Os robôs industriais são manipuladores multi{0}}articulados ou máquinas com vários-graus-de{3}}liberdade amplamente utilizados no campo industrial, com um certo grau de automação, contando com seus próprios recursos de potência e controle para realizar uma variedade de funções de processamento industrial e fabricação. Os robôs industriais são amplamente utilizados em vários campos industriais, como eletrônica, logística e produtos químicos.
Composição
De modo geral, os robôs industriais são compostos por seis subsistemas.
As três partes principais são a parte mecânica, a parte de detecção e a parte de controle.
Os seis subsistemas podem ser categorizados em sistema de estrutura mecânica, sistema de acionamento, sistema de detecção, sistema de interação robô-ambiente, sistema de interação homem-máquina e sistema de controle.
1. Sistema de estrutura mecânica
Em termos de estrutura mecânica, os robôs industriais são geralmente categorizados em robôs em série e paralelos. Os robôs em série são caracterizados pelo fato de que o movimento de um eixo altera a origem das coordenadas do outro eixo, enquanto o movimento de um eixo de um robô paralelo não altera a origem das coordenadas do outro eixo. Os primeiros robôs industriais usavam mecanismos tandem. Um mecanismo paralelo é definido como um mecanismo de circuito-fechado no qual as plataformas móveis e fixas são conectadas por pelo menos duas cadeias cinemáticas independentes, o mecanismo tem dois ou mais graus de liberdade e é acionado em paralelo. O mecanismo paralelo possui duas partes constituintes, um pulso e um braço. A área de movimento do braço tem grande influência no espaço de movimento, enquanto o pulso é a parte de ligação entre a ferramenta e o corpo. Comparado com o robô tandem, o robô paralelo tem as vantagens de alta rigidez, estrutura estável, alta capacidade de carga, alta precisão de micromovimento e baixa carga de movimento. Na resolução de posição, o robô tandem é fácil de resolver positivamente, mas muito difícil de resolver inversamente, enquanto o robô paralelo, pelo contrário, é difícil de resolver positivamente, mas muito fácil de resolver inversamente.
2. Sistema de acionamento
O sistema de acionamento é um dispositivo que fornece energia ao sistema de estrutura mecânica. De acordo com as diferentes fontes de energia, o sistema de acionamento é dividido em modos de transmissão hidráulico, pneumático, elétrico e mecânico. Os primeiros robôs industriais usavam acionamento hidráulico. Devido aos problemas de vazamento, ruído e instabilidade de baixa{3}}velocidade do sistema hidráulico, e a unidade de energia é volumosa e cara, apenas robôs industriais-pesados-de grande escala, robôs de usinagem paralela e algumas aplicações especiais usam robôs industriais acionados hidraulicamente. O acionamento pneumático tem as vantagens de velocidade rápida, estrutura de sistema simples, fácil manutenção e baixo preço. No entanto, a pressão de trabalho do dispositivo pneumático é baixa, não é fácil de posicionar com precisão, geralmente usado apenas para acionamento de efetores finais de robôs industriais. A preensão manual pneumática, os cilindros rotativos e as ventosas pneumáticas como efetores finais podem ser usados para a fixação de peças e montagem de cargas médias e pequenas. O acionamento elétrico é atualmente o modo de acionamento mais usado, que é caracterizado por fácil acesso à energia, resposta rápida, força motriz, detecção de sinal, transmissão, processamento é conveniente e pode ser usado em uma variedade de métodos de controle flexíveis, o motor de acionamento é geralmente usado motor de passo ou servo motor, também se utiliza motor de acionamento direto, mas o custo é maior, o controle também é mais complexo, e o motor com uso geral de redutores harmônicos Redutor, redutor ciclóide ou engrenagem planetária redutor. Devido ao grande número de requisitos de acionamento linear em robôs paralelos, os motores lineares têm sido amplamente utilizados no campo de robôs paralelos.
3. Sistema de detecção
O sistema de percepção do robô transforma diversas informações de estado interno e informações ambientais de sinais em dados e informações que podem ser compreendidos e aplicados pelo próprio robô ou entre robôs. Além da necessidade de perceber quantidades mecânicas relacionadas ao seu próprio estado de funcionamento, como deslocamento, velocidade e força, a tecnologia de percepção visual é um aspecto importante da percepção do robô industrial. Os servosistemas visuais usam informações visuais como sinais de feedback para controle para ajustar a posição e atitude do robô. Os sistemas de visão artificial também são amplamente utilizados em todos os aspectos de inspeção de qualidade, identificação de peças de trabalho, classificação de alimentos e embalagem. O sistema de detecção consiste em um módulo sensor interno e um módulo sensor externo. A utilização de sensores inteligentes melhora a mobilidade, adaptabilidade e inteligência do robô.
4.Sistema de interação-com o ambiente do robô
O sistema-de interação com o ambiente do robô é um sistema que realiza a interconexão e coordenação entre o robô e o equipamento no ambiente externo. Robôs e equipamentos externos integrados em uma unidade funcional, como unidade de processamento e fabricação, unidade de soldagem, unidade de montagem. Claro, também pode haver mais de um robô em uma unidade funcional para realizar tarefas complexas.
