Um robô industrial é considerado um robô?

1. Robôs industriais vs. humanos - Sistemas de controle vs. cérebro
O sistema de controle dos robôs industriais é seu componente principal, semelhante ao cérebro humano, responsável pelo processamento de instruções, sentindo o ambiente, planejando trajetórias de movimento e execução de tarefas. Os sistemas de controle geralmente consistem em hardware e software, incluindo computadores industriais, dispositivos de ensino, controladores servo e assim por diante. As principais funções do sistema de controle incluem:
1. Percepção ambiental: obtendo informações externas através de sensores como visão, percepção de força, toque etc., para que os robôs possam se adaptar às mudanças nas condições ambientais.
2. Planejamento de movimento: Com base no programa definido ou em feedback em tempo real, planeje a trajetória de movimento e a sequência de ação do robô para garantir que ele possa concluir tarefas complexas.
3. Interação do computador humano: Através de dispositivos como auxiliares de ensino e painéis de operação, os funcionários podem programar e depurar robôs.
4. Feedback em tempo real: o sistema de controle garante que o robô possa ajustar suas ações em tempo hábil durante a execução de tarefas por meio de um loop de feedback em tempo real, evitando erros ou falhas.
O sistema de controle dos robôs industriais é responsável por fornecer as funções do "cérebro" do robô para ajudar o robô "a pensar" sobre as tarefas de emprego.
2. Robôs industriais vs humanos - estrutura de ontologia vs corpo
A estrutura de um corpo de robô geralmente consiste em uma mão (efetor final), pulso, braço, cintura e base. Essas peças trabalham juntas para permitir que os robôs concluam tarefas complexas de lição de casa. Normalmente, são usadas estruturas mecânicas articuladas com 4-6 graus de liberdade. Entre eles, 3 graus de liberdade são usados para determinar a posição do efetor final, e os outros 1 ou 3 graus de liberdade são usados para determinar a direção (postura) do efetor final. Essa distribuição de graus de liberdade permite que os robôs executem várias tarefas no espaço tridimensional.
① Hand (Efetor final)
A mão é a parte de um robô que executa tarefas específicas, geralmente instaladas no final do braço robótico. Pode ser uma ferramenta como uma garra, copo de sucção, pistola de soldagem, chave inglesa, pistola de pulverização etc., que pode ser substituída de acordo com as necessidades do cenário de aplicação. A função da mão é interagir diretamente com o objeto de destino, como agarrar, soldagem, pulverização, etc.
② pulso
O pulso conecta a mão e o braço, e sua principal função é alterar a direção espacial da mão, alcançando assim uma operação mais flexível. O pulso normalmente possui 1 a 3 graus de liberdade, usado para ajustar a postura do efetor final. O design do pulso precisa considerar sua rigidez e estabilidade para garantir a precisão do robô durante a execução da tarefa.
③ Parte do braço
O braço é um componente que conecta a cintura e o pulso, principalmente responsável por alterar a posição espacial da mão. O braço é geralmente composto de um braço e um braço inferior, que atingem movimentos rotacionais e oscilantes através das juntas. A amplitude de movimento do braço determina o tamanho e a flexibilidade do espaço de trabalho do robô. As formas estruturais do braço são diversas, incluindo coordenadas cartesianas, coordenadas cilíndricas, coordenadas polares e coordenadas articulares.
④ Cintura
A cintura conecta o braço e a base e geralmente pode girar para alterar a direção da operação de todo o robô. A amplitude de movimento da cintura afeta diretamente a acessibilidade do robô na área de trabalho. Em alguns robôs, a cintura pode se fundir com os braços para formar um mecanismo de movimento unificado.
⑤ base
A base é a parte de suporte do robô, que desempenha um papel na fixação e estabilização. A base pode ser fixa ou móvel, dependendo do cenário de aplicativo do robô. O design da base precisa considerar sua capacidade de carga e estabilidade para garantir a segurança e a confiabilidade do robô durante a operação.
3. Robôs industriais vs. Humanos - Drive Systems vs. Músculos
O sistema motriz dos robôs industriais é sua fonte de energia, equivalente ao sistema muscular do corpo humano, responsável pela conversão de energia em movimento mecânico. De acordo com diferentes métodos de direção, o sistema de motivação dos robôs industriais pode ser dividido em três tipos: elétrico, hidráulico e pneumático.
① Acionamento elétrico: alimentado por motores como motores de passo, motores de servo DC e motores de servo AC, tem as vantagens de velocidade de resposta rápida, alta precisão de controle e estrutura compacta e é amplamente utilizada em robôs industriais. Robôs como Borunte usam principalmente a unidade elétrica. Ao usar motores e redutores servo para converter velocidade e torque, a capacidade de saída e a estabilidade do robô podem ser melhoradas.
Drive Dridade hidráulica: alimentada por cilindros hidráulicos, tem as vantagens de forte capacidade de carga e movimento suave, adequado para tarefas de manuseio para serviços pesados e usinagem de precisão.
③ Dridade pneumática: alimentado por cilindros, ele tem as vantagens de estrutura simples, baixo custo e resposta rápida e é adequada para carga leve e cenários de movimento de alta velocidade.
Tomando uma unidade elétrica como exemplo, os sistemas de acionamento de robôs normalmente incluem motores, redutores, mecanismos de transmissão e atuadores. O motor converte energia elétrica em energia mecânica, o redutor reduz a velocidade e aumenta o torque, e o mecanismo de transmissão (como correias, engrenagens etc.) transmite energia a várias juntas do robô, alcançando o movimento através do atuador.
Os motores servo têm as características de alta precisão, alta velocidade e alto torque, que podem obter controle de posição, velocidade e torque em circuito fechado, superando assim o problema de pisar a perda do motor. Além disso, os motores servo são frequentemente combinados com os codificadores para formar sistemas de controle de circuito fechado para controle preciso da posição.
O redutor desempenha um papel na redução da velocidade e no aumento do torque no sistema de acionamento de robôs. Atualmente, os tipos principais de redutores incluem redutores de RV e redutores harmônicos.
Os redutores do VD têm alta rigidez e precisão rotacional, tornando -os adequados para posições de carga pesada, como bases, cintura e boom. Sua estrutura interna é complexa, alcançada através da malha de engrenagens de vários estágios para desaceleração e monitorada pelo sinal atual do motor servo.
Redutores harmônicos são adequados para pequenas posições de carga, como o antebraço e o pulso, com alta precisão e estrutura compacta.
O método de conexão entre o motor e o redutor é geralmente o eixo do redutor ou o gerador de onda. Por exemplo, em uma caixa de câmbio RV, o eixo principal do motor servo é conectado à engrenagem solar, enquanto a caixa de engrenagens harmônicas é conectada ao eixo de saída do motor através de um gerador de onda. Esse método de conexão garante a estabilidade e a precisão da transmissão de energia.
Além disso, existem alguns "sistemas de sensores" de robô que ajudam os robôs a ter a mesma visão e percepção da força que os seres humanos, a fim de executar melhor as tarefas.
Falando nisso, embora os robôs industriais possam não parecer com os robôs que imaginamos, eles possuem o mesmo "cérebro", "corpo" e "músculos" como humanos, e são 100% classificados como robôs.