiktu noteiktās kustības un funkcijas saskaņā ar robota darbības instrukcijām un no sensoriem atdotajiem signāliem. Ja robotam nav informācijas atgriezeniskās saites raksturlielumu, tā ir atvērta-cilpas vadības sistēma; ar informācijas atgriezeniskās saites raksturlielumiem, tā ir slēgta -cilpas vadības sistēma. Saskaņā ar vadības principu var iedalīt programmu vadības sistēmā, adaptīvajā vadības sistēmā un mākslīgā intelekta vadības sistēmā. Saskaņā ar vadības formu kustību var iedalīt punktu kontrolē un nepārtrauktā trajektorijas kontrolē.
Lietojumprogrammas
1.Pielietojums paletēšanā
Paletizēšanā dažādās rūpnīcās plaši tiek izmantoti augsti automatizēti roboti. Manuālā palešu veidošana ir ļoti intensīva un darbietilpīga, un darbiniekiem ir ne tikai jāiztur liels spiediens, bet arī viņiem ir zema darba efektivitāte. Pārkraušanas robots var veikt efektīvu klasificēšanu un apstrādi atbilstoši apstrādājamo objektu īpašībām un vietām, kur objekti tiek klasificēti, pamatojoties uz to formu un priekšmetu nemainīguma saglabāšanu, kas ļauj kartona iekraušanas iekārtai veikt paletēšanas uzdevumu simtiem vienību stundā. Ražošanas līnijā iekraušana un izkraušana, konteineru pārkraušana un tā tālāk spēlē savu svarīgo lomu.
2. Pielietojums metināšanā
Metināšanas roboti galvenokārt ir atbildīgi par metināšanas darbiem, dažāda veida nozarēm ir atšķirīgas rūpnieciskās vajadzības, tāpēc parastajiem metināšanas robotiem ir punktmetināšanas roboti, loka metināšanas roboti, lāzera roboti utt. Automobiļu ražošanas nozare ir visplašāk izmantotā metināšanas robotu nozare, jo metināšanas grūtībās, metināšanas daudzumā, metināšanas kvalitātē un citos mākslīgās metināšanas aspektos ir nesalīdzināmas priekšrocības.
3. Pielietojums montāžā
Rūpnieciskajā ražošanā detaļu montāža ir milzīgs darba apjoms, kas prasa daudz darbaspēka, kad to saliek cilvēks, jo ir augsts kļūdu līmenis, zema efektivitāte un pakāpeniski aizstāts ar rūpnieciskiem robotiem. Montāžas robotu izstrāde apvieno dažādas tehnoloģijas, tostarp sakaru tehnoloģijas, automātisko vadību, optiskos principus, mikroelektroniku un tā tālāk. Atbilstoši montāžas procesam izstrādātāji raksta atbilstošas programmas un pielieto tās konkrētiem montāžas darbiem. Montāžas robotu svarīgākās īpašības ir augsta uzstādīšanas precizitāte, elastība un izturība. Montāžas darbu sarežģītības un precizitātes dēļ mēs izvēlamies montāžas robotus, lai veiktu elektronisko detaļu un smalko automašīnu detaļu uzstādīšanu.
4. Pieteikums pārbaudē
Robotam ir daudz{0}}dimensiju papildu funkcijas. Tas var aizstāt darbiniekus īpašos amatos, piemēram, atklāšana augsta -bīstamības zonās, piemēram, kodolpiesārņojuma zonās, toksiskās zonās, kodolpiesārņojuma zonās, augsta-riska nezināmās zonās. Ir arī vietas, kur cilvēki nevar speciāli sasniegt, piemēram, ir izveidota slimu daļu noteikšana, rūpniecisko defektu noteikšana un dzīvības noteikšana zemestrīces seku likvidēšanas vietā.
Attīstības tendence
1. Cilvēka-robotu sadarbība
Tā kā roboti attīstās no darba attālināti no cilvēkiem līdz dabiskai mijiedarbībai un sadarbībai ar cilvēkiem. Vilkt{1}}un nometot un manuālās mācīšanas tehnoloģijas briedums padara programmēšanu vieglāk lietojamu, samazina operatoru profesionālās prasības un atvieglo kvalificētu tehniķu procesu pieredzes nodošanu.
2. Autonoms
Pašlaik robots no iepriekšējas-programmēšanas, reproducēšanas vadības mācīšanas, tiešās vadības, attālās darbības un cita manipulējama darbības režīma uz autonomas mācīšanās, autonomas darbības virzienu. Inteliģentie roboti var automātiski iestatīt un optimizēt trajektorijas ceļu, automātiski izvairīties no singularitātēm, traucējumu un sadursmju prognozēšanas un šķēršļu novēršanas atbilstoši darba apstākļiem vai vides prasībām.
3. Inteliģents, informatīvs, tīklā
Arvien vairāk robotam tiks izmantoti 3D redzes un spēka sensori, un robots kļūs arvien inteliģentāks. Attīstoties sensoru un atpazīšanas sistēmai, mākslīgajam intelektam un citām tehnoloģijām, robots no vienvirziena vadības kļūst par savu krātuvi, savu lietojumprogrammu datu virzienu un pakāpenisku informatizāciju. Pateicoties vairāku-robotu sadarbībai, kontrolei, komunikācijai un citiem tehnoloģiskiem sasniegumiem, roboti no neatkarīgiem indivīdiem līdz interneta fāzei ir sadarbības attīstības virziens.