5. Sistema de interação humano-com robô
O sistema de interação humano-robô é um dispositivo que conecta pessoas a robôs e participa do controle dos robôs. Por exemplo, terminais padrão para computadores, consoles de comando, painéis de exibição de informações e alarmes de sinais de perigo.
6. Sistema de controle
A tarefa do sistema de controle é controlar os atuadores do robô para executar os movimentos e funções especificados de acordo com as instruções de operação do robô e os sinais retornados pelos sensores. Se o robô não tiver características de feedback de informações, ele será um sistema de controle de malha-aberta; com características de feedback de informações, é um sistema de controle-de circuito fechado. De acordo com o princípio de controle pode ser dividido em sistema de controle de programa, sistema de controle adaptativo e sistema de controle de inteligência artificial. De acordo com a forma de controle, o movimento pode ser dividido em controle de ponto e controle de trajetória contínua.
Aplicativos
1.Aplicação em paletização
Na paletização em diversas fábricas, robôs altamente automatizados são amplamente utilizados. A paletização manual é muito intensiva e{1}}de mão-de-obra intensiva, e os funcionários não só precisam suportar grande pressão, mas também têm baixa eficiência de trabalho. O robô de movimentação pode realizar classificação e movimentação eficientes de acordo com as características dos objetos a serem manuseados e os locais onde os objetos são categorizados, mantendo inalteradas suas formas e a natureza dos objetos, o que permite ao equipamento de carregamento de caixas completar a tarefa de paletização de centenas de peças por hora. Na linha de produção, carga e descarga, manuseio de contêineres e assim por diante desempenham seu papel importante.
2. Aplicação em soldagem
Os robôs de soldagem são os principais responsáveis pelo trabalho de soldagem, diferentes tipos de indústrias têm diferentes necessidades industriais, portanto, os robôs de soldagem comuns têm robôs de soldagem a ponto, robôs de soldagem a arco, robôs a laser e assim por diante. A indústria automobilística é a indústria de robôs de soldagem mais amplamente utilizada, na dificuldade de soldagem, quantidade de soldagem, qualidade de soldagem e outros aspectos da soldagem artificial tem vantagens incomparáveis.
3. Aplicação em montagem
Na produção industrial, a montagem de peças é um trabalho enorme, exigindo grande quantidade de mão de obra, uma vez que a montagem humana devido ao alto índice de erros, baixa eficiência e gradativamente substituída por robôs industriais. O desenvolvimento de robôs de montagem combina uma variedade de tecnologias, incluindo tecnologia de comunicação, controle automático, princípios ópticos, microeletrônica e assim por diante. De acordo com o processo de montagem, os desenvolvedores escrevem programas apropriados e os aplicam a trabalhos de montagem específicos. As características mais importantes dos robôs de montagem são a alta precisão de instalação, flexibilidade e durabilidade. Pela complexidade e finura do trabalho de montagem, optamos por robôs de montagem para realizar a instalação de peças eletrônicas e peças automotivas finas.
4. Aplicação em inspeção
O Robot tem funções adicionais multi{0}}dimensionais. Ele pode substituir a equipe em posições especiais, como detecção em áreas de alto-risco, como áreas de contaminação nuclear, áreas tóxicas, áreas de contaminação nuclear, áreas desconhecidas de alto-risco. Existem também locais onde os humanos não podem chegar especificamente, como a detecção de partes doentes de pacientes, a detecção de defeitos industriais e a detecção de vida no local do socorro ao terremoto.
Tendência de desenvolvimento
1. Colaboração humana-com robôs
À medida que os robôs passam de trabalhar à distância das pessoas para interagir e colaborar naturalmente com as pessoas. A maturidade do ensino de arrastar{1}}e{2}}e da tecnologia de ensino manual torna a programação mais fácil de usar, reduz os requisitos profissionais para operadores e facilita a transferência da experiência de processo de técnicos qualificados.
2. Autônomo
Atualmente, o robô desde a pré-programação, ensino de controle de reprodução, controle direto, operação remota e outros modos de operação manipulados até a direção de aprendizagem autônoma, operação autônoma. Robôs inteligentes podem definir e otimizar automaticamente o caminho da trajetória, evitar automaticamente singularidades, interferência e previsão de colisão e evitar obstáculos de acordo com as condições de trabalho ou requisitos ambientais.
3. Inteligente, informativo, em rede
Mais e mais sensores de visão e força 3D serão usados no robô, e o robô se tornará cada vez mais inteligente. Com o avanço do sistema de detecção e reconhecimento, inteligência artificial e outras tecnologias, o robô deixou de ser controle unidirecional para seu próprio armazenamento, sua própria direção de dados de aplicação e, gradativamente, informatização. Com a colaboração multi{3}}robô, controle, comunicação e outros avanços tecnológicos, robôs de indivíduos independentes para a fase da Internet, a direção do desenvolvimento cooperativo.