Il robot industriale è un manipolatore multi-giunto o dispositivo macchina multi-grado di libertà ampiamente utilizzato in campo industriale. Ha una certa automaticità e può realizzare varie funzioni di lavorazione e produzione industriale a seconda della propria potenza e capacità di controllo. I robot industriali sono ampiamente utilizzati nei settori dell'elettronica, della logistica, della chimica e di altri settori industriali.
Composizione di robot industriali
In generale, i robot industriali sono composti da tre parti principali e sei sottosistemi. La terza parte è la parte meccanica, la parte sensibile e la parte di controllo; I sei sottosistemi possono essere suddivisi in sistema di struttura meccanica, sistema di azionamento, sistema di percezione, sistema di interazione robot-ambiente, sistema di interazione uomo-computer e sistema di controllo.
1. Sistema di struttura meccanica
In termini di struttura meccanica, i robot industriali sono generalmente suddivisi in robot in serie e robot in parallelo. La caratteristica del robot in serie è che il movimento di un asse cambierà l'origine delle coordinate dell'altro asse, mentre il movimento di un asse del robot parallelo non cambierà l'origine delle coordinate dell'altro asse.
2. Sistema di azionamento
Il sistema di azionamento è un dispositivo che fornisce energia al sistema di struttura meccanica. In base alle diverse fonti di alimentazione, le modalità di trasmissione del sistema di azionamento sono suddivise in quattro tipi: idraulico, pneumatico, elettrico e meccanico. I primi robot industriali erano azionati idraulicamente. A causa dei problemi di perdite, rumore e instabilità a bassa velocità nel sistema idraulico e dell'unità di potenza ingombrante e costosa, in alcune applicazioni speciali esistono solo grandi robot per carichi pesanti, robot di elaborazione parallela e robot industriali azionati dalla pressione idraulica.
3. Sistema di percezione
Il sistema di percezione del robot trasforma varie informazioni sullo stato interno e sull'ambiente dei robot da segnali a dati e informazioni che possono essere compresi e applicati dai robot stessi o tra robot. Oltre alla necessità di percepire grandezze meccaniche legate al proprio stato di lavoro, come spostamento, velocità e forza, la tecnologia della percezione visiva è un aspetto importante della percezione dei robot industriali. Il servosistema visivo utilizza le informazioni visive come segnale di feedback per controllare e regolare la posizione e la postura del robot.
4. Sistema di interazione robot-ambiente
Il sistema di interazione robot-ambiente è un sistema che realizza l'interazione e il coordinamento tra robot e apparecchiature nell'ambiente esterno. Il robot e l'apparecchiatura esterna sono integrati in un'unità funzionale, come l'unità di lavorazione e produzione, l'unità di saldatura, l'unità di assemblaggio, ecc. Naturalmente, più robot possono essere integrati in un'unità funzionale per eseguire compiti complessi.
5. Sistema di interazione uomo-macchina
Il sistema di interazione uomo-computer è un dispositivo che consente alle persone di comunicare con i robot e partecipare al controllo dei robot. Ad esempio: terminale standard di computer, console di comando, tabellone informativo, allarme segnale di pericolo, ecc.
6. Sistema di controllo
Il compito del sistema di controllo è controllare il meccanismo di esecuzione del robot per completare il movimento specificato e funzionare secondo le istruzioni operative del robot e i segnali restituiti dai sensori. Se il robot non ha caratteristiche di feedback delle informazioni, è un sistema di controllo ad anello aperto; Con caratteristiche di feedback delle informazioni, è un sistema di controllo a circuito chiuso.
Trend di sviluppo dei robot industriali
1. Cooperazione uomo-macchina
Con lo sviluppo dei robot dal mantenere le distanze con le persone all'interazione e alla cooperazione con le persone in modo naturale. La maturità della tecnologia di insegnamento del trascinamento e dell'insegnamento manuale rende la programmazione più facile da usare, riduce i requisiti professionali per gli operatori e facilita il trasferimento dell'esperienza di processo di tecnici qualificati.
2. Autonomia
Allo stato attuale, i robot si sono evoluti dalla pre-programmazione, al controllo dell'insegnamento-riproduzione, al controllo diretto, al funzionamento remoto e ad altre modalità operative controllate fino all'apprendimento autonomo e al funzionamento autonomo. Il robot intelligente può impostare e ottimizzare automaticamente il percorso della traiettoria, evitare automaticamente punti singolari, prevedere interferenze e collisioni ed evitare ostacoli in base alle condizioni di lavoro o ai requisiti ambientali.
3. Intelligence, informatizzazione e networking
Sempre più sensori di forza e visione 3D verranno utilizzati sui robot e i robot diventeranno sempre più intelligenti. Con lo sviluppo di sistemi di rilevamento e riconoscimento, intelligenza artificiale e altre tecnologie, i robot sono passati dall'essere controllati da un modo all'archiviazione e all'applicazione dei dati da soli, e gradualmente diventano informatizzati. Con il progresso della cooperazione multi-robot, del controllo, della comunicazione e di altre tecnologie, i robot si sono evoluti da individui indipendenti a cooperazione interconnessa e collaborativa.