Pirmoji pasaulyjepramoninis robotasgimė JAV 1962 m. Amerikiečių inžinierius George'as Charlesas Devolas jaunesnysis pasiūlė „robotą, kuris gali lanksčiai reaguoti į automatizavimą per mokymą ir atkūrimą“. Jo idėja paskatino verslininką Josephą Fredericką Engelbergerį, kuris yra žinomas kaip „robotų tėvas“, taigipramoninis robotasgimė pavadintas „Unimate (= darbo partneris, turintis universalių galimybių)“.
Pagal ISO 8373, pramoniniai robotai yra kelių jungčių manipuliatoriai arba kelių laisvės laipsnių robotai, skirti pramonės sričiai. Pramoniniai robotai yra mechaniniai įrenginiai, kurie automatiškai atlieka darbą ir yra mašinos, kurios naudojasi savo galia ir valdymo galimybėmis įvairioms funkcijoms atlikti. Jis gali priimti žmogaus komandas arba veikti pagal iš anksto užprogramuotas programas. Šiuolaikiniai pramoniniai robotai taip pat gali veikti pagal dirbtinio intelekto technologijos suformuluotus principus ir gaires.
Tipiškas pramoninių robotų pritaikymas yra suvirinimas, dažymas, surinkimas, surinkimas ir išdėstymas (pavyzdžiui, pakavimas, dėjimas į padėklus ir SMT), gaminių tikrinimas ir bandymai ir kt.; visi darbai atliekami efektyviai, patvariai, greitai ir tiksliai.
Dažniausiai naudojamos robotų konfigūracijos yra šarnyriniai robotai, SCARA robotai, delta robotai ir Dekarto robotai (robotai ant viršaus arba xyz robotai). Robotai pasižymi įvairaus laipsnio autonomija: kai kurie robotai yra užprogramuoti taip, kad konkrečius veiksmus atliktų pakartotinai (pasikartojančius veiksmus) tiksliai, be variacijų ir labai tiksliai. Šie veiksmai nustatomi pagal užprogramuotas procedūras, kurios nurodo kryptį, pagreitį, greitį, lėtėjimą ir atstumą koordinuotų veiksmų serijoje. Kiti robotai yra lankstesni, nes jiems gali tekti nustatyti objekto vietą ar net atlikti objekto užduotį. Pavyzdžiui, siekiant tikslesnių nurodymų, robotai dažnai įtraukia mašininio matymo posistemes kaip regėjimo jutiklius, prijungtus prie galingų kompiuterių ar valdiklių. Dirbtinis intelektas arba bet kas, kas painiojama su dirbtiniu intelektu, tampa vis svarbesniu šiuolaikinių pramoninių robotų veiksniu.
George'as Devolas pirmą kartą pasiūlė pramoninio roboto koncepciją ir 1954 m. pateikė paraišką dėl patento. (Patentas buvo suteiktas 1961 m.). 1956 m. Devol ir Joseph Engelberger įkūrė Unimation, pagrįstą pirminiu Devol patentu. 1959 m. JAV gimė pirmasis „Unimation“ pramoninis robotas, pradėjęs naują robotų kūrimo erą. Vėliau „Unimation“ licencijavo savo technologiją „Kawasaki Heavy Industries“ ir „GKN“, kad galėtų gaminti „Unimates“ pramoninius robotus atitinkamai Japonijoje ir Jungtinėje Karalystėje. Kurį laiką vienintelis „Unimation“ konkurentas buvo „Cincinnati Milacron Inc.“ Ohajo valstijoje, JAV. Tačiau aštuntojo dešimtmečio pabaigoje ši situacija iš esmės pasikeitė po to, kai keli dideli Japonijos konglomeratai pradėjo gaminti panašius pramoninius robotus. Pramoniniai robotai Europoje išpopuliarėjo gana greitai, o ABB Robotics ir KUKA Robotics 1973 m. pristatė robotus į rinką. Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje susidomėjimas robotika augo ir į šią sritį įsitraukė daug Amerikos kompanijų, įskaitant tokias dideles įmones kaip General Electric ir General Motors (jų bendrą įmonę su Japonijos FANUC Robotics įkūrė FANUC). Amerikos startuoliai apėmė Automatix ir Adept Technology. Per robotikos bumą 1984 m. „Unimation“ įsigijo „Westinghouse Electric“ už 107 mln. „Westinghouse“ 1988 m. pardavė „Unimation“ bendrovei „Stäubli Faverges SCA“ Prancūzijoje, kuri vis dar gamina šarnyrinius robotus, skirtus bendrai pramonei ir švarioms patalpoms, ir netgi įsigijo „Bosch“ robotikos padalinį 2004 m. pabaigoje.
