I. Các cấu hình động học thông thường
1. Cánh tay điều hành Descartes
Ưu điểm: dễ dàng thực hiện thông qua điều khiển máy tính, dễ đạt được độ chính xác cao. Nhược điểm: cản trở công việc, bao phủ diện tích lớn, tốc độ di chuyển thấp, độ kín không tốt.
①Hàn, xử lý, bốc xếp, đóng gói, xếp hàng, dỡ hàng, kiểm tra, phát hiện khuyết tật, phân loại, lắp ráp, dán nhãn, phun, đánh dấu, phun (giả mềm), theo dõi mục tiêu, kích nổ và một loạt công việc.
② Đặc biệt phù hợp với nhiều loài, khi đó các thao tác linh hoạt, ổn định, nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện lao động và thay thế sản phẩm nhanh chóng có vai trò rất quan trọng.
2. Tay điều hành có bản lề (khớp nối)
Các khớp của robot có khớp nối đều quay, tương tự như cánh tay con người, cấu trúc phổ biến nhất trong robot công nghiệp. Phạm vi hoạt động của nó phức tạp hơn.
① phụ tùng ô tô, khuôn mẫu, bộ phận kim loại tấm, sản phẩm nhựa, thiết bị thể thao, sản phẩm thủy tinh, gốm sứ, hàng không và phát hiện và phát triển sản phẩm nhanh chóng khác.
② Lắp ráp thân máy, lắp ráp máy móc nói chung và kiểm soát chất lượng sản xuất khác, chẳng hạn như ba-đo tọa độ và phát hiện lỗi.
③ Tạo mẫu nhanh các đồ cổ, tác phẩm nghệ thuật, tác phẩm điêu khắc, mô hình nhân vật hoạt hình, sản phẩm chân dung, v.v.
④ Đo lường và kiểm tra tại chỗ toàn bộ ô tô.
⑤ Đo hình dáng cơ thể con người, sản xuất thiết bị y tế như bộ xương, sản xuất hình dáng cơ thể con người và phẫu thuật thẩm mỹ y tế.
3.Cánh tay điều hành SCARA
Robot SCARA được sử dụng phổ biến trong các hoạt động lắp ráp, đặc điểm đáng chú ý nhất là chuyển động của chúng trong mặt phẳng x{0}}y có độ linh hoạt lớn, trong khi dọc theo trục z-có độ cứng cao nên có tính linh hoạt có chọn lọc. Loại robot này đã đạt được ứng dụng tốt trong hoạt động lắp ráp.
①Được sử dụng nhiều trong việc lắp ráp bảng mạch in và linh kiện điện tử.
② Di chuyển, nhặt và đặt các đồ vật, chẳng hạn như bảng mạch tích hợp, v.v.
③Được sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa, công nghiệp ô tô, công nghiệp điện tử, công nghiệp dược phẩm và công nghiệp thực phẩm.
④ Công việc di chuyển và lắp ráp các bộ phận.
4. Cánh tay điều hành loại tọa độ hình cầu
Đặc điểm: Phạm vi làm việc gần giá đỡ trung tâm lớn, hai ổ quay dễ dàng bịt kín và bao phủ không gian làm việc rộng lớn. Tuy nhiên, tọa độ rất phức tạp, khó kiểm soát và có vấn đề về bịt kín với bộ truyền động tuyến tính.
5. Cánh tay vận hành loại tọa độ bề mặt hình trụ
Ưu điểm: và tính toán đơn giản; phần tuyến tính có thể được điều khiển bằng thủy lực, có thể tạo ra một lượng điện năng lớn; có thể tiếp cận bên trong máy loại khoang. Nhược điểm: cánh tay của nó có thể chạm tới không gian hạn chế, không thể chạm tới không gian gần cột hoặc gần mặt đất; phần truyền động tuyến tính khó bịt kín, chống bụi; cánh tay phía sau hoạt động, không thể chạm tới khoảng trống gần cột hoặc gần mặt đất.
