Σύνθεση βιομηχανικών ρομπότ

Mar 15, 2024

Αφήστε ένα μήνυμα

Σε γενικές γραμμές, τα βιομηχανικά ρομπότ αποτελούνται από τρία κύρια μέρη και έξι υποσυστήματα.
Τα τρία κύρια μέρη είναι το μηχανικό μέρος, το τμήμα αίσθησης και το τμήμα ελέγχου.
Τα έξι υποσυστήματα μπορούν να χωριστούν σε σύστημα μηχανικής δομής, σύστημα κίνησης, σύστημα αντίληψης, σύστημα αλληλεπίδρασης ρομπότ-περιβάλλοντος, σύστημα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή και σύστημα ελέγχου.


1. Σύστημα μηχανικής δομής
Από την άποψη της μηχανικής δομής, τα βιομηχανικά ρομπότ χωρίζονται γενικά σε ρομπότ σε συνδυασμό και σε παράλληλα ρομπότ. Το χαρακτηριστικό ενός διαδοχικού ρομπότ είναι ότι η κίνηση ενός άξονα θα αλλάξει την αρχή συντεταγμένων ενός άλλου άξονα, ενώ η κίνηση ενός άξονα ενός παράλληλου ρομπότ δεν θα αλλάξει την αρχή συντεταγμένων ενός άλλου άξονα. Τα πρώτα βιομηχανικά ρομπότ χρησιμοποιούσαν όλα έναν μηχανισμό σειράς. Ένας παράλληλος μηχανισμός ορίζεται ως ένας μηχανισμός κλειστού βρόχου στον οποίο μια κινούμενη πλατφόρμα και μια σταθερή πλατφόρμα συνδέονται με τουλάχιστον δύο ανεξάρτητες αλυσίδες κίνησης, ο μηχανισμός έχει δύο ή περισσότερους βαθμούς ελευθερίας και κινείται παράλληλα. Ο παράλληλος μηχανισμός έχει δύο στοιχεία, τα οποία είναι ο καρπός και ο βραχίονας. Η περιοχή κίνησης του βραχίονα έχει μεγάλη επίδραση στον χώρο κίνησης και ο καρπός είναι το συνδετικό μέρος του εργαλείου και του σώματος. Σε σύγκριση με τα διπλά ρομπότ, τα παράλληλα ρομπότ έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής ακαμψίας, της σταθερής δομής, της μεγάλης φέρουσας ικανότητας, της υψηλής ακρίβειας μικροκίνησης και του μικρού φορτίου κίνησης. Όσον αφορά την επίλυση θέσης, η μπροστινή λύση του διαδοχικού ρομπότ είναι εύκολη, αλλά η αντίστροφη λύση είναι πολύ δύσκολη, ενώ το παράλληλο ρομπότ είναι το αντίθετο, η θετική λύση είναι δύσκολη, αλλά η αντίστροφη λύση είναι πολύ εύκολη.


2. Σύστημα κίνησης
Ένα σύστημα κίνησης είναι μια συσκευή που παρέχει ισχύ σε ένα μηχανικό δομικό σύστημα. Σύμφωνα με διαφορετικές πηγές ισχύος, ο τρόπος μετάδοσης του συστήματος μετάδοσης κίνησης χωρίζεται σε τέσσερις τύπους: υδραυλικό, πνευματικό, ηλεκτρικό και μηχανικό. Τα πρώτα βιομηχανικά ρομπότ κινούνταν υδραυλικά. Λόγω των προβλημάτων διαρροής, θορύβου και αστάθειας σε χαμηλές ταχύτητες στο υδραυλικό σύστημα και της ογκώδους και ακριβής μονάδας ισχύος, μόνο μεγάλα ρομπότ βαρέως τύπου, ρομπότ παράλληλης επεξεργασίας και ορισμένες ειδικές εφαρμογές χρησιμοποιούν βιομηχανικά ρομπότ με υδραυλική κίνηση. Η πνευματική κίνηση έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας, της απλής δομής του συστήματος, της βολικής συντήρησης και της χαμηλής τιμής. Ωστόσο, η πίεση λειτουργίας της πνευματικής συσκευής είναι χαμηλή και δεν είναι εύκολο να τοποθετηθεί με ακρίβεια, επομένως χρησιμοποιείται γενικά μόνο για την κίνηση του τελικού τελεστή βιομηχανικών ρομπότ. Οι πνευματικές αρπάγες, οι περιστροφικοί κύλινδροι και οι πνευματικές βεντούζες χρησιμοποιούνται ως τελικοί τελεστές για τη λαβή και τη συναρμολόγηση μικρού και μεσαίου τεμαχίου εργασίας. Η ηλεκτρική κίνηση είναι ένα είδος λειτουργίας οδήγησης που χρησιμοποιείται περισσότερο αυτή τη στιγμή και τα χαρακτηριστικά του είναι ότι η παροχή ρεύματος είναι βολική, η απόκριση είναι γρήγορη, η κινητήρια δύναμη είναι μεγάλη, η ανίχνευση σήματος, η μετάδοση, η επεξεργασία είναι βολική και μπορεί να υιοθετηθεί ποικιλία ευέλικτων τρόπων ελέγχου, ο κινητήρας οδήγησης υιοθετεί γενικά έναν βηματικό κινητήρα ή έναν σερβοκινητήρα και ο κινητήρας άμεσης μετάδοσης χρησιμοποιείται επίσης επί του παρόντος, αλλά το κόστος είναι υψηλότερο και ο έλεγχος είναι επίσης πιο περίπλοκος και ο μειωτήρας που ταιριάζει με τον κινητήρα γενικά υιοθετεί αρμονικό μειωτήρα, μειωτήρα τροχού κυκλοειδούς πείρου ή μειωτήρα πλανητικών γραναζιών. Λόγω του μεγάλου αριθμού απαιτήσεων γραμμικής μετάδοσης κίνησης στα παράλληλα ρομπότ, οι γραμμικοί κινητήρες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στον τομέα των παράλληλων ρομπότ.


3. Σύστημα αντίληψης
Εκτός από την ανάγκη αντίληψης της μηχανικής ποσότητας που σχετίζεται με τη δική της κατάσταση λειτουργίας, όπως η μετατόπιση, η ταχύτητα και η δύναμη, η τεχνολογία οπτικής αντίληψης είναι μια σημαντική πτυχή της αντίληψης του βιομηχανικού ρομπότ. Το οπτικό σερβο σύστημα χρησιμοποιεί οπτικές πληροφορίες ως σήμα ανάδρασης για τον έλεγχο και τη ρύθμιση της θέσης και της στάσης του ρομπότ. Τα συστήματα μηχανικής όρασης χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε όλες τις πτυχές της επιθεώρησης ποιότητας, της αναγνώρισης του τεμαχίου εργασίας, της ταξινόμησης τροφίμων και της συσκευασίας. Το σύστημα αντίληψης αποτελείται από μια εσωτερική μονάδα αισθητήρα και μια εξωτερική μονάδα αισθητήρα και η χρήση ευφυών αισθητήρων βελτιώνει την κινητικότητα, την προσαρμοστικότητα και το επίπεδο νοημοσύνης του ρομπότ.


4. Σύστημα αλληλεπίδρασης ρομπότ-περιβάλλοντος
Το σύστημα αλληλεπίδρασης ρομπότ-περιβάλλοντος είναι ένα σύστημα που πραγματοποιεί τη διασύνδεση και τον συντονισμό μεταξύ του ρομπότ και του εξοπλισμού στο εξωτερικό περιβάλλον. Το ρομπότ και ο εξωτερικός εξοπλισμός είναι ενσωματωμένοι σε μια λειτουργική μονάδα, όπως μια μονάδα επεξεργασίας και κατασκευής, μια μονάδα συγκόλλησης, μια μονάδα συναρμολόγησης κ.λπ. Φυσικά, μπορεί επίσης να είναι μια λειτουργική μονάδα που ενσωματώνει πολλαπλά ρομπότ για την εκτέλεση σύνθετων εργασιών.


5. Σύστημα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή
Το σύστημα αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή είναι μια συσκευή για τη σύνδεση των ανθρώπων με τα ρομπότ και τη συμμετοχή στον έλεγχο ρομπότ. Για παράδειγμα: το τυπικό τερματικό του υπολογιστή, η κονσόλα εντολών, ο πίνακας προβολής πληροφοριών, ο συναγερμός κινδύνου κ.λπ.


6. Σύστημα ελέγχου
Η αποστολή του συστήματος ελέγχου είναι να ελέγχει τον ενεργοποιητή του ρομπότ για να ολοκληρώσει τις καθορισμένες κινήσεις και λειτουργίες σύμφωνα με τις οδηγίες λειτουργίας του ρομπότ και τα σήματα που ανατροφοδοτούνται από τους αισθητήρες. Εάν το ρομπότ δεν έχει χαρακτηριστικά ανάδρασης πληροφοριών, είναι ένα σύστημα ελέγχου ανοιχτού βρόχου και εάν έχει χαρακτηριστικά ανάδρασης πληροφοριών, είναι ένα σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχου. Σύμφωνα με την αρχή ελέγχου, μπορεί να χωριστεί σε σύστημα ελέγχου προγράμματος, προσαρμοστικό σύστημα ελέγχου και σύστημα ελέγχου τεχνητής νοημοσύνης. Σύμφωνα με τη μορφή της κίνησης ελέγχου, μπορεί να χωριστεί σε έλεγχο σημείου και έλεγχο συνεχούς τροχιάς.