Nustatyti parametrus Redaguoti ašių skaičių – norint patekti į bet kurią plokštumos vietą, reikia dviejų ašių; Norint patekti į bet kurią erdvę, reikia trijų ašių. Norint visiškai valdyti galinės svirties (ty riešo) nukreipimą, reikalingos dar trys ašys (slankiklis, žingsnis ir sukimas). Kai kurie dizainai (pvz., SCARA robotai) paaukoja judesį dėl kainos, greičio ir tikslumo. Laisvės laipsniai – paprastai toks pat kaip ašių skaičius. Darbinis apvalkalas – erdvė erdvėje, kurią gali pasiekti robotas. Kinematika – tikroji roboto standžių kūno elementų ir jungčių konfigūracija, kuri lemia visus galimus roboto judesius. Roboto kinematikos tipai yra šarnyrinis, kardaninis, lygiagretus ir SCARA. Talpa arba keliamoji galia – kiek svorio robotas gali pakelti. Greitis – kaip greitai robotas gali nustatyti galinės rankos padėtį. Šis parametras gali būti apibrėžtas kaip kampinis arba tiesinis kiekvienos ašies greitis arba kaip sudėtinis greitis, reiškiantis galinės svirties greitį. Pagreitis – kaip greitai ašis gali įsibėgėti. Tai yra ribojantis veiksnys, nes atlikdamas trumpus judesius arba sudėtingus kelius dažnai keičiant kryptį, robotas gali nepasiekti didžiausio greičio. Tikslumas – kaip arti robotas gali pasiekti norimą padėtį. Tikslumas matuojamas kaip toli roboto absoliuti padėtis nuo norimos padėties. Tikslumą galima pagerinti naudojant išorinius jutiklius, tokius kaip regėjimo sistemos arba infraraudonieji spinduliai. Atkuriamumas – kaip gerai robotas grįžta į užprogramuotą padėtį. Tai skiriasi nuo tikslumo. Jai gali būti liepta pereiti į tam tikrą XYZ padėtį ir ji nueina tik 1 mm atstumu nuo šios padėties. Tai yra tikslumo problema ir ją galima ištaisyti kalibruojant. Bet jei ta padėtis yra išmokoma ir saugoma valdiklio atmintyje ir kiekvieną kartą grįžta į 0,1 mm nuo išmokytos padėties, tada jos pakartojamumas yra 0,1 mm. Tikslumas ir pakartojamumas yra labai skirtingi rodikliai. Pakartojamumas paprastai yra svarbiausia roboto specifikacija ir yra panašus į matavimo tikslumą – atsižvelgiant į tikslumą ir tikslumą. ISO 9283[8] nustato tikslumo ir pakartojamumo matavimo metodus. Paprastai robotas kelis kartus siunčiamas į mokomą padėtį, kiekvieną kartą einant į kitas keturias pozicijas ir grįžtant į mokytą padėtį, o paklaida išmatuojama. Tada pakartojamumas kiekybiškai įvertinamas kaip standartinis šių trijų matmenų mėginių nuokrypis. Žinoma, tipiškas robotas gali turėti padėties klaidų, kurios viršija pakartojamumą, ir tai gali būti programavimo problema. Be to, skirtingos darbo voko dalys turės skirtingą pakartojamumą, o pakartojamumas taip pat skirsis priklausomai nuo greičio ir naudingosios apkrovos. ISO 9283 nurodo, kad tikslumas ir pakartojamumas turi būti matuojami esant maksimaliam greičiui ir maksimaliai naudingajai apkrovai. Tačiau taip gaunami pesimistiniai duomenys, nes roboto tikslumas ir pakartojamumas bus daug geresnis esant mažesnėms apkrovoms ir greičiams. Pramoninių procesų pakartojamumui taip pat turi įtakos griebtuvo (pvz., griebtuvo) tikslumas ir netgi griebtuvo „pirštų“, kurie naudojami objektui sugriebti, konstrukcija. Pavyzdžiui, jei robotas paima varžtą už galvos, varžtas gali būti atsitiktiniu kampu. Vėlesni bandymai įkišti varžtą į varžto angą greičiausiai nepavyks. Tokios situacijos gali būti pagerintos naudojant „įvadines funkcijas“, pvz., angos įėjimą nusmailinus (nupjautu). Valdymas judesiu – kai kuriose programose, pvz., atliekant paprastas surinkimo ir surinkimo operacijas, robotui tereikia judėti pirmyn ir atgal tarp riboto skaičiaus iš anksto išmokytų padėčių. Sudėtingesniems darbams, pavyzdžiui, suvirinimui ir dažymui (dažymas purškimu), judėjimas turi būti nuolat kontroliuojamas palei kelią erdvėje tam tikra orientacija ir greičiu. Maitinimo šaltinis – vieni robotai naudoja elektros variklius, kiti – hidraulines pavaras. Pirmasis yra greitesnis, antrasis yra galingesnis ir yra naudingas, pavyzdžiui, dažant, kur kibirkštys gali sukelti sprogimą; tačiau žemo slėgio oras rankos viduje neleidžia patekti į degius garus ir kitus teršalus. Pavara – kai kurie robotai variklius su jungtimis jungia pavaromis; kitų varikliai yra tiesiogiai prijungti prie jungčių (tiesioginė pavara). Naudojant krumpliaračius, susidaro išmatuojamas „atsparumas“, tai yra laisvas ašies judėjimas. Mažesnėse robotų rankose dažnai naudojami didelės spartos, mažo sukimo momento nuolatinės srovės varikliai, kuriems dažniausiai reikia didesnių pavarų skaičiaus, kurių trūkumas yra atbulinis tarpas, o tokiais atvejais vietoj jų dažnai naudojami harmoninių pavarų reduktoriai. Atitiktis – tai kampo arba atstumo, kurį gali pajudinti roboto ašį veikianti jėga, matas. Dėl atitikties robotas judės šiek tiek žemiau, kai veža didžiausią naudingąją apkrovą, nei tada, kai vežamas be krovinio. Atitiktis taip pat turi įtakos viršijimo dydžiui situacijose, kai reikia sumažinti pagreitį esant didelei naudingajai apkrovai.
Paskelbimo laikas: 2024-11-15
