Industrijski roboti su više-zglobni manipulatori ili više-stepeni--mašine koje se široko koriste u industrijskom polju, sa određenim stepenom automatizacije, oslanjajući se na vlastitu snagu i kontrolne sposobnosti da realizuju različite industrijske procesne i proizvodne funkcije. Industrijski roboti se široko koriste u raznim industrijskim poljima kao što su elektronika, logistika i hemikalije.
Kompozicija
Uopšteno govoreći, industrijski roboti se sastoje od šest podsistema.
Tri glavna dijela su mehanički dio, senzorski dio i kontrolni dio.
Šest podsistema se može kategorizirati u sistem mehaničke strukture, pogonski sistem, sistem senzora, sistem interakcije robota-sa okolinom, sistem interakcije ljudi-mašine i sistem upravljanja.
1. Sistem mehaničke strukture
U smislu mehaničke strukture, industrijski roboti se općenito kategoriziraju u serijske i paralelne robote. Serijski roboti se odlikuju činjenicom da kretanje jedne ose menja koordinatno poreklo druge ose, dok kretanje jedne ose paralelnog robota ne menja koordinatno poreklo druge ose. Rani industrijski roboti koristili su tandem mehanizme. Paralelni mehanizam je definiran kao mehanizam zatvorene-petlje u kojem su pokretna i fiksna platforma povezane s najmanje dva nezavisna kinematička lanca, mehanizam ima dva ili više stupnjeva slobode i pokreće se paralelno. Paralelni mehanizam ima dva sastavna dijela, zglob i ruku. Područje pokreta ruke ima veliki utjecaj na prostor za kretanje, dok je zglob spojni dio između alata i tijela. U poređenju sa tandem robotom, paralelni robot ima prednosti visoke krutosti, stabilne strukture, velike nosivosti, visoke preciznosti mikropokretanja i malog opterećenja pri kretanju. Kod rješavanja položaja, tandem robot je lako riješiti pozitivno, ali vrlo teško riješiti inverzno, dok je paralelni robot, naprotiv, teško riješiti pozitivno, ali vrlo lako riješiti inverzno.
2. Pogonski sistem
Pogonski sistem je uređaj koji obezbeđuje napajanje mehaničkom strukturnom sistemu. Prema različitim izvorima energije, pogonski sistem je podijeljen na hidraulički, pneumatski, električni i mehanički način prijenosa. Rani industrijski roboti koristili su hidraulički pogon. Zbog problema curenja, buke i niske-nestabilnosti hidrauličkog sistema, a pogonski agregat je glomazan i skup, samo veliki-teški- roboti, roboti za paralelnu obradu i neke posebne primjene koriste industrijske robote na hidraulički pogon. Pneumatski pogon ima prednosti velike brzine, jednostavne strukture sistema, lakog održavanja i niske cijene. Međutim, radni pritisak pneumatskog uređaja je nizak, nije ga lako precizno pozicionirati, uglavnom se koristi samo za pogon krajnjeg -efektora industrijskog robota. Pneumatski ručni zahvat, rotacioni cilindri i pneumatski usisni čepovi kao krajnji-efektor mogu se koristiti za hvatanje izratka i montažu srednjih i malih opterećenja. Električni pogon je trenutno najčešće korišteni način pogona, koji se odlikuje lakim pristupom snazi, brzim odgovorom, pogonskom silom, detekcijom signala, prijenosom, obrada je zgodna i može se koristiti u raznim fleksibilnim metodama upravljanja, pogonski motor se općenito koristi koračni motor ili servo motor, postoje i motori s direktnim pogonom, ali trošak je veći, kontrola je također složenija, a motor s smanjenjem opće upotrebe planetarnog cikloroida reduktor. Zbog velikog broja zahtjeva za linearnim pogonom kod paralelnih robota, linearni motori su široko korišteni u području paralelnih robota.
3. Sistem senzora
Sistem percepcije robota pretvara različite informacije o unutrašnjem stanju i informacije o okolišu iz signala u podatke i informacije koje može razumjeti i primijeniti sam robot ili između robota. Pored potrebe da se percipiraju mehaničke veličine koje se odnose na vlastito radno stanje, kao što su pomak, brzina i sila, tehnologija vizualne percepcije važan je aspekt percepcije industrijskog robota. Vizuelni servo sistemi koriste vizuelne informacije kao povratne signale za kontrolu za podešavanje položaja i stava robota. Sistemi mašinskog vida takođe se široko koriste u svim aspektima inspekcije kvaliteta, identifikacije radnih komada, sortiranja hrane i pakovanja. Senzorski sistem se sastoji od unutrašnjeg senzorskog modula i eksternog senzorskog modula. Upotreba inteligentnih senzora poboljšava mobilnost, prilagodljivost i inteligenciju robota.
4.Robot-sistem interakcije sa okruženjem
Sistem interakcije robota{0}}okruženja je sistem koji ostvaruje međusobnu povezanost i koordinaciju između robota i opreme u vanjskom okruženju. Roboti i vanjska oprema integrirani u funkcionalnu cjelinu, kao što je jedinica za obradu i proizvodnju, jedinica za zavarivanje, jedinica za montažu. Naravno, to može biti i više od jednog robota u funkcionalnoj jedinici za obavljanje složenih zadataka.