Phần truyền động tuyến tính khó bịt kín và chống bụi; khi cánh tay sau hoạt động, phần sau của cánh tay sẽ chạm vào các vật thể khác trong phạm vi làm việc.
6. Cơ quan dư thừa
Thông thường cần có 6 bậc tự do để định vị không gian và việc sử dụng các khớp bổ sung có thể giúp cơ chế tránh được các hình dạng bit kỳ lạ. Hình bên dưới thể hiện hình dạng vị trí của cánh tay thao tác có 7-bậc tự do{4}}tự do
7. Cấu trúc vòng lặp-Đóng
Cấu trúc vòng-đóng có thể cải thiện độ cứng của cơ cấu nhưng sẽ làm giảm phạm vi chuyển động của khớp và không gian làm việc bị giảm đi phần nào.
① Bộ mô phỏng chuyển động;
② Máy công cụ song song;
③ Robot vi thao tác;
④ Cảm biến lực;
⑤ Có thể thực hiện được robot thao tác tế bào trong kỹ thuật y sinh, tiêm và phân chia tế bào;
⑥ Robot vi phẫu;
⑦ Thiết bị điều chỉnh thái độ cho kính viễn vọng thiên văn vô tuyến lớn;
⑧ thiết bị lai, chẳng hạn như mô-đun thao tác lai Tricept của SMT là một ví dụ thành công về thiết kế mô-đun dựa trên các đơn vị cơ chế song song.
II. Thông số kỹ thuật chính của robot
Các thông số kỹ thuật của robot phản ánh công việc mà robot có thể làm, với hiệu suất hoạt động cao nhất… là việc thiết kế và ứng dụng của robot phải được xem xét. Các thông số kỹ thuật chính của robot là mức độ tự do, độ phân giải, không gian làm việc, tốc độ làm việc, khối lượng công việc, v.v.
1. Mức độ tự do
Robot có số chuyển động trục tọa độ độc lập. Bậc tự do của robot là số tham số chuyển động độc lập cần thiết để xác định vị trí và tư thế của tay robot trong không gian. Việc đóng mở các ngón tay và bậc tự do của các khớp ngón tay thường không được tính đến.... Số bậc tự do của robot thường bằng số lượng khớp. Số bậc tự do thường được sử dụng trong robot thường không quá 5 đến 6.
2. Khớp (Joint)
Tức là chuyển động ngược, cho phép các bộ phận cánh tay robot chuyển động tương đối giữa các cơ quan.
3. Không gian làm việc
Tất cả các khu vực không gian có thể tiếp cận được với cánh tay robot hoặc các điểm gắn tay. Hình dạng của nó phụ thuộc vào số bậc tự do của robot cũng như loại và cấu hình của từng khớp chuyển động. Không gian làm việc của robot thường được thể hiện bằng cả phương pháp đồ họa và phân tích.
4. Tốc độ làm việc
Robot trong điều kiện tải trọng làm việc, quá trình chuyển động có tốc độ đồng đều, tâm của bề mặt cơ khí hoặc tâm của dụng cụ trong đơn vị thời gian của quãng đường di chuyển hoặc góc quay.
5. Tải trọng làm việc
Dùng để chỉ robot ở bất kỳ vị trí nào trong phạm vi làm việc của tải trọng lớn nhất có thể chịu được, thường được biểu thị bằng khối lượng, mô men, mô men quán tính. Ngoài tốc độ chạy, kích thước và hướng gia tốc, các quy định chung về vận hành tốc độ cao-có thể coi trọng lượng của phôi gia công như một chỉ báo khả năng chịu lực.
6. Độ phân giải
Có thể nhận ra khoảng cách di chuyển tối thiểu hoặc góc quay tối thiểu.
7. Độ chính xác
Độ lặp lại hoặc độ chính xác định vị lặp lại: đề cập đến mức độ khác biệt giữa việc robot liên tục đạt đến một vị trí mục tiêu nhất định. Hoặc trong cùng hướng dẫn vị trí, robot tiếp tục lặp lại một số lần sự phân tán vị trí của nó. Nó là thước đo mật độ của một cột giá trị lỗi, nghĩa là mức độ lặp lại.
III. Robot thường được sử dụng vật liệu
(1) Thép kết cấu carbon và thép kết cấu hợp kim Những vật liệu này có độ bền tốt, đặc biệt là thép kết cấu hợp kim, cường độ tăng gấp 4 đến 5 lần, mô đun đàn hồi E lớn, khả năng chống biến dạng mạnh, là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất.
(2) nhôm, hợp kim nhôm và các vật liệu hợp kim nhẹ khác. Đặc điểm chung của các vật liệu này là trọng lượng nhẹ, mô đun đàn hồi E không lớn, nhưng mật độ của vật liệu nhỏ nên tỷ lệ E / ρ vẫn có thể so sánh với thép. Một số hợp kim nhôm hiếm đã được cải thiện đáng kể về chất lượng, chẳng hạn như việc bổ sung 3,2% (phần trăm trọng lượng) của hợp kim nhôm lithium, mô đun đàn hồi tăng 14%, tỷ lệ E/ρ tăng 16%.
3) Hợp kim được gia cố bằng sợi-Các hợp kim này, chẳng hạn như hợp kim nhôm được gia cố bằng sợi boron- và hợp kim magiê được gia cố bằng sợi than chì-, có tỷ lệ E/ρ lần lượt là 11,4 × 107 và 8,9 × 107. những vật liệu kim loại được gia cố bằng sợi-này có tỷ lệ E/ρ rất cao nhưng đắt tiền.
(4) Gốm sứ Vật liệu gốm có chất lượng tốt nhưng giòn, không dễ gia công, Nhật Bản đã cố gắng sản xuất mẫu cánh tay robot bằng gốm dùng trong các robot nhỏ có độ chính xác cao-.
(5) Vật liệu tổng hợp được gia cố bằng sợi-Những vật liệu này có tỷ lệ E/ρ tuyệt vời và cũng có ưu điểm rất nổi bật là khả năng giảm chấn lớn. Vật liệu kim loại thông thường không thể có khả năng giảm chấn lớn như vậy, vì vậy ngày càng có nhiều ví dụ về vật liệu composite được sử dụng trong-robot tốc độ cao.
6) Vật liệu giảm chấn đàn hồi lớn Tăng khả năng giảm chấn của các bộ phận liên kết robot là một cách hiệu quả để cải thiện đặc tính động của robot. Có nhiều cách để tăng khả năng giảm chấn của vật liệu kết cấu, một trong những cách phù hợp nhất cho robot là sử dụng vật liệu giảm chấn lớn, đàn hồi nhớt cho bộ phận ban đầu của việc xử lý giảm chấn lớp ràng buộc.
IV. Cấu trúc robot chính
(i) Điều khiển robot
Khái niệm: để robot có thể chạy lên, cần có từng khớp chuyển động riêng biệt để đặt thiết bị truyền động. Vai trò: cung cấp tất cả các bộ phận của robot, các khớp chuyển động của động cơ chính.
Hệ thống dẫn động: có thể là dẫn động thủy lực, dẫn động khí nén, dẫn động điện hoặc kết hợp chúng áp dụng cho hệ thống tích hợp; có thể được dẫn động trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua dây đai, xích, hệ thống bánh xe đồng bộ, bánh răng điều hòa và các cơ cấu truyền động cơ khí khác.
1. Ổ đĩa điện
Năng lượng của thiết bị truyền động điện rất đơn giản, phạm vi thay đổi tốc độ, hiệu suất cao, tốc độ và độ chính xác vị trí rất cao. Nhưng chúng kết nối nhiều hơn với thiết bị giảm tốc, truyền động trực tiếp khó khăn hơn.
Truyền động điện có thể được chia thành truyền động động cơ servo dòng điện một chiều (DC), dòng điện xoay chiều (AC) và truyền động động cơ bước. Chổi than của động cơ servo DC dễ bị mòn và dễ hình thành tia lửa điện. Động cơ DC không chổi than cũng đang được sử dụng ngày càng rộng rãi. Truyền động bằng động cơ bước chủ yếu là điều khiển vòng lặp mở, điều khiển đơn giản nhưng tiêu thụ ít điện năng, chủ yếu được sử dụng cho hệ thống robot công suất nhỏ có độ chính xác thấp.
Trước khi đưa nguồn điện vào vận hành cần thực hiện các công việc kiểm tra sau:
(1) liệu điện áp nguồn có phù hợp hay không (quá điện áp có thể gây hư hỏng mô-đun truyền động); đối với cực đầu vào DC + / - không được kết nối sai, điều khiển loại động cơ trên bộ điều khiển hoặc giá trị cài đặt hiện tại là phù hợp (lúc đầu không quá lớn);
(2) dây tín hiệu điều khiển được kết nối chắc chắn, khu công nghiệp tốt nhất nên xem xét việc che chắn (chẳng hạn như sử dụng cáp đôi xoắn);
(3) Không bắt đầu cần kết nối tất cả các dây, chỉ kết nối với hệ thống cơ bản nhất, chạy tốt rồi mới kết nối dần dần.
4) Đảm bảo tìm ra phương pháp nối đất hoặc sử dụng khí nổi mà không cần nối đất.
(5) bắt đầu chạy nửa giờ để quan sát chặt chẽ trạng thái của động cơ, chẳng hạn như chuyển động có bình thường hay không, âm thanh và nhiệt độ tăng lên, phát hiện ra rằng sự cố ngay lập tức tắt để điều chỉnh.
2. Truyền động thủy lực
Hoàn thành thông qua-xi lanh và pít-tông có độ chính xác cao, chuyển động tương đối thông qua xi-lanh và thanh pít-tông để đạt được chuyển động tuyến tính.
Ưu điểm: công suất cao, có thể loại bỏ thiết bị giảm tốc kết nối trực tiếp với thanh truyền động, kết cấu nhỏ gọn, độ cứng tốt, phản ứng nhanh, truyền động servo có độ chính xác cao.
Nhược điểm: cần thêm nguồn thủy lực, dễ tạo ra rò rỉ chất lỏng, không phù hợp với điều kiện nhiệt độ cao và thấp nên bộ truyền động thủy lực hiện được sử dụng cho hệ thống rô-bốt có công suất cực cao.
Chọn chất lỏng thủy lực thích hợp. Ngăn chặn các tạp chất rắn trộn vào hệ thống thủy lực, ngăn không khí và nước xâm nhập vào hệ thống thủy lực. Vận hành cơ học phải mềm mại và trơn tru Vận hành cơ học nên tránh thô ráp, nếu không chắc chắn sẽ tạo ra tải trọng sốc, do đó thường xuyên xảy ra hỏng hóc cơ học, rút ngắn đáng kể tuổi thọ sử dụng. Chú ý đến cavitation và tiếng ồn tràn. Khi vận hành phải luôn chú ý đến âm thanh của bơm thủy lực và van xả, nếu tiếng ồn "xâm thực" của bơm thủy lực không thể loại bỏ sau khi xả khí thì cần xác định để loại bỏ nguyên nhân hỏng hóc trước khi sử dụng. Duy trì nhiệt độ dầu thích hợp. Nhiệt độ hoạt động của hệ thống thủy lực thường được kiểm soát trong khoảng 30 ~ 80 độ là phù hợp.
3. Truyền động bằng khí nén
Truyền động bằng khí nén có cấu trúc đơn giản, hoạt động sạch, nhạy, có hiệu ứng đệm. . Tuy nhiên, so với truyền động thủy lực, công suất nhỏ hơn, độ cứng kém, tiếng ồn, tốc độ không dễ kiểm soát nên chủ yếu được sử dụng cho các robot điều khiển điểm có độ chính xác thấp.
(1) có tốc độ nhanh, cấu trúc hệ thống đơn giản, bảo trì dễ dàng, giá thành thấp, v.v. Thích hợp để sử dụng trong các robot tải trung bình và nhỏ. Tuy nhiên, do khó thực hiện điều khiển servo nên nó chủ yếu được sử dụng trong các rô-bốt-điều khiển bằng chương trình, chẳng hạn như rô-bốt xếp, dỡ và dập thường được sử dụng nhiều hơn.
(2) Trong hầu hết các trường hợp, nó được sử dụng để thực hiện điều khiển hai{1} vị trí hoặc điểm giới hạn của robot vừa và nhỏ.
(3) Thiết bị điều khiển hiện nay được lựa chọn nhiều nhất là bộ điều khiển logic lập trình (PLC). Các thành phần logic khí nén có thể được sử dụng để tạo thành một thiết bị điều khiển trong các tình huống dễ cháy nổ.
(ii) Cơ chế truyền tuyến tính.
Thiết bị truyền động là bộ phận quan trọng trong việc kết nối giữa nguồn điện và liên kết chuyển động, theo dạng khớp, các dạng cơ cấu truyền động thường được sử dụng là cơ cấu truyền động tuyến tính và cơ cấu truyền động quay.
Có thể sử dụng truyền động tuyến tính cho truyền động theo hướng X, Y, Z của robot tọa độ góc-phải, truyền động hướng tâm và truyền động nâng thẳng đứng của cấu trúc tọa độ hình trụ và truyền động kính thiên văn hướng tâm của cấu trúc tọa độ bi.
Chuyển động tuyến tính có thể được chuyển đổi từ chuyển động quay sang chuyển động tuyến tính bằng các bộ phận truyền động như thanh răng và bánh răng, vít và đai ốc, v.v. hoặc có thể có động cơ dẫn động tuyến tính dẫn động hoặc có thể được tạo ra trực tiếp bởi piston của xi lanh hoặc xi lanh thủy lực.
1. Thiết bị giá đỡ và bánh răng
Thông thường thanh răng và bánh răng được cố định. Chuyển động quay của bánh răng được chuyển thành chuyển động tuyến tính của pallet.
Ưu điểm: cấu trúc đơn giản.
Nhược điểm: chênh lệch lợi nhuận lớn.
2. Vít bi
Các viên bi được nhúng vào rãnh xoắn ốc của vít và đai ốc, đồng thời rãnh dẫn hướng trong đai ốc giúp các viên bi luân chuyển liên tục.
Ưu điểm: ma sát thấp, hiệu suất truyền cao, không bò, độ chính xác cao.
Nhược điểm: giá thành sản xuất cao, kết cấu phức tạp.
Vấn đề tự khóa: về mặt lý thuyết, phó vít bi cũng có thể tự khóa, nhưng ứng dụng thực tế của tính năng tự khóa này không được sử dụng, nguyên nhân chính là: độ tin cậy kém hoặc chi phí xử lý rất cao; vì đường kính của thanh dẫn hướng có tỷ lệ rất lớn nên thường được thêm vào một bộ bánh răng trục vít và các thiết bị-tự khóa khác.
(iii). Cơ cấu truyền động quay
Mục đích của cơ cấu truyền động quay là chuyển đổi đầu ra tốc độ cao hơn của nguồn dẫn động động cơ thành tốc độ thấp hơn và thu được mô-men xoắn lớn hơn. Cơ cấu truyền động quay được sử dụng rộng rãi hơn trong robot là xích bánh răng, đai định thời và bánh răng điều hòa.
1. Xích bánh răng
(1) Mối quan hệ tốc độ
(2) Mối quan hệ mô-men xoắn
2. Đai đồng bộ
Đai đồng bộ là đai có nhiều loại răng ăn khớp với puli đồng bộ có cùng loại răng. Nó tương đương với một bánh răng linh hoạt khi làm việc.
Ưu điểm: không trượt, linh hoạt tốt, giá thành rẻ, độ chính xác định vị lặp đi lặp lại cao.
Nhược điểm: một mức độ biến dạng đàn hồi nhất định.
3. Thiết bị điều hòa
Bánh răng điều hòa bao gồm ba phần chính: bánh răng cứng, máy phát sóng hài và bánh răng linh hoạt, nói chung bánh răng cứng được cố định và máy phát sóng hài điều khiển bánh răng linh hoạt quay. Các tính năng chính:
(1), tỷ số truyền lớn,-một cấp cho 50-300.
(2), truyền êm, khả năng chịu tải cao.
(3), hiệu suất truyền tải cao, lên tới 70% -90%.
(4), độ chính xác truyền cao, cao gấp 3-4 lần so với hộp số thông thường.
(5), chênh lệch lợi nhuận nhỏ, có thể nhỏ hơn 3'.
(6), không thể có được đầu ra trung gian, độ cứng của bánh xe uốn cong thấp.
Truyền động điều hòa đã được sử dụng rộng rãi ở các nước có công nghệ robot tiên tiến hơn. Chỉ riêng ở Nhật Bản, 60% thiết bị truyền động robot đều sử dụng truyền động điều hòa.
Hoa Kỳ đã gửi robot lên mặt trăng, các bộ phận khớp khác nhau của nó được sử dụng trong bộ truyền động điều hòa, một trong những cánh tay trên có cơ chế truyền động điều hòa 30.
Liên Xô đã gửi robot di động lên mặt trăng "tàu đổ bộ mặt trăng", cặp tám bánh xe của nó được gắn với cơ cấu truyền động điều hòa kín được dẫn động riêng lẻ. . Robot ROHREN, GEROT R30 của Volkswagen của Đức và công ty Renault của Pháp đã phát triển robot VERTICAL 80, v.v. được sử dụng trong cơ chế truyền điều hòa.
(iv). Hệ thống cảm biến robot
1. Hệ thống cảm biến bao gồm mô-đun cảm biến bên trong và mô-đun cảm biến bên ngoài, được sử dụng để thu thập thông tin có ý nghĩa về trạng thái của môi trường bên trong và bên ngoài.
2. Việc sử dụng cảm biến thông minh giúp cải thiện khả năng di chuyển, khả năng thích ứng và mức độ thông minh của robot.
3. Việc sử dụng cảm biến thông minh giúp cải thiện khả năng di chuyển, khả năng thích ứng và trí thông minh của robot.
4. Đối với một số thông tin đặc biệt, cảm biến có hiệu quả hơn hệ thống giác quan của con người.
(v). Phát hiện vị trí robot
Bộ mã hóa quang quay là thiết bị phản hồi vị trí được sử dụng phổ biến nhất. Máy dò quang học chuyển đổi xung ánh sáng thành dạng sóng nhị phân. Góc quay của trục có được bằng cách đếm số xung và hướng quay được xác định bởi pha tương đối của hai tín hiệu sóng vuông.
Bộ đồng bộ cảm ứng xuất ra hai tín hiệu tương tự - tín hiệu hình sin và tín hiệu cosin của góc trục. Góc trục được tính từ biên độ tương đối của hai tín hiệu này. Bộ đồng bộ hóa cảm ứng thường đáng tin cậy hơn bộ mã hóa, nhưng nó có độ phân giải thấp hơn.
Chiết áp là hình thức phát hiện vị trí trực tiếp nhất. Nó được kết nối trong một cây cầu và có khả năng tạo ra tín hiệu điện áp tỷ lệ với góc trục. Tuy nhiên, do độ phân giải thấp, độ tuyến tính kém và nhạy cảm với nhiễu.
Máy đo tốc độ có khả năng xuất tín hiệu tương tự tỷ lệ với tốc độ quay của trục. Nếu không có cảm biến tốc độ như vậy, tín hiệu phản hồi tốc độ có thể thu được bằng cách phân biệt vị trí được phát hiện theo thời gian.
(vi). Phát hiện nhân lực máy
Cảm biến lực thường được gắn ở ba vị trí sau trên tay vận hành:
1. Được gắn trên bộ truyền động chung. Nó có thể đo mô-men xoắn hoặc lực đầu ra của chính bộ truyền động/bộ giảm tốc. Tuy nhiên, nó không thể phát hiện chính xác lực tiếp xúc giữa-bộ phận tác động cuối cùng và môi trường.
2. Được gắn giữa-bộ phận tác động cuối và khớp cuối của cần vận hành, nó có thể được gọi là cảm biến lực cổ tay. Thông thường, có thể đo được từ ba đến sáu thành phần lực/mô-men xoắn tác dụng lên-bộ tác động cuối.
3. Được gắn trên "đầu ngón tay" của bộ tác động-cuối. Thông thường, những ngón tay có cảm biến lực này có-máy đo biến dạng tích hợp có thể đo từ một đến bốn thành phần lực tác dụng lên đầu ngón tay.
(vii). Hệ thống tương tác môi trường-robot
1. Hệ thống tương tác môi trường-robot là hệ thống thực hiện việc kết nối và phối hợp giữa rô-bốt công nghiệp và thiết bị ở môi trường bên ngoài.
2. Robot công nghiệp và thiết bị bên ngoài được tích hợp vào một đơn vị chức năng, chẳng hạn như bộ phận gia công và sản xuất, bộ phận hàn, bộ phận lắp ráp, v.v.. Cũng có thể là nhiều robot, nhiều máy công cụ hoặc thiết bị, thiết bị lưu trữ nhiều bộ phận và các thiết bị tích hợp khác.
3. Cũng có thể là nhiều robot, nhiều máy công cụ hoặc thiết bị, nhiều thiết bị lưu trữ bộ phận, v.v. được tích hợp vào một đơn vị chức năng để thực hiện các nhiệm vụ phức tạp.
(viii) Hệ thống tương tác giữa con người và máy tính
Hệ thống tương tác với con người{0}}robot là cho phép người vận hành tham gia vào quá trình điều khiển rô bốt và liên hệ với thiết bị rô bốt. Hệ thống này được phân loại thành hai nhóm chính: thiết bị-ra lệnh và thiết bị hiển thị thông tin.
V. Hệ thống điều khiển Robot
1. Hệ thống điều khiển robot
Mục đích của "điều khiển" là làm cho đối tượng được điều khiển hoạt động theo cách mà người điều khiển mong muốn. . Điều kiện cơ bản của "điều khiển" là hiểu các đặc điểm của đối tượng được điều khiển. “Bản chất” là việc kiểm soát mô-men xoắn đầu ra của người lái.
Giải thích chi tiết cấu tạo của hệ thống điều khiển và truyền động robot công nghiệp
2, nguyên tắc giảng dạy robot
Cấu trúc hệ thống điều khiển và truyền động robot công nghiệp
Nguyên lý làm việc cơ bản của robot là tái tạo nội dung giảng dạy; giảng dạy, còn được gọi là hướng dẫn, nghĩa là người dùng hướng dẫn robot từng bước một, theo nhiệm vụ thực tế của thao tác một lần, robot trong quá trình hướng dẫn sẽ tự động ghi nhớ việc giảng dạy về vị trí của từng hành động, thái độ, các thông số chuyển động / thông số quy trình, v.v. và tự động tạo ra một quá trình thực thi liên tục tất cả các hoạt động của chương trình. Sau khi hoàn thành việc dạy, chỉ cần ra lệnh khởi động cho robot, robot sẽ thực hiện chính xác hành động dạy, từng bước hoàn thành mọi thao tác;
3, phân loại điều khiển robot:
(1) tùy theo sự hiện diện hay vắng mặt của phản hồi được chia thành: điều khiển vòng-mở, điều khiển vòng-đóng;
Các điều kiện của điều khiển chính xác-vòng lặp mở: biết chính xác mô hình của đối tượng được điều khiển và mô hình này không thay đổi trong quá trình điều khiển.
