Was ist die Definition eines Industrieroboters?

Industrieroboter beziehen sich auf Mehrgelenkmanipulatoren oder Maschinengeräte mit mehreren Freiheitsgraden, die im industriellen Bereich weit verbreitet sind. Sie verfügen über einen gewissen Automatisierungsgrad und können sich auf ihre eigene Energie- und Steuerungsfähigkeit verlassen, um verschiedene Ziele zu erreichen industrielle Verarbeitungs- und Fertigungsfunktionen.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Definition von Industrierobotern (Roboter für den Industriebereich)

Industrieroboter sind Mehrgelenkmanipulatoren oder Maschinengeräte mit mehreren Freiheitsgraden, die im Industriebereich weit verbreitet sind Automatisierung und können sich auf ihre eigene Energie- und Steuerungsfähigkeit verlassen, um verschiedene industrielle Verarbeitungs- und Fertigungsfunktionen zu ermöglichen.

Industrieroboter werden häufig in verschiedenen Industriebereichen wie Elektronik, Logistik, chemische Industrie usw. eingesetzt.

Zusammensetzung von Industrierobotern

Im Allgemeinen bestehen Industrieroboter aus drei Teilen und sechs Subsystemen.

Die drei Hauptteile sind der mechanische Teil, der Sensorteil und der Steuerteil.

Die sechs Subsysteme können in mechanische Struktursysteme, Antriebssysteme, Wahrnehmungssysteme, Roboter-Umwelt-Interaktionssysteme, Mensch-Computer-Interaktionssysteme und Steuerungssysteme unterteilt werden.

1. Mechanisches Struktursystem

Aus Sicht der mechanischen Struktur werden Industrieroboter im Allgemeinen in Serienroboter und Parallelroboter unterteilt. Das Merkmal des Tandemroboters besteht darin, dass die Bewegung einer Achse den Koordinatenursprung der anderen Achse verändert, während die Bewegung einer Achse des Parallelroboters den Koordinatenursprung der anderen Achse nicht verändert. Frühe Industrieroboter verwendeten alle Serienmechanismen. Ein Parallelmechanismus ist ein geschlossener Mechanismus, bei dem die bewegliche Plattform und die feste Plattform über mindestens zwei unabhängige kinematische Ketten verbunden sind. Der Mechanismus verfügt über zwei oder mehr Freiheitsgrade und wird parallel angetrieben. Der Parallelmechanismus besteht aus zwei Komponenten, dem Handgelenk und dem Arm. Der Armaktivitätsbereich hat einen großen Einfluss auf den Aktivitätsbereich und das Handgelenk ist das Verbindungsteil zwischen dem Werkzeug und dem Hauptkörper. Im Vergleich zu Serienrobotern bieten Parallelroboter die Vorteile einer großen Steifigkeit, einer stabilen Struktur, einer großen Tragfähigkeit, einer hohen Mikrobewegungsgenauigkeit und einer geringen Bewegungslast. In Bezug auf die Positionslösung ist die Vorwärtslösung des Serienroboters einfach, aber die Umkehrlösung ist sehr schwierig. Im Gegensatz dazu ist die Vorwärtslösung des Parallelroboters schwierig, aber die Umkehrlösung ist sehr einfach.

2. Antriebssystem

Das Antriebssystem ist ein Gerät, das das mechanische Struktursystem mit Strom versorgt. Je nach Antriebsquelle werden die Übertragungsarten des Antriebssystems in vier Typen unterteilt: hydraulisch, pneumatisch, elektrisch und mechanisch. Frühe Industrieroboter wurden hydraulisch angetrieben. Da das Hydrauliksystem Probleme wie Leckage, Lärm und Instabilität bei niedriger Geschwindigkeit aufweist und das Antriebsaggregat sperrig und teuer ist, werden derzeit nur große Hochleistungsroboter, Parallelverarbeitungsroboter und einige Spezialanwendungen hydraulisch angetriebene Industrieroboter eingesetzt. Der pneumatische Antrieb bietet die Vorteile einer hohen Geschwindigkeit, einer einfachen Systemstruktur, einer bequemen Wartung und eines niedrigen Preises. Der Arbeitsdruck des pneumatischen Geräts ist jedoch gering und es ist schwierig, es genau zu positionieren. Es wird im Allgemeinen nur zum Antrieb des Endeffektors von Industrierobotern verwendet. Als Endeffektoren zum Greifen und Montieren von Werkstücken mit mittleren und kