Што е индустриски робот?

Првиот во светотиндустриски роботе роден во Соединетите Американски Држави во 1962 година. Американскиот инженер Џорџ Чарлс Девол, Џуниор предложил „робот кој може флексибилно да одговори на автоматизацијата преку предавање и репродукција“. Неговата идеја предизвика искра кај претприемачот Џозеф Фредерик Енгелбергер, кој е познат како „татко на роботите“, а со тоа ииндустриски роботсе роди именуван како „Unimate (= работен партнер со универзални способности)“.
Според ISO 8373, индустриските роботи се манипулатори со повеќе зглобови или роботи со повеќе степени на слобода за индустриското поле. Индустриските роботи се механички уреди кои автоматски вршат работа и се машини кои се потпираат на сопствената моќ и контролните способности за постигнување различни функции. Може да прифаќа човечки команди или да работи според однапред програмирани програми. Современите индустриски роботи можат да дејствуваат и според принципите и насоките формулирани од технологијата за вештачка интелигенција.
Типичните апликации на индустриските роботи вклучуваат заварување, бојадисување, склопување, собирање и поставување (како пакување, палетизирање и SMT), проверка на производи и тестирање итн.; целата работа е завршена со ефикасност, издржливост, брзина и точност.
Најчесто користени конфигурации на роботи се артикулирани роботи, роботи SCARA, делта роботи и Декартови роботи (надземни роботи или xyz роботи). Роботите покажуваат различни степени на автономија: некои роботи се програмирани да вршат одредени дејства постојано (повторувачки дејства) верно, без варијации и со висока точност. Овие дејства се одредуваат со програмирани рутини кои ја одредуваат насоката, забрзувањето, брзината, забавувањето и растојанието на низа координирани дејства. Другите роботи се пофлексибилни, бидејќи можеби ќе треба да ја идентификуваат локацијата на објектот или дури и задачата што треба да се изврши на објектот. На пример, за попрецизно водство, роботите често вклучуваат потсистеми за машинско гледање како нивни визуелни сензори, поврзани со моќни компјутери или контролери. Вештачката интелигенција или се што погрешно се помеша со вештачка интелигенција, станува сè поважен фактор кај современите индустриски роботи.
Џорџ Девол прв го предложи концептот на индустриски робот и аплицираше за патент во 1954 година. (Патентот беше доделен во 1961 година). Во 1956 година, Девол и Џозеф Енгелбергер го коосноваа Unimation, врз основа на оригиналниот патент на Девол. Во 1959 година, првиот индустриски робот на Unimation е роден во Соединетите Американски Држави, воведувајќи нова ера на развој на роботи. Unimation подоцна ја лиценцираше својата технологија на Kawasaki Heavy Industries и GKN за производство на индустриски роботи Unimates во Јапонија и Обединетото Кралство, соодветно. За одреден временски период, единствениот конкурент на Unimation беше Синсинати Милакрон АД во Охајо, САД. Меѓутоа, кон крајот на 1970-тите, оваа ситуација фундаментално се промени откако неколку големи јапонски конгломерати почнаа да произведуваат слични индустриски роботи. Индустриските роботи полетаа доста брзо во Европа, а ABB Robotics и KUKA Robotics донесоа роботи на пазарот во 1973 година. Во доцните 1970-ти, интересот за роботиката растеше, а многу американски компании влегоа во оваа област, вклучително и големи компании како General Electric и General Motors (чие заедничко вложување со јапонската FANUC го формираше FANUC). Американските стартапи ги вклучија Automatix и Adept Technology. За време на бумот на роботиката во 1984 година, Unimation беше купена од Westinghouse Electric за 107 милиони долари. Вестингхаус го продаде Unimation на Stäubli Faverges SCA во Франција во 1988 година, кој сè уште прави артикулирани роботи за општи индустриски и чисти простории, па дури и го купи одделот за роботика на Bosch кон крајот на 2004 година.

Дефинирајте ги параметрите Уреди број на оски – Потребни се две оски за да стигнете каде било во авионот; потребни се три оски за да се стигне до каде било во вселената. За целосно контролирање на насочувањето на крајната рака (т.е. зглобот), потребни се уште три оски (тава, чекор и тркалање). Некои дизајни (како што се роботите SCARA) го жртвуваат движењето заради цена, брзина и точност. Степени на слобода - Обично исти како и бројот на оските. Работен плик – Областа во вселената до која може да стигне роботот. Кинематика – Вистинската конфигурација на крутите елементи на телото и зглобовите на роботот, која ги одредува сите можни движења на роботот. Видови на кинематика на роботи вклучуваат артикулирана, карданска, паралелна и SCARA. Капацитет или носивост – Колку тежина може да подигне роботот. Брзина - Колку брзо роботот може да ја доведе својата позиција на крајната рака во позиција. Овој параметар може да се дефинира како аголна или линеарна брзина на секоја оска, или како композитна брзина, што значи во однос на брзината на крајниот крак. Забрзување - Колку брзо оската може да забрза. Ова е ограничувачки фактор, бидејќи роботот можеби нема да може да ја достигне својата максимална брзина кога изведува кратки потези или сложени патеки со чести промени на правецот. Точност - Колку роботот може да се приближи до саканата позиција. Точноста се мери со тоа колку е далеку апсолутната положба на роботот од саканата позиција. Точноста може да се подобри со користење на надворешни уреди за сензори како што се системи за вид или инфрацрвени зраци. Репродуктивност - Колку добро робот се враќа во програмирана позиција. Ова се разликува од точноста. Може да се каже да оди до одредена XYZ позиција и оди само на 1 mm од таа позиција. Ова е проблем со точноста и може да се коригира со калибрација. Но, ако таа позиција се предава и складира во меморијата на контролорот, и таа се враќа на 0,1 mm од научената позиција секој пат, тогаш нејзината повторливост е во рамките на 0,1 mm. Точноста и повторливоста се многу различни метрики. Повторливоста е обично најважната спецификација за робот и е слична на „прецизноста“ во мерењето - во однос на точноста и прецизноста. ISO 9283[8] воспоставува методи за мерење на точноста и повторливоста. Вообичаено, роботот се праќа на научена позиција неколку пати, секој пат оди на четири други позиции и се враќа на научената позиција, а грешката се мери. Повторливоста потоа се квантифицира како стандардна девијација на овие примероци во три димензии. Типичен робот секако може да има грешки во положбата што ја надминуваат повторливоста, а ова може да биде проблем со програмирањето. Понатаму, различни делови од работниот плик ќе имаат различна повторливост, а повторливоста исто така ќе варира во зависност од брзината и носивоста. ISO 9283 одредува дека точноста и повторливоста се мерат при максимална брзина и при максимална носивост. Сепак, ова произведува песимистички податоци, бидејќи прецизноста и повторливоста на роботот ќе бидат многу подобри при помали оптоварувања и брзини. Повторливоста во индустриските процеси е исто така под влијание на прецизноста на терминаторот (како што е фаќачот), па дури и од дизајнот на „прстите“ на држачот што се користат за фаќање на предметот. На пример, ако робот зема завртка за главата, завртката може да биде под случаен агол. Последователните обиди за ставање на завртката во дупката за завртката најверојатно ќе пропаднат. Ситуациите како овие може да се подобрат со „доводни карактеристики“, како што е влезот на дупката заострен (заоблен). Контрола на движење - За некои апликации, како што се едноставни операции за склопување и поставување, роботот треба само да оди напред-назад помеѓу ограничен број претходно научени позиции. За посложени апликации, како што се заварување и боење (боење со спреј), движењето мора постојано да се контролира по патека во просторот со одредена ориентација и брзина. Извор на енергија - Некои роботи користат електрични мотори, други користат хидраулични актуатори. Првиот е побрз, вториот е помоќен и е корисен за апликации како што е сликањето каде што искри може да предизвикаат експлозии; сепак, воздухот со низок притисок во внатрешноста на раката го спречува навлегувањето на запаливи пареи и други загадувачи. Погон – Некои роботи ги поврзуваат моторите со зглобовите преку запчаници; други ги имаат моторите директно поврзани со спојниците (директен погон). Употребата на запчаници резултира со мерлив „повратен удар“, што е слободно движење на оската. Помалите роботски краци често користат DC мотори со голема брзина и низок вртежен момент, кои обично бараат повисоки соодноси на менувачот, кои имаат недостаток на реакција, а во такви случаи често се користат хармонични редуктори за брзини. Усогласеност - Ова е мерка за количеството на агол или растојание што силата применета на оската на роботот може да ја движи. Поради усогласеноста, роботот ќе се движи малку пониско кога носи максимална носивост отколку кога не носи товар. Усогласеноста, исто така, влијае на количината на пречекорување во ситуации кога забрзувањето треба да се намали со голема носивост.