(2) Theo mức độ điều khiển mong muốn được chia thành: điều khiển vị trí, điều khiển lực, điều khiển lai;
Điều khiển vị trí được chia thành: điều khiển vị trí khớp đơn (phản hồi vị trí, phản hồi vận tốc vị trí, phản hồi gia tốc vị trí), điều khiển vị trí nhiều-khớp, điều khiển vị trí nhiều-khớp được chia thành phân tách điều khiển chuyển động, điều khiển tập trung; điều khiển lực được chia thành: điều khiển lực trực tiếp, điều khiển trở kháng, điều khiển kết hợp vị trí lực-;
(3) các phương pháp điều khiển thông minh: điều khiển mờ, điều khiển thích ứng, điều khiển tối ưu, điều khiển mạng nơ-ron, điều khiển mạng nơ-ron mờ, điều khiển chuyên gia và các phương pháp khác;
4, cấu hình và cấu trúc phần cứng hệ thống điều khiển:
Vì quy trình điều khiển rô-bốt bao gồm một số lượng lớn các phép biến đổi tọa độ và phép nội suy cũng như điều khiển thời gian thực-ở{1}}ở cấp độ thấp hơn, nên hệ thống điều khiển rô-bốt hiện tại có cấu trúc hầu hết cấu trúc phân cấp của hệ thống điều khiển máy tính vi-, thường sử dụng hệ thống điều khiển servo máy tính hai-giai đoạn.
Giải thích chi tiết cấu tạo của hệ thống điều khiển và truyền động robot công nghiệp
1) Quy trình cụ thể:
Sau khi máy tính điều khiển chính nhận được hướng dẫn vận hành do nhân viên nhập vào, trước tiên nó sẽ phân tích và diễn giải các hướng dẫn đó để xác định các thông số chuyển động của tay.
Sau đó, nó thực hiện các phép toán động học, động lực học và nội suy, cuối cùng rút ra các thông số chuyển động phối hợp của từng khớp của robot. Các thông số này được xuất ra giai đoạn điều khiển servo thông qua đường truyền thông dưới dạng tín hiệu nhất định cho hệ thống điều khiển servo của từng khớp. Bộ truyền động khớp D/A chuyển đổi tín hiệu này và điều khiển từng khớp để tạo ra chuyển động phối hợp. Mỗi cảm biến sẽ phản hồi tín hiệu đầu ra chuyển động chung trở lại máy tính ở giai đoạn điều khiển servo để tạo thành một điều khiển vòng-đóng cục bộ, nhằm điều khiển chính xác hơn chuyển động của tay robot trong không gian.
(2) Điều khiển chuyển động dựa trên PLC-Hai phương pháp điều khiển:
1, việc sử dụng các cổng đầu ra nhất định của PLC để sử dụng các lệnh đầu ra xung nhằm tạo ra các xung để điều khiển động cơ, đồng thời sử dụng I/O cho mục đích chung hoặc các bộ phận đếm để đạt được điều khiển vị trí vòng lặp-đóng của động cơ.
2, việc sử dụng mô-đun điều khiển vị trí mở rộng bên ngoài PLC để thực hiện điều khiển vị trí vòng lặp-đóng của động cơ chủ yếu là để gửi điều khiển xung tốc độ cao-, thuộc chế độ điều khiển vị trí, chế độ điều khiển vị trí điểm-đến-điểm chung là nhiều hơn.