Индустријски робот је више-зглобни манипулатор или машински уређај са више-степена--слободе који је дизајниран за индустријску примену. Може аутоматски да извршава задатке, ослањајући се на сопствену моћ и контролне способности да би постигао различите функције. Њиме могу да управљају људи или могу да раде према унапред-програмираним секвенцама. Савремени индустријски роботи такође могу да делују у складу са принципима успостављеним коришћењем технологије вештачке интелигенције.
Индустријски робот се састоји од три основна дела: тела, погонског система и управљачког система. Тело, укључујући базу и актуаторе, састоји се од руке, зглоба и шаке; неки роботи такође имају механизам за кретање. Већина индустријских робота има 3-6 степени слободе, а зглоб обично има 1-3 степена слободе. Погонски систем укључује погонску јединицу и механизам преноса, који омогућавају актуаторима да произведу одговарајуће покрете. Управљачки систем издаје командне сигнале погонском систему и актуаторима према улазном програму и врши управљање.
Индустријски роботи су класификовани у четири типа на основу кретања њихових руку:
1. Картезијански координатни кракови: крећу се дуж три картезијанске координате;
2. Цилиндричне координатне руке: изводите покрете подизања, ротације и истезања/повлачења;
3. Сферне координатне руке: ротирају, покрећу и продужују/увлаче;
4. Зглобне руке: имају више ротационих зглобова.
Данас, хајде да разложимо ове четири врсте индустријских робота и видимо који вам је најпознатији.
Више{0}}осни роботи
Роботи са више-осних осовина, познати и као манипулатори са једном-осом, индустријске роботске руке, електрични цилиндри, итд., су роботски системи изграђени на КСИЗ Декартовом координатном систему као њиховом основном математичком моделу. Они користе серво моторе или корачне моторе као своје погонске једноосне манипулаторе- као своје основне радне јединице, а кугличне завртње, синхроне каишеве и зупчанике зупчаника као уобичајене методе преноса. Они могу да достигну било коју тачку у КСИЗ тродимензионалном-координатном систему и прате путању кретања којом се може контролисати.
Више{0}}осни роботи користе систем контроле покрета за управљање погоном и програмирање. Линеарне и закривљене путање кретања се генеришу коришћењем интерполације у више-тачака, а рад и програмирање се постижу вођеним наставним програмирањем или координатним позиционирањем.
СЦАРА Робот
СЦАРА робот је посебан тип индустријског робота са цилиндричним координатама. Има три ротирајућа зглоба са паралелним осама за позиционирање и оријентацију у равни. Преостали зглоб је транслаторни зглоб, који се користи за кретање крајњег ефектора окомито на раван. Референтна тачка ручног зглоба одређена је угаоним померањима φ1 и φ2 два ротирајућа зглоба и померањем з транслаторног зглоба, тј. п=ф(φ1, φ2, з), као што је приказано на слици. Ови роботи су лагани и имају брзо време одзива; на пример, робот Адепт 1 СЦАРА може да достигне брзину до 10 м/с, неколико пута брже од типичних зглобних робота. Најприкладнији је за планарно позиционирање и операције вертикалног састављања.
Слика
КСИ координате (предња, задња, лева, десна)
Слика
З координате (горе, доле)
Координатни робот
Слика
Координатни робот је вишенаменски манипулатор способан за аутоматску контролу, репрограмабилне операције, више степени слободе и просторне картезијанске односе. Његов рад првенствено укључује линеарно кретање дуж Кс, И и З осе. Координатни роботи користе систем контроле кретања за контролу вожње и програмирања. Линеарне и закривљене путање се генеришу интерполацијом у више-тачака, а рад и програмирање се постижу кроз вођено наставно програмирање или координатно позиционирање.
Као јефтино{0}}једноставно-структурирано решење за аутоматизовани роботски систем, координатни роботи се могу применити на уобичајена поља индустријске производње као што су дозирање, ливење кап по кап, прскање, палетизација, сортирање, паковање, заваривање, обрада метала, руковање, утовар и истовар, монтажа и штампа. Они нуде значајну примену при замени ручног рада, побољшању ефикасности производње и стабилизацији квалитета производа.
Серијски и паралелни роботи
Серијска структура серијског робота је отворени кинематички ланац; његове покретне карике не чине затворени структурни ланац. Серијски роботи нуде велики радни простор и лакши су за кретање, избегавајући ефекте спајања између погонских осовина. Међутим, свака оса мора да се контролише независно, што захтева енкодере и сензоре да побољшају тачност кретања.
(слика)
Паралелни роботи, с друге стране, допуњују традиционалне индустријске серијске роботе у примени, формирајући затворени кинематички ланац. Паралелни роботи су мање склони динамичким грешкама, показујући високу прецизност без акумулације грешака. Штавише, њихова компактна и стабилна структура, са већином излазних оса која носи аксијалну силу, резултира високом крутошћу и капацитетом{2}}носивости. Међутим, за паралелне роботе, решавање унапред је теже него обрнуто.
Слика
2-ДОФ паралелни робот
Слика
3-ДОФ паралелни робот
ДДоС паралелни механизми су разноврсни и сложени, углавном спадају у следеће категорије:
1. Планарни 3-ДОФ паралелни механизми, као што је механизам 3-РРР, који има две транслационе и једну ротационе осе;
2. Сферни 3-ДОФ паралелни механизми, као што је сферни механизам 3-УПС-1-С. Кинематика овог типа је једноставна и у предњој и у инверзној кинематици, што га чини широко коришћеним 3Д мобилним просторним механизмом;
3. Просторни 3-ДОФ паралелни механизми, као што је Делта паралелни робот. Ови механизми су недовољно рангирани, а њихова најистакнутија карактеристика је да њихово кретање варира у различитим тачкама унутар радног простора.
4. Друга категорија укључује просторне механизме са додатим помоћним везама и кинематичким паровима.
Слике
4-ДОФ паралелни робот
Слике
6-ДОФ паралелни робот
6-ДОФ паралелни механизми су главна категорија механизама паралелних робота и они су најчешће проучавани паралелни механизми од стране научника како у земљи тако и у иностранству. Широко се користе у симулаторима лета, 6Д сензорима силе и обртног момента и паралелним алатним машинама. Међутим, многе кључне технологије за ове механизме нису у потпуности решене, као што је њихова предња кинематика, успостављање динамичких модела и калибрација тачности паралелних машина алатки.
