Ի՞նչ է արդյունաբերական ռոբոտը:

Աշխարհում առաջինըարդյունաբերական ռոբոտծնվել է ԱՄՆ-ում 1962 թվականին: Ամերիկացի ինժեներ Ջորջ Չարլզ Դևոլ կրտսերն առաջարկել է «ռոբոտ, որը կարող է ճկուն կերպով արձագանքել ավտոմատացմանը՝ ուսուցման և նվագարկման միջոցով»: Նրա գաղափարը կայծ առաջացրեց ձեռնարկատեր Ջոզեֆ Ֆրեդերիկ Էնգելբերգերի մոտ, ով հայտնի է որպես «ռոբոտների հայր», և այդպիսով.արդյունաբերական ռոբոտծնվել է «Unimate (= ունիվերսալ կարողություններով աշխատող գործընկեր)» անունը:
Ըստ ISO 8373-ի՝ արդյունաբերական ռոբոտները բազմահոդ մանիպուլյատորներ են կամ արդյունաբերական ոլորտի համար ազատության բազմաստիճան ռոբոտներ: Արդյունաբերական ռոբոտները մեխանիկական սարքեր են, որոնք ավտոմատ կերպով կատարում են աշխատանք և մեքենաներ են, որոնք ապավինում են իրենց սեփական ուժին և վերահսկման հնարավորություններին՝ հասնելու տարբեր գործառույթների: Այն կարող է ընդունել մարդու հրամանները կամ աշխատել ըստ նախապես ծրագրավորված ծրագրերի: Ժամանակակից արդյունաբերական ռոբոտները կարող են գործել նաև արհեստական ​​ինտելեկտի տեխնոլոգիայի կողմից ձևակերպված սկզբունքների և ուղեցույցների համաձայն:
Արդյունաբերական ռոբոտների տիպիկ կիրառությունները ներառում են եռակցումը, ներկումը, հավաքումը, հավաքումը և տեղադրումը (օրինակ՝ փաթեթավորումը, ծաղիկապատումը և SMT), արտադրանքի ստուգումը և փորձարկումը և այլն; բոլոր աշխատանքները ավարտված են արդյունավետությամբ, ամրությամբ, արագությամբ և ճշգրտությամբ:
Առավել հաճախ օգտագործվող ռոբոտների կոնֆիգուրացիաներն են՝ հոդակապ ռոբոտները, SCARA ռոբոտները, դելտա ռոբոտները և դեկարտյան ռոբոտները (վերին ռոբոտներ կամ xyz ռոբոտներ): Ռոբոտները տարբեր աստիճանի ինքնավարություն են ցուցաբերում. որոշ ռոբոտներ ծրագրված են որոշակի գործողություններ կատարել բազմիցս (կրկնվող գործողություններ) հավատարմորեն, առանց տատանումների և բարձր ճշգրտությամբ: Այս գործողությունները որոշվում են ծրագրավորված ռեժիմներով, որոնք սահմանում են մի շարք համակարգված գործողությունների ուղղությունը, արագացումը, արագությունը, դանդաղումը և հեռավորությունը: Մյուս ռոբոտներն ավելի ճկուն են, քանի որ նրանց կարող է անհրաժեշտ լինել բացահայտել օբյեկտի գտնվելու վայրը կամ նույնիսկ առարկայի վրա կատարվող առաջադրանքը: Օրինակ, ավելի ճշգրիտ ուղեցույցի համար ռոբոտները հաճախ ներառում են մեքենայական տեսողության ենթահամակարգեր որպես իրենց տեսողական սենսորներ, որոնք միացված են հզոր համակարգիչներին կամ կարգավորիչներին: Արհեստական ​​ինտելեկտը կամ ցանկացած բան, որը սխալմամբ ընկալվում է որպես արհեստական ​​բանականություն, դառնում է ավելի ու ավելի կարևոր գործոն ժամանակակից արդյունաբերական ռոբոտների համար:
Ջորջ Դևոլն առաջին անգամ առաջարկեց արդյունաբերական ռոբոտի գաղափարը և արտոնագրի համար դիմեց 1954 թվականին (Արտոնագիրը տրվել է 1961 թվականին): 1956 թվականին Դեվոլը և Ջոզեֆ Էնգելբերգերը համատեղ հիմնեցին Unimation-ը՝ հիմնվելով Devol-ի բնօրինակ արտոնագրի վրա։ 1959 թվականին Միացյալ Նահանգներում ծնվեց Unimation-ի առաջին արդյունաբերական ռոբոտը, որը սկիզբ դրեց ռոբոտների զարգացման նոր դարաշրջանին: Ավելի ուշ Unimation-ը լիցենզավորեց իր տեխնոլոգիան Kawasaki Heavy Industries-ին և GKN-ին՝ համապատասխանաբար Ճապոնիայում և Միացյալ Թագավորությունում Unimates արդյունաբերական ռոբոտներ արտադրելու համար: Որոշ ժամանակ Unimation-ի միակ մրցակիցը ԱՄՆ Օհայո նահանգի Cincinnati Milacron Inc.-ն էր: Այնուամենայնիվ, 1970-ականների վերջին այս իրավիճակը հիմնովին փոխվեց այն բանից հետո, երբ մի քանի խոշոր ճապոնական կոնգլոմերատներ սկսեցին արտադրել նմանատիպ արդյունաբերական ռոբոտներ: Արդյունաբերական ռոբոտները բավականին արագ դուրս եկան Եվրոպայում, և ABB Robotics-ը և KUKA Robotics-ը ռոբոտներ բերեցին շուկա 1973-ին: 1970-ականների վերջին հետաքրքրությունը ռոբոտաշինության նկատմամբ աճում էր, և շատ ամերիկյան ընկերություններ մտան ոլորտ, այդ թվում խոշոր ընկերություններ, ինչպիսիք են General Electric-ը և General Motors-ը (որոնց համատեղ ձեռնարկությունը ճապոնական FANCUC-ի հետ ստեղծել էր FANCUC-ը): Ամերիկյան ստարտափները ներառում էին Automatix և Adept Technology: 1984 թվականին ռոբոտաշինության բումի ժամանակ Unimation-ը ձեռք բերվեց Westinghouse Electric-ի կողմից 107 միլիոն դոլարով: Westinghouse-ը Unimation-ը վաճառեց Stäubli Faverges SCA-ին Ֆրանսիայում 1988 թվականին, որը մինչ այժմ արտադրում է հոդակապ ռոբոտներ ընդհանուր արդյունաբերական և մաքուր սենյակների համար, և նույնիսկ 2004 թվականի վերջին ձեռք բերեց Bosch-ի ռոբոտաշինության բաժինը:

Սահմանել պարամետրերը Խմբագրել առանցքների քանակը – Հարթության ցանկացած տեղ հասնելու համար պահանջվում է երկու առանցք; Տիեզերքում ցանկացած տեղ հասնելու համար պահանջվում է երեք առանցք: Վերջնական թևի (այսինքն՝ դաստակի) ուղղությունը լիովին կառավարելու համար անհրաժեշտ է ևս երեք առանցք (թավա, քայլ և գլանափաթեթ): Որոշ նմուշներ (օրինակ՝ SCARA ռոբոտները) զոհաբերում են շարժումը ծախսերի, արագության և ճշգրտության համար: Ազատության աստիճաններ – Սովորաբար նույնն է, ինչ առանցքների թիվը: Աշխատանքային ծրար – տարածքը տարածության մեջ, որին կարող է հասնել ռոբոտը: Կինեմատիկա – ռոբոտի կոշտ մարմնի տարրերի և հոդերի իրական կոնֆիգուրացիան, որը որոշում է ռոբոտի բոլոր հնարավոր շարժումները: Ռոբոտի կինեմատիկայի տեսակները ներառում են հոդակապ, կարդանային, զուգահեռ և SCARA: Տարողունակություն կամ ծանրաբեռնվածություն – Որքա՞ն քաշ կարող է բարձրացնել ռոբոտը: Արագություն – Որքան արագ է ռոբոտը կարողանում իր դիրքը ձեռք բերել: Այս պարամետրը կարող է սահմանվել որպես յուրաքանչյուր առանցքի անկյունային կամ գծային արագություն, կամ որպես կոմպոզիտային արագություն, որը նշանակում է ծայրամասային արագության տեսանկյունից: Արագացում - Որքան արագ կարող է առանցքը արագանալ: Սա սահմանափակող գործոն է, քանի որ ռոբոտը կարող է չկարողանալ հասնել իր առավելագույն արագությանը, երբ կատարում է կարճ շարժումներ կամ ուղղության հաճախակի փոփոխությամբ բարդ ուղիներ: Ճշգրտություն – Որքանով կարող է ռոբոտը մոտենալ ցանկալի դիրքին: Ճշգրտությունը չափվում է այնպես, թե որքան հեռու է ռոբոտի բացարձակ դիրքը ցանկալի դիրքից: Ճշգրտությունը կարող է բարելավվել՝ օգտագործելով արտաքին զգայական սարքեր, ինչպիսիք են տեսողության համակարգերը կամ ինֆրակարմիրը: Վերարտադրելիություն – Որքան լավ է ռոբոտը վերադառնում ծրագրավորված դիրքին: Սա տարբերվում է ճշգրտությունից: Կարող է ասվել, որ գնա որոշակի XYZ դիրքի, և այն անցնում է այդ դիրքից միայն 1 մմ-ի սահմաններում: Սա ճշգրտության խնդիր է և կարող է շտկվել տրամաչափման միջոցով: Բայց եթե այդ դիրքը ուսուցանվում և պահվում է կարգավորիչի հիշողության մեջ, և այն ամեն անգամ վերադառնում է ուսուցանվող դիրքի 0,1 մմ սահմաններում, ապա դրա կրկնելիությունը 0,1 մմ է: Ճշգրտությունն ու կրկնելիությունը շատ տարբեր չափումներ են: Կրկնելիությունը սովորաբար ռոբոտի համար ամենակարևոր հատկանիշն է և