Prvi na svetuindustrijski robotrođen je u Sjedinjenim Državama 1962. Američki inženjer George Charles Devol, Jr. predložio je “robot koji može fleksibilno odgovoriti na automatizaciju kroz podučavanje i reprodukciju”. Njegova ideja izazvala je iskru kod preduzetnika Josepha Fredericka Engelbergera, koji je poznat kao "otac robota", a time iindustrijski robotpod nazivom “Unimate (= radni partner sa univerzalnim mogućnostima)” je rođen.
Prema ISO 8373, industrijski roboti su višezglobni manipulatori ili roboti sa više stupnjeva slobode za industrijsku oblast. Industrijski roboti su mehanički uređaji koji automatski obavljaju posao i strojevi su koji se oslanjaju na vlastitu snagu i mogućnosti upravljanja za postizanje različitih funkcija. Može prihvatiti ljudske komande ili raditi prema unaprijed programiranim programima. Moderni industrijski roboti također mogu djelovati prema principima i smjernicama koje je formulirala tehnologija umjetne inteligencije.
Tipične primjene industrijskih robota uključuju zavarivanje, farbanje, montažu, sakupljanje i postavljanje (kao što su pakovanje, paletiranje i SMT), inspekciju i testiranje proizvoda, itd.; sav posao je završen efikasnošću, izdržljivošću, brzinom i preciznošću.
Najčešće korištene konfiguracije robota su zglobni roboti, SCARA roboti, delta roboti i kartezijanski roboti (robot iznad glave ili xyz roboti). Roboti pokazuju različite stepene autonomije: neki roboti su programirani da izvršavaju određene radnje uzastopno (ponavljajuće akcije) verno, bez varijacija i sa visokom preciznošću. Ove akcije su određene programiranim rutinama koje određuju smjer, ubrzanje, brzinu, usporavanje i udaljenost niza koordinisanih akcija. Drugi roboti su fleksibilniji, jer će možda trebati identificirati lokaciju objekta ili čak zadatak koji treba izvršiti na objektu. Na primjer, za preciznije vođenje, roboti često uključuju podsisteme strojnog vida kao svoje vizualne senzore, povezane sa moćnim kompjuterima ili kontrolerima. Umjetna inteligencija, ili bilo šta što se pogrešno smatra umjetnom inteligencijom, postaje sve važniji faktor u modernim industrijskim robotima.
George Devol je prvi predložio koncept industrijskog robota i prijavio se za patent 1954. (Patent je odobren 1961.). Godine 1956. Devol i Joseph Engelberger su osnovali Unimation, na osnovu originalnog Devolovog patenta. 1959. godine, prvi industrijski robot kompanije Unimation rođen je u Sjedinjenim Državama, čime je započela nova era razvoja robota. Unimation je kasnije licencirao svoju tehnologiju kompanijama Kawasaki Heavy Industries i GKN za proizvodnju industrijskih robota Unimates u Japanu i Ujedinjenom Kraljevstvu, respektivno. U određenom vremenskom periodu, jedini konkurent Unimationa bio je Cincinnati Milacron Inc. u Ohaju, SAD. Međutim, kasnih 1970-ih ova se situacija iz temelja promijenila nakon što je nekoliko velikih japanskih konglomerata počelo proizvoditi slične industrijske robote. Industrijski roboti su prilično brzo uzeli maha u Europi, a ABB Robotics i KUKA Robotics doveli su robote na tržište 1973. Krajem 1970-ih, interesovanje za robotiku je raslo i mnoge američke kompanije su ušle u polje, uključujući velike kompanije kao što su General Electric i General Motors (čije je zajedničko ulaganje sa japanskom FANUC Robotics-om osnovana od strane FANUC-a). Američki startupi uključivali su Automatix i Adept Technology. Tokom procvata robotike 1984. godine, Unimation je kupio Westinghouse Electric za 107 miliona dolara. Westinghouse je 1988. godine prodao Unimation kompaniji Stäubli Faverges SCA u Francuskoj, koja još uvijek proizvodi zglobne robote za opće industrijske primjene i primjene čistih prostorija, a čak je kupio i Boschov odjel robotike krajem 2004.
Definiraj parametre Uredi broj osi – dvije ose su potrebne da bi se došlo bilo gdje u ravni; tri ose su potrebne da se stigne bilo gde u prostoru. Za potpunu kontrolu usmjerenosti krajnjeg kraka (tj. zgloba), potrebne su još tri ose (pan, pitch i roll). Neki dizajni (kao što su SCARA roboti) žrtvuju kretanje radi cijene, brzine i tačnosti. Stepeni slobode – Obično isti kao i broj osovina. Radni omotač – Područje u prostoru do koje robot može dosegnuti. Kinematika – Stvarna konfiguracija elemenata i zglobova krutog tijela robota, koja određuje sve moguće pokrete robota. Tipovi kinematike robota uključuju zglobnu, kardansku, paralelnu i SCARA. Kapacitet ili nosivost – Koliku težinu robot može podići. Brzina – Koliko brzo robot može postaviti svoju krajnju ruku u poziciju. Ovaj parametar se može definisati kao ugaona ili linearna brzina svake ose, ili kao kompozitna brzina, što znači u smislu brzine krajnjeg kraka. Ubrzanje – Koliko brzo osovina može ubrzati. Ovo je ograničavajući faktor, jer robot možda neće moći postići svoju maksimalnu brzinu kada izvodi kratke pokrete ili složene putanje s čestim promjenama smjera. Preciznost – Koliko se robot može približiti željenoj poziciji. Preciznost se mjeri koliko je apsolutna pozicija robota udaljena od željene pozicije. Preciznost se može poboljšati upotrebom eksternih senzorskih uređaja kao što su sistemi za vid ili infracrveni. Reproducibilnost – Koliko dobro se robot vraća u programiranu poziciju. Ovo se razlikuje od tačnosti. Može mu se reći da ide na određenu poziciju XYZ i ide samo do 1 mm od te pozicije. Ovo je problem sa preciznošću i može se ispraviti kalibracijom. Ali ako se ta pozicija uči i pohranjuje u memoriji kontrolera i svaki put se vraća unutar 0,1 mm od naučene pozicije, tada je njegova ponovljivost unutar 0,1 mm. Preciznost i ponovljivost su veoma različite metrike. Ponovljivost je obično najvažnija specifikacija za robota i slična je "preciznosti" u mjerenju - s obzirom na tačnost i preciznost. ISO 9283[8] uspostavlja metode za mjerenje tačnosti i ponovljivosti. Obično se robot nekoliko puta šalje u naučenu poziciju, svaki put ide na četiri druge pozicije i vraća se u naučenu poziciju, a greška se mjeri. Ponovljivost se zatim kvantificira kao standardna devijacija ovih uzoraka u tri dimenzije. Tipičan robot može naravno imati greške položaja koje premašuju ponovljivost, a to može biti problem programiranja. Nadalje, različiti dijelovi radnog omotača će imati različitu ponovljivost, a ponovljivost će također varirati u zavisnosti od brzine i nosivosti. ISO 9283 navodi da se tačnost i ponovljivost mjere pri maksimalnoj brzini i maksimalnom nosivosti. Međutim, ovo proizvodi pesimistične podatke, jer će tačnost i ponovljivost robota biti mnogo bolja pri manjim opterećenjima i brzinama. Na ponovljivost u industrijskim procesima utiče i tačnost terminatora (kao što je hvataljka), pa čak i dizajn „prstija“ na hvataljci koji se koriste za hvatanje predmeta. Na primjer, ako robot podigne vijak za glavu, vijak može biti pod nasumičnim uglom. Naknadni pokušaji da se zavrtanj postavi u rupu za zavrtnje verovatno neće uspeti. Situacije kao što su ove mogu se poboljšati „uvodnim karakteristikama“, kao što je sužavanje (zakošeno) ulaza u rupu. Kontrola kretanja – Za neke aplikacije, kao što su jednostavne operacije sastavljanja i postavljanja, robot treba samo da se kreće naprijed-nazad između ograničenog broja unaprijed naučenih pozicija. Za složenije primjene, kao što su zavarivanje i farbanje (farbanje sprejom), kretanje se mora kontinuirano kontrolirati duž putanje u prostoru pri određenoj orijentaciji i brzini. Izvor energije – Neki roboti koriste električne motore, drugi koriste hidraulične aktuatore. Prvi je brži, drugi je moćniji i koristan je za primjene kao što je farbanje gdje bi iskre mogle uzrokovati eksplozije; međutim, vazduh niskog pritiska unutar ruke sprečava ulazak zapaljivih para i drugih zagađivača. Pogon – Neki roboti povezuju motore sa zglobovima preko zupčanika; drugi imaju motore spojene direktno na spojeve (direktan pogon). Korištenje zupčanika rezultira mjerljivim „zazorom“, što je slobodno kretanje ose. Manje robotske ruke često koriste DC motore velike brzine i niskog momenta, koji obično zahtijevaju veće omjere prijenosa, koji imaju nedostatak zazora, a u takvim slučajevima se često koriste harmonijski reduktori zupčanika. Usklađenost – Ovo je mjera količine ugla ili udaljenosti koju sila primijenjena na osu robota može pomaknuti. Zbog usklađenosti, robot će se kretati nešto niže kada nosi maksimalnu nosivost nego kada ne nosi teret. Usklađenost također utječe na količinu prekoračenja u situacijama kada treba smanjiti ubrzanje uz veliku nosivost.
Vrijeme objave: 15.11.2024
