Промышленные роботы — это многосуставные манипуляторы или машинные устройства с несколькими степенями свободы, которые широко используются в промышленной сфере. Они обладают определенной степенью автоматизации и могут полагаться на собственную энергию и возможности управления для выполнения различных функций промышленной обработки и производства. Промышленные роботы широко используются в различных отраслях промышленности, таких как электроника, логистика и химическая промышленность.
01
Композиция промышленного робота
Промышленные роботы в основном состоят из трех основных частей: основного корпуса, системы привода и системы управления.
Основной корпус – то есть основание и привод, включая руки, запястья и кисти, а некоторые роботы имеют еще и механизмы ходьбы. Большинство промышленных роботов имеют от 3 до 6 степеней свободы движения, из которых запястье обычно имеет от 1 до 3 степеней свободы движения;
Система привода – включающая силовое устройство и передаточный механизм, ядром является редуктор и серводвигатель, которые заставляют привод производить соответствующие действия;
Система управления – подает командные сигналы на систему привода и исполнительные механизмы согласно входной программе и управляет ими.
картина
Схема разборки промышленного робота
02
Классификация промышленных роботов
Что касается классификации промышленных роботов, то не существует единого международного стандарта. Их можно разделить по весу нагрузки, методу управления, степени свободы, конструкции и областям применения.
Классификация по конструктивной форме следующая:
картина
Классификация по применению следующая:
картина
03
Сеть промышленных роботов
Цепочка производства промышленных роботов в основном состоит из производителей деталей для роботов, производителей корпусов роботов, агентов, системных интеграторов и конечных пользователей. Онтология — это ядро цепочки робототехнической отрасли. Обычно компании, занимающиеся онтологией, разрабатывают онтологии, пишут программное обеспечение, покупают и продают системным интеграторам через агентов, а системные интеграторы напрямую сталкиваются с конечными потребителями. Некоторые компании и агенты Ontology также выступают в качестве системных интеграторов.
картина
С точки зрения предприятия, ABB, FANUC, KUKA и YASKAWA представляют собой четыре основных семейства промышленных роботов. Они стали крупнейшими мировыми поставщиками промышленных роботов, занимая около 50% рынка.
04
Как работают промышленные роботы
Принцип работы роботов — относительно сложный вопрос. Проще говоря, принцип работы роботов заключается в имитации различных движений человеческого тела, способов мышления, а также способностей контроля и принятия решений. С точки зрения управления роботы могут достичь этой цели следующими четырьмя способами.
Метод «Обучение и воспроизведение». Он учит манипулятора передвигаться через «обучающую коробку» или «рука об руку». Контроллер запоминает процесс обучения, а затем робот снова и снова повторяет действия обучения в соответствии с памятью, например, робот-распылитель.
Метод «Программируемого управления»: персонал заранее готовит программу управления на основе рабочих задач робота и траекторий движения, затем вводит программу управления в контроллер робота, запускает программу управления, и робот выполняет действия, указанные в шаге программы. шаг за шагом. , если задача изменится, просто доработайте или перепишите программу управления, что очень гибко и удобно. Большинство промышленных роботов работают первыми двумя способами.
Метод «дистанционного управления»: человек использует проводной или беспроводной пульт дистанционного управления для управления роботом для выполнения определенной задачи в труднодоступных или опасных для человека местах. Например, роботы для борьбы с беспорядками, военные роботы, роботы, работающие в средах с ядерной радиацией и химическим загрязнением и т. д.
Метод «автономного управления»: это самый продвинутый и сложный метод управления роботами. Это требует от робота способности распознавать окружающую среду и принимать автономные решения в сложной неструктурированной среде, то есть он должен обладать определенным интеллектуальным поведением человека.
На примере шестиосного вертикального многосуставного робота (как показано ниже) с помощью контроллера робота и его системы управления он может осуществлять вращение по оси S, наклон нижнего рычага по оси L, наклон верхнего рычага по оси U, Боковой поворот руки по оси R и наклон запястья по оси B. И вращение запястья по оси Т для достижения шестиосной работы и координации.
картина
Если используется централизованная система управления, принцип ее управления будет таким, как показано на рисунке ниже:
картина
Если используется распределенная система управления, принцип ее управления будет таким, как показано на рисунке ниже:
картина
05
Некоторые проблемы, с которыми сталкиваются производители промышленных роботов
В условиях постоянной промышленной модернизации обрабатывающей промышленности и появления различных новых технологий производители роботов также должны учитывать потребности своих конечных пользователей в ходе производственного процесса. Например, при модернизации некоторых заводов и производственных линий производителям роботов также необходимо адаптироваться к изменениям рынка и внести соответствующие коррективы.