չափումների մեջ նման է «ճշգրիտությանը»՝ նկատի ունենալով ճշգրտությունը և ճշգրտությունը: ISO 9283[8]-ը սահմանում է ճշգրտության և կրկնելիության չափման մեթոդներ: Սովորաբար, ռոբոտը մի քանի անգամ ուղարկվում է ուսուցանվող դիրք, ամեն անգամ գնում է չորս այլ դիրք և վերադառնում դասավանդվող դիրքին, և սխալը չափվում է: Կրկնելիությունն այնուհետև չափվում է որպես այս նմուշների ստանդարտ շեղում երեք չափումներով: Տիպիկ ռոբոտը, իհարկե, կարող է ունենալ դիրքի սխալներ, որոնք գերազանցում են կրկնելիությունը, և դա կարող է լինել ծրագրավորման խնդիր: Ավելին, աշխատանքային ծրարի տարբեր մասերը կունենան տարբեր կրկնելիություն, և կրկնելիությունը նույնպես կտարբերվի արագության և օգտակար բեռի հետ: ISO 9283-ը սահմանում է, որ ճշգրտությունը և կրկնելիությունը չափվում են առավելագույն արագությամբ և առավելագույն ծանրաբեռնվածությամբ: Այնուամենայնիվ, դա հոռետեսական տվյալներ է առաջացնում, քանի որ ռոբոտի ճշգրտությունն ու կրկնելիությունը շատ ավելի լավ կլինի ավելի թեթև բեռների և արագության դեպքում: Արդյունաբերական գործընթացներում կրկնելիության վրա ազդում է նաև տերմինատորի ճշգրտությունը (օրինակ՝ բռնիչը) և նույնիսկ բռնիչի «մատների» ձևավորումը, որոնք օգտագործվում են առարկան բռնելու համար: Օրինակ, եթե ռոբոտը վերցնում է պտուտակն իր գլխով, պտուտակը կարող է պատահական անկյան տակ լինել: Պտուտակը պտուտակի անցքի մեջ տեղադրելու հետագա փորձերը, ամենայն հավանականությամբ, ձախողվելու են: Նման իրավիճակները կարող են բարելավվել «առաջատար առանձնահատկությունների» միջոցով, ինչպիսին է անցքի մուտքը կոնաձև (շեղված): Շարժման կառավարում – Որոշ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են հավաքման և հավաքման պարզ գործողությունները, ռոբոտին անհրաժեշտ է միայն հետ ու առաջ գնալ նախապես ուսուցանված սահմանափակ թվով դիրքերի միջև: Ավելի բարդ կիրառությունների համար, ինչպիսիք են եռակցումը և ներկումը (լակի ներկում), շարժումը պետք է շարունակաբար վերահսկվի տարածության ճանապարհի երկայնքով՝ որոշակի կողմնորոշմամբ և արագությամբ: Էլեկտրաէներգիայի աղբյուր – Որոշ ռոբոտներ օգտագործում են էլեկտրական շարժիչներ, մյուսներն օգտագործում են հիդրավլիկ շարժիչներ: Առաջինն ավելի արագ է, երկրորդը ավելի հզոր է և օգտակար է այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են նկարելը, որտեղ կայծերը կարող են պայթյուններ առաջացնել; Այնուամենայնիվ, թևի ներսում ցածր ճնշման օդը կանխում է դյուրավառ գոլորշիների և այլ աղտոտիչների ներթափանցումը: Շարժիչ – Որոշ ռոբոտներ շարժակների միջոցով միացնում են շարժիչները հոդերի հետ; մյուսների մոտ շարժիչներն ուղղակիորեն միացված են հոդերին (ուղիղ շարժիչ): Անցանցների օգտագործումը հանգեցնում է չափելի «հակազդեցության», որը առանցքի ազատ տեղաշարժն է: Ավելի փոքր ռոբոտների ձեռքերը հաճախ օգտագործում են բարձր արագությամբ, ցածր ոլորող մոմենտ DC շարժիչներ, որոնք սովորաբար պահանջում են փոխանցման ավելի բարձր գործակիցներ, որոնք ունեն հակահարվածի թերությունը, և նման դեպքերում դրանց փոխարեն հաճախ օգտագործվում են ներդաշնակ փոխանցման կրճատիչներ: Համապատասխանություն – Սա ռոբոտի առանցքի վրա կիրառվող ուժի անկյան կամ հեռավորության չափն է: Համապատասխանության պատճառով ռոբոտը կշարժվի մի փոքր ավելի ցածր՝ առավելագույն օգտակար բեռ կրելիս, քան առանց բեռնատարի: Համապատասխանությունը նաև ազդում է գերազանցման քանակի վրա այն իրավիճակներում, երբ արագացումը պետք է կրճատվի մեծ ծանրաբեռնվածությամբ: