آشنایی با روبات های صنعتی (نسخه ساده شده)

ربات های صنعتیبه طور گسترده در تولید صنعتی مانند خودروسازی، لوازم الکتریکی و مواد غذایی استفاده می شود. آنها می توانند جایگزین کارهای تکراری دستکاری به سبک ماشینی شوند و نوعی ماشین هستند که برای دستیابی به عملکردهای مختلف به قدرت و قابلیت های کنترلی خود متکی هستند. می تواند فرمان انسان را بپذیرد و همچنین می تواند طبق برنامه های از پیش تعیین شده عمل کند. حال بیایید در مورد اجزای اساسی ربات های صنعتی صحبت کنیم.
1.بدنه اصلی

بدنه اصلی پایه دستگاه و محرک شامل بازو، پایین بازو، مچ دست و دست است که یک سیستم مکانیکی چند درجه آزادی را تشکیل می دهد. برخی از ربات ها مکانیسم راه رفتن نیز دارند. ربات های صنعتی 6 درجه آزادی یا بیشتر دارند و مچ دست عموماً 1 تا 3 درجه آزادی دارد.

2. سیستم درایو

سیستم محرکه ربات های صنعتی بر اساس منبع تغذیه به سه دسته هیدرولیک، پنوماتیک و برقی تقسیم می شود. با توجه به نیاز می توان این سه نوع سیستم محرک را نیز با هم ترکیب و ترکیب کرد. یا می تواند به طور غیرمستقیم توسط مکانیزم های انتقال مکانیکی مانند تسمه های سنکرون، قطار دنده ها و چرخ دنده ها هدایت شود. سیستم درایو دارای یک دستگاه قدرت و یک مکانیسم انتقال است تا عملگر را وادار به انجام اقدامات مربوطه کند. این سه سیستم درایو اصلی ویژگی های خاص خود را دارند. جریان اصلی سیستم محرک الکتریکی است.

با توجه به پذیرش گسترده سروو موتورهای AC و DC با گشتاور بالا و سروو درایورهای پشتیبان آنها (اینورترهای AC، مدولاتورهای عرض پالس DC). این نوع سیستم نیازی به تبدیل انرژی ندارد، استفاده آسان و حساس به کنترل است. اکثر موتورها باید با یک مکانیزم انتقال دقیق در پشت خود نصب شوند: یک کاهنده. دندانه های آن از مبدل سرعت چرخ دنده استفاده می کند تا تعداد چرخش های معکوس موتور را به تعداد چرخش معکوس مورد نظر کاهش دهد و دستگاه گشتاور بزرگتری به دست آورد و در نتیجه باعث کاهش سرعت و افزایش گشتاور می شود. وقتی بار زیاد است، افزایش کورکورانه قدرت سروو موتور مقرون به صرفه نیست. گشتاور خروجی را می توان با کاهنده در محدوده سرعت مناسب بهبود بخشید. سروو موتور تحت عملکرد فرکانس پایین مستعد گرما و لرزش فرکانس پایین است. کار طولانی مدت و تکراری برای اطمینان از عملکرد دقیق و قابل اعتماد آن مفید نیست. وجود یک موتور کاهش دقیق، سروو موتور را قادر می سازد تا با سرعت مناسب کار کند، استحکام بدنه دستگاه را تقویت کرده و گشتاور بیشتری تولید کند. در حال حاضر دو کاهش دهنده اصلی وجود دارد: کاهنده هارمونیک و کاهش دهنده RV

3. سیستم کنترل

سیستم کنترل ربات مغز ربات و عامل اصلی تعیین کننده عملکرد و عملکرد ربات است. سیستم کنترل سیگنال های فرمان را طبق برنامه ورودی به سیستم درایو و محرک ارسال می کند و آن را کنترل می کند. وظیفه اصلی فناوری کنترل ربات های صنعتی کنترل دامنه فعالیت ها، وضعیت ها و مسیرها و زمان اعمال ربات های صنعتی در فضای کاری است. دارای ویژگی های برنامه نویسی ساده، عملکرد منوی نرم افزار، رابط تعامل انسان و کامپیوتر دوستانه، اعلان های عملیات آنلاین و استفاده راحت است.

سیستم کنترل کننده هسته اصلی ربات است و شرکت های خارجی به آزمایش های چینی نزدیک هستند. در سال‌های اخیر، با توسعه فناوری میکروالکترونیک، عملکرد ریزپردازنده‌ها بالاتر و بالاتر رفته، در حالی که قیمت ارزان‌تر و ارزان‌تر شده است. اکنون ریزپردازنده های 32 بیتی 1-2 دلار آمریکا در بازار وجود دارد. ریزپردازنده‌های مقرون‌به‌صرفه فرصت‌های توسعه جدیدی را برای کنترل‌کننده‌های ربات به ارمغان آورده‌اند و امکان توسعه کنترل‌کننده‌های روباتی کم‌هزینه و با کارایی بالا را فراهم کرده‌اند. برای اینکه سیستم از قابلیت‌های محاسباتی و ذخیره‌سازی کافی برخوردار باشد، اکنون کنترل‌کننده‌های ربات بیشتر از سری‌های قوی ARM، سری‌های DSP، سری‌های POWERPC، سری‌های اینتل و سایر تراشه‌ها تشکیل شده‌اند.

از آنجایی که عملکردها و ویژگی های تراشه همه منظوره موجود نمی توانند به طور کامل نیازهای برخی از سیستم های ربات را از نظر قیمت، عملکرد، ادغام و رابط برآورده کنند، سیستم ربات به فناوری SoC (System on Chip) نیاز دارد. ادغام یک پردازنده خاص با رابط مورد نیاز می تواند طراحی مدارهای جانبی سیستم را ساده کند، اندازه سیستم را کاهش دهد و هزینه ها را کاهش دهد. به عنوان مثال، Actel هسته پردازنده NEOS یا ARM7 را روی محصولات FPGA خود ادغام می کند تا یک سیستم SoC کامل را تشکیل دهد. از نظر کنترل‌کننده‌های فناوری ربات، تحقیقات آن عمدتاً در ایالات متحده و ژاپن متمرکز است و محصولات بالغی مانند DELTATAU در ایالات متحده و TOMORI Co., Ltd در ژاپن وجود دارد. کنترل کننده حرکت آن مبتنی بر فناوری DSP است و ساختار مبتنی بر رایانه شخصی باز را اتخاذ می کند.

4. افکتور پایانی

افکتور انتهایی قطعه ای است که به آخرین مفصل دستکاری کننده متصل است. معمولاً برای گرفتن اشیاء، اتصال با مکانیسم های دیگر و انجام وظایف مورد نیاز استفاده می شود. تولیدکنندگان ربات معمولاً افکتورهای انتهایی را طراحی یا نمی فروشند. در بیشتر موارد، آنها فقط یک گیره ساده ارائه می کنند. معمولاً افکتور انتهایی بر روی فلنج 6 محور ربات نصب می شود تا کارهایی مانند جوشکاری، رنگ آمیزی، چسباندن و بارگیری و تخلیه قطعات را در یک محیط مشخص انجام دهد که انجام آنها به ربات نیاز دارد.