5. Sistem interakcije s ljudskim-robotima
Sistem interakcije ljudi{0}}robot je uređaj koji povezuje ljude sa robotima i učestvuje u kontroli robota. Na primjer, standardni terminali za računare, komandne konzole, table za prikaz informacija i alarmi za signalizaciju opasnosti.
6. Sistem upravljanja
Zadatak kontrolnog sistema je da kontroliše aktuatore robota da izvode određene pokrete i funkcije u skladu sa uputstvima za rad robota i signalima dobijenim od senzora. Ako robot nema karakteristike povratne informacije, to je sistem upravljanja s otvorenom petljom; sa karakteristikama povratne informacije, to je zatvoreni-sistem upravljanja. Prema principu upravljanja može se podijeliti na sistem upravljanja programom, sistem adaptivnog upravljanja i sistem upravljanja umjetnom inteligencijom. Prema obliku upravljanja kretanje se može podijeliti na kontrolno u tački i kontinuirano upravljanje trajektorijom.
Prijave
1.Primjena u paletiranju
U paletiranju u raznim fabrikama široko se koriste visoko automatizirani roboti. Ručna paletizacija je veoma intenzivna i radno-intenzivna, a zaposleni ne samo da moraju da podnose veliki pritisak, već imaju nisku radnu efikasnost. Robot za rukovanje može da izvrši efikasnu klasifikaciju i rukovanje prema karakteristikama predmeta kojima se rukuje i mestima na kojima su predmeti kategorisani, na osnovu zadržavanja njihovih oblika i prirode predmeta nepromenjenim, što omogućava opremi za utovar kartona da završi zadatak paletiranja stotina komada na sat. U proizvodnoj liniji utovar i istovar, rukovanje kontejnerima i tako dalje igraju važnu ulogu.
2. Primjena u zavarivanju
Roboti za zavarivanje su uglavnom odgovorni za radove zavarivanja, različite vrste industrija imaju različite industrijske potrebe, tako da uobičajeni roboti za zavarivanje imaju robote za točkasto zavarivanje, robote za elektrolučno zavarivanje, laserske robote i tako dalje. Industrija proizvodnje automobila je najrasprostranjenija industrija robota za zavarivanje, u težini zavarivanja, količini zavarivanja, kvaliteti zavarivanja i drugim aspektima vještačkog zavarivanja ima neuporedive prednosti.
3. Primjena u montaži
U industrijskoj proizvodnji, montaža dijelova je ogroman posao, koji zahtijeva veliki broj radne snage, nekada ljudski sklop zbog visoke stope grešaka, niske efikasnosti i postepeno zamijenjen industrijskim robotima. Razvoj robota za sklapanje kombinuje različite tehnologije, uključujući komunikacijsku tehnologiju, automatsku kontrolu, optičke principe, mikroelektroniku i tako dalje. U skladu sa procesom montaže, programeri pišu odgovarajuće programe i primjenjuju ih na specifične poslove montaže. Najvažnije karakteristike robota za montažu su visoka preciznost instalacije, fleksibilnost i izdržljivost. Zbog složenosti i finoće montažnih radova, biramo robote za montažu za ugradnju elektronskih i finih automobilskih delova.
4. Prijava u inspekciji
Robot ima više-dimenzionalne dodatne funkcije. Može zamijeniti osoblje na posebnim pozicijama, kao što je detekcija u visoko-oblastima kao što su područja nuklearne kontaminacije, toksična područja, područja nuklearne kontaminacije, nepoznata područja visokog rizika. Postoje i mjesta do kojih ljudi ne mogu posebno doći, kao što su otkrivanje bolesnih dijelova pacijenata, otkrivanje industrijskih kvarova i detekcija života na mjestu otklanjanja potresa.
Trend razvoja
1. Ljudski-robot saradnja
Kako se roboti razvijaju od rada na udaljenosti od ljudi do prirodne interakcije i suradnje s ljudima. Zrelost tehnologije drag-and-poučavanja i ručne nastave čini programiranje lakšim za korištenje, smanjuje profesionalne zahtjeve za operatere i olakšava prenošenje procesnog iskustva kvalifikovanih tehničara.
2. Autonomna
Trenutno robot od pred-programiranja, nastave kontrole reprodukcije, direktne kontrole, upravljanja na daljinu i drugog manipuliranog načina rada do smjera autonomnog učenja, autonomnog rada. Inteligentni roboti mogu automatski postaviti i optimizirati putanju putanje, automatski izbjegavati singularnosti, predviđanje smetnji i sudara i izbjegavanje prepreka u skladu s radnim uvjetima ili zahtjevima okoline.
3. Inteligentni, informirani, umreženi
Na robotu će se koristiti sve više 3D senzora vida i sile, a robot će postajati sve inteligentniji. Sa napretkom sistema za otkrivanje i prepoznavanje, umjetne inteligencije i drugih tehnologija, robot od jednosmjerne kontrole do vlastitog skladištenja, vlastitog usmjeravanja podataka aplikacije i postupne informatizacije. Uz multi-kolaboraciju robota, kontrolu, komunikaciju i druga tehnološka dostignuća, roboti od nezavisnih pojedinaca do faze interneta, pravac kooperativnog razvoja.