به نظر می رسد ساده ، تفاوت بین سیستم های ربات صنعتی و سیستم های ربات انسانی معنی دار نیست. در این مقاله پنج سیستم اصلی روبات های صنعتی ارائه شده است. آنها به پنج ماژول تقسیم می شوند: کنترل ، درایو ، ادراک ، هستی شناسی و اجرای.
ⅰ سیستم کنترل
همه ما می دانیم که هر مفصل یک ربات مجهز به یک موتور جداگانه برای اجرای آن است. یک ربات شش محوره نوعی ربات با شش موتور سروو است. هر محور ایده های خود را در مورد میزان چرخش و اینکه آیا به شرق یا غرب می روند ، دارد. در این مرحله ، یک بستر کنترل مرکزی برای هماهنگی آنها مورد نیاز است و سیستم کنترل ربات ظهور می کند.
سیستم کنترل ، معادل "مغز" ربات ، عمدتاً مسئول صدور دستورالعمل های کار انسانی به روبات و تبدیل دستورالعمل های زبان انسانی به دستورالعمل های زبان روبات است. به عبارت ساده ، عملکرد سیستم کنترل ربات ، کنترل محرک های ربات برای تکمیل حرکات و عملکردهای مشخص بر اساس برنامه آموزش شغلی ربات و سیگنال های بازخورد از سنسورها است.
اجزای اصلی این سیستم شامل 8 بخش است:
1. میزبان سیستم ربات: واحد پردازش مرکزی سیستم کنترل و سازمان اعزام و فرماندهی. مسئول محاسبه و صدور کلیه دستورات عمل ، مانند تصمیم گیری در مورد اینکه آیا بازو باید 30 درجه به سمت چپ یا 50 درجه راست بپیچد.
2. آموزش آویز: مسیر کار و تنظیمات پارامتر آموزش ربات و همچنین کلیه عملیات تعاملی دارای واحدهای ذخیره سازی مستقل هستند. مانند "کنترل از راه دور+دفترچه یادداشت" از یک ربات ، می توانید آن را آموزش دهید تا مرحله به مرحله (مانند مسیر جوشکاری) عمل کند و هر مرحله را به خاطر می آورد و آن را تکرار می کند.
پانل عملکرد: به طور کلی از مؤلفه های اساسی مانند دکمه ها یا دکمه ها ، چراغ های نشانگر و غیره تشکیل شده است تا عملیات عملکردی اساسی را انجام دهد یا توقف را شروع کند. به عنوان مثال ، فشار دادن "شروع" باعث می شود روبات حرکت کند و فشار دادن "توقف اضطراری" بلافاصله ترمز می کند.
رابط سیگنال (ماژول IO): رابط IO که با دستگاه های خارجی یا ایستگاه های کاری تعامل دارد. "گوش و دهان" ربات برای دریافت سیگنال های خارجی (مانند محرک های سنسور) یا ارسال سیگنال (مانند اطلاع رسانی کمربند نقاله برای شروع) استفاده می شود.
5. رابط خروجی آنالوگ: درگاه های ورودی و خروجی برای حالتهای مختلف و دستورات کنترل. رابط کاربری که می تواند "سیگنال های درجه" را منتقل کند ، مانند کنترل مقدار رنگ برای "بیشتر" یا "کمتر".
6. ماژول سروو (درایور سروو): قدرت رانندگی را برای موتورهای سرو فراهم می کند و آنها را برای ارسال و دریافت دستورات موقعیت کنترل می کند. "کنترل کننده عضلانی" ربات دقیقاً کنترل می کند که چه مقدار نیرو و چند بار موتور می چرخد.
7. رابط شبکه: ① CAN PORT: چندین ماشین از طریق ارتباطات CAN به هم وصل می شوند و به چندین روبات اجازه می دهند تا در گروه ها "گپ بزنند" و با هم کار کنند (مانند یک کالای متحرک و دیگری کالاهای دریافت کننده). ② رابط اترنت: چند روبات چند یا تک می توانند مستقیماً با یک رایانه از طریق اترنت ارتباط برقرار کنند و از پروتکل ارتباطی TCP\/IP پشتیبانی کنند. مشابه اتصال رایانه از طریق کابل اترنت برای اشکال زدایی از راه دور یا برنامه های بارگذاری.
8. رابط ارتباطی: تبادل اطلاعات بین روبات ها و سایر دستگاه ها ، معمولاً با رابط های سریال. می توان آن را به عنوان انتقال فایل USB درک کرد.
ⅱ سیستم محرک
سیستم رانندگی منبع تغذیه ربات ، معادل "سیستم قلبی عروقی" است. سیستم رانندگی به طور کلی از دو بخش تشکیل شده است که اولین آن "خون خون" است که دستگاه رانندگی است. مورد دوم "انتقال عروقی" است که به مکانیسم انتقال اشاره دارد.
به طور کلی سه روش رانندگی برای روبات ها وجود دارد: درایو هیدرولیک ، درایو پنوماتیک و درایو برقی. همانطور که از نام آن پیداست ، آنها از انرژی مایع یا هوا به عنوان منبع تغذیه استفاده می کنند یا به طور مستقیم از انرژی الکتریکی برای رانندگی استفاده می کنند. هر یک از این روشها مزایا و معایب خاص خود را دارند و منابع خوبی برای عملکرد ربات هستند. روبات های براون ما به طور کلی توسط برق هدایت می شوند زیرا از نظر محیط زیست سازگار با محیط زیست و راحت تر است.
مکانیسم انتقال روبات ها به طور کلی از موتورهای سروو و کاهش دهنده ها تشکیل شده است و از چرخ دنده یا کمربند برای انتقال استفاده می شود. در میان آنها ، موتور سروو و کاهش دهنده ساختار رانندگی ربات را تشکیل می دهند.
با استفاده از ساختار درایو ربات Braun به عنوان نمونه ، از یک موتور و یک کاهش دهنده تشکیل شده است. موتور از یک موتور سروو مطلق استفاده می کند و کاهش دهنده دو نوع دارد: RV کاهش دهنده و کاهش دهنده هارمونیک. موتور و کاهش دهنده به طور کلی با استفاده از شافت کاهش دهنده یا ژنراتور موج متصل می شوند.
ⅲ سیستم ادراک
به عبارت ساده تر ، یک سیستم ادراک یک سیستم سنسور است که بخشی از "ادراک" از روبات ها ، از جمله درک نیرو ، ادراک بصری ، ادراک دما و غیره را به عهده می گیرد. این امر عمدتاً با سیستم کنترل برای ارائه اطلاعات زیست محیطی مرتبط است.
سیستم ادراک شامل سنسورهای داخلی و سنسورهای خارجی است.
سنسورهای داخلی: وضعیت خود ربات مانند موقعیت ، سرعت ، شتاب ، نیرو و سایر پارامترها را تشخیص دهید تا بازخورد خود را برای کنترل حرکت ارائه دهید.
سنسور موقعیت: زاویه های مشترک یا جابجایی ها را از طریق رمزگذارها ، رمزگذارهای فوتوالکتریک و غیره اندازه گیری می کند تا اطمینان حاصل شود که ربات در طول یک مسیر از پیش تعیین شده حرکت می کند.
سنسور سرعت\/شتاب: سرعت و شتاب حرکت مفصل را تشخیص می دهد ، در کنترل پویا کمک می کند.
سنسور نیرو\/گشتاور: نیروی یا گشتاور چنگ زدن به یک شی را اندازه گیری می کند ، نیروی چنگ زدن را تنظیم می کند تا از آسیب رساندن به جسم جلوگیری شود.
سنسور نگرش: وضعیت کلی ربات را از طریق IMU (واحد اندازه گیری اینرسی) و سایر سنسورها تشخیص می دهد تا از عملکرد پایدار اطمینان حاصل شود
سنسورهای خارجی: دانستن محیطی که در آن ربات در آن قرار دارد و رابطه آن با اشیاء خارجی ، کمک به سازگاری با محیط زیست و اجرای کار.
سنسورهای بصری: شکل ، رنگ و موقعیت اشیاء را از طریق دوربین ها یا لیدار مشخص کنید تا به راهنمایی های بصری (مانند جوشکاری و مرتب سازی) برسید.
سنسور لمسی: ویژگی های سطح یا تغییرات فشار اشیاء در تماس را تشخیص می دهد ، که برای کنترل کنترل استفاده می شود.
سنسور نیرو: برای جلوگیری از اضافه بار یا لغزش ، نیروی تعامل بین ربات و شی را اندازه گیری می کند.
سنسور مجاورت: فاصله شیء را از طریق امواج مادون قرمز یا اولتراسونیک تشخیص می دهد تا از برخورد جلوگیری شود.
سنسور شنوایی: سیگنال های صوتی را برای تشخیص گفتار یا نظارت بر محیط زیست دریافت می کند.
ⅳ سیستم هستی شناسی
بدن ربات معادل چارچوب بدن انسان است که "قسمت گوشت و اسکلت خون" است. از جمله دست (اثربخشی انتهایی) ، مچ دست ، بازو ، کمر و پایه ، به طور کلی دارای درجه {0}} آزادی است که از آنها 3 برای تعیین موقعیت مؤثر انتهایی استفاده می شود و 1 یا 3 دیگر برای تعیین جهت (وضعیت) از مؤثر انتهای استفاده می شود.
ⅴ سیستم پایان
این یک مؤلفه از ربات است که مستقیماً وظایف را انجام می دهد. به عنوان "آخرین پیوند" بین ربات و محیط خارجی ، انعطاف پذیری و کارآیی عملیات ربات را تعیین می کند. به آن "End Effector" نیز گفته می شود. عمدتاً مسئول اجرای وظایف نهایی ، مانند ترتیب دادن اسپری ربات ، جوشکاری یا انجام وظایف ، که توسط وظایف نهایی ربات تعیین می شوند. به همین دلیل است که روبات ها دارای طیف گسترده ای از عملی هستند. وسایل مختلف اعدام در انتهای ربات نصب شده و ربات توانایی های متفاوتی دارد.
موارد فوق پنج سیستم اساسی است که دقیقاً مانند "انسان" ، با مغز مسئول فرمان ، منبع قدرت ، درک حسی ، گوشت و خون و انگشتان دست و پا که از ابزارها استفاده خوبی می کند ، روبات های صنعتی را تشکیل می دهند. البته ، ممکن است به ویژه پیچیده به نظر نرسد ، اما در واقعیت ، محتوای درگیر غنی و عمیق است. برای درک و یادگیری در مورد روبات ها ، شخصاً باید درک کاملی تر از آن داشته باشید.