Es considera un robot industrial un robot?

1. Robots industrials vs. humans: sistemes de control vs cervell
El sistema de control dels robots industrials és el seu component bàsic, similar al cervell humà, responsable de les instruccions de processament, per detectar el medi ambient, planificar trajectòries de moviment i executar tasques. Els sistemes de control normalment consisteixen en maquinari i programari, inclosos ordinadors industrials, dispositius docents, servo controladors, etc. Les funcions principals del sistema de control inclouen:
1. Percepció ambiental: Obtenir informació externa mitjançant sensors com la visió, la percepció de la força, el tacte, etc., de manera que els robots es puguin adaptar al canvi de condicions ambientals.
2. Planificació de moviments: basat en el programa establert o la retroalimentació en temps real, planifiqueu la trajectòria de moviment i la seqüència d’acció del robot per assegurar-se que pot completar tasques complexes.
3. Interacció informàtica humana: a través de dispositius com ara la sida i els panells d’operació, el personal pot programar i depurar robots.
4. Feedback en temps real: el sistema de control garanteix que el robot pot ajustar les seves accions de manera puntual durant l'execució de tasques mitjançant un bucle de retroalimentació en temps real, evitant errors o malfuncions.
El sistema de control dels robots industrials és responsable de proporcionar les funcions del "cervell" del robot per ajudar el robot a "pensar" sobre les tasques laborals.
2. Robots industrials vs humans - estructura ontologia vs cos
L’estructura d’un cos robot normalment consisteix en una mà (efectora final), canell, braç, cintura i base. Aquestes parts treballen junts per permetre als robots completar tasques complexes de deures. Típicament s’utilitzen estructures mecàniques articulades amb 4-6 graus de llibertat. Entre ells, s’utilitzen 3 graus de llibertat per determinar la posició de l’efector final i s’utilitzen els altres 1 o 3 graus de llibertat per determinar la direcció (postura) de l’efector final. Aquesta distribució de graus de llibertat permet als robots realitzar diverses tasques en un espai tridimensional.
① Hand (efector final)
La mà és la part d’un robot que realitza tasques específiques, normalment instal·lades al final del braç robòtic. Pot ser una eina com ara un picot, una succió, una pistola de soldadura, una clau, una pistola de polvorització, etc., que es pot substituir segons les necessitats de l'escenari de l'aplicació. La funció de la mà és interactuar directament amb l’objecte objectiu, com ara agafar, soldar, polvoritzar, etc.
② canell
El canell connecta la mà i el braç, i la seva funció principal és canviar la direcció espacial de la mà, aconseguint així un funcionament més flexible. El canell té normalment d’1 a 3 graus de llibertat, utilitzat per ajustar la postura de l’efector final. El disseny del canell ha de considerar la seva rigidesa i estabilitat per assegurar la precisió del robot durant l'execució de tasques.
③ Part de braç
El braç és un component que connecta la cintura i el canell, principalment responsable de canviar la posició espacial de la mà. El braç es compon generalment d’un braç superior i un braç inferior, que aconsegueixen moviments de rotació i balanceig a través de les articulacions. El rang de moviment del braç determina la mida i la flexibilitat de l’espai de treball del robot. Les formes estructurals del braç són diverses, incloses les coordenades cartesianes, les coordenades cilíndriques, les coordenades polars i les coordenades conjuntes.
④ Cintura
La cintura connecta el braç i la base i normalment pot girar per canviar la direcció del funcionament de tot el robot. El rang de moviment de la cintura afecta directament l’accessibilitat del robot a l’espai de treball. En alguns robots, la cintura es pot fusionar amb els braços per formar un mecanisme de moviment unificat.
⑤ Base
La base és la part de suport del robot, que té un paper en la fixació i l'estabilització. La base es pot solucionar o mòbil, segons l'escenari d'aplicació del robot. El disseny de la base ha de considerar la seva capacitat i estabilitat de càrrega per assegurar la seguretat i la fiabilitat del robot durant el funcionament.
3. Robots industrials vs. Humans: Sistemes de Drive vs. Músculs
El sistema de conducció dels robots industrials és la seva font d’energia, equivalent al sistema muscular del cos humà, responsable de convertir l’energia en moviment mecànic. Segons diferents mètodes de conducció, el sistema de conducció dels robots industrials es pot dividir en tres tipus: elèctric, hidràulic i pneumàtic.
① Unitat elèctrica: alimentada per motors com ara motors pas a pas, servo motors i servo motors de CA, té els avantatges de la velocitat de resposta ràpida, la precisió de control elevat i l'estructura compacta i s'utilitza àmpliament en robots industrials. Robots com Borunte utilitzen sobretot la unitat elèctrica. Mitjançant l'ús de servo motors i reductors per convertir la velocitat i el parell, es pot millorar la capacitat de sortida i l'estabilitat del robot.
② Unitat hidràulica: alimentada per cilindres hidràulics, té els avantatges de la forta capacitat de càrrega i el moviment suau, adequats per a tasques de manipulació i mecanització de precisió.
③ Unitat pneumàtica: alimentada per cilindres, té els avantatges de l'estructura simple, el baix cost i la resposta ràpida, i és adequat per a la càrrega lleugera i els escenaris de moviment d'alta velocitat.
Prenent com a exemple la unitat elèctrica, els sistemes d’accionament de robot solen incloure motors, reductors, mecanismes de transmissió i actuadors. El motor converteix l’energia elèctrica en energia mecànica, el reductor redueix la velocitat i augmenta el parell, i el mecanisme de transmissió (com els cinturons de pas, els engranatges, etc.) transmet energia a diverses articulacions del robot, aconseguint en última instància el moviment a través de l’actuador.
Els servo motors tenen les característiques d’alta precisió, alta velocitat i un parell elevat, que poden aconseguir un control de la posició, la velocitat i el parell tancat amb bucle tancat, superant així el problema de la pèrdua del motor. A més, els servo motors sovint es combinen amb codificadors per formar sistemes de control de bucle tancat per al control de posició precisa.
El reductor té un paper en la reducció de la velocitat i augmentant el parell en el sistema d’accionament del robot. Actualment, els principals tipus de reductors inclouen reductors de vehicles de vehicles i reductors harmònics.
Els reductors de vehicles RV tenen una alta rigidesa i precisió de rotació, cosa que els fa adequats per a posicions de càrrega pesada com ara bases, cintura i boom. La seva estructura interna és complexa, aconseguida a través de la barreja d’engranatges en diverses etapes per a la desacceleració i controlada pel senyal actual del servo.
Els reductors harmònics són adequats per a petites posicions de càrrega com l’avantbraç i el canell, amb una alta precisió i una estructura compacta.
El mètode de connexió entre el motor i el reductor sol ser l’eix reductor o el generador d’ones. Per exemple, en una caixa de canvis RV, l’eix principal del servo motor està connectat a l’engranatge solar, mentre que la caixa de canvis harmònica està connectada a l’eix de sortida del motor mitjançant un generador d’ones. Aquest mètode de connexió garanteix l'estabilitat i la precisió de la transmissió de potència.
A més, hi ha alguns "sistemes de sensors" de robot que ajuden els robots a tenir la mateixa visió i la percepció de la força que els humans, per tal de realitzar millor tasques.
Parlant del qual, tot i que els robots industrials poden no semblar els robots que imaginem, posseeixen el mateix "cervell", "cos" i "músculs" com a humans, i es classifiquen al 100% com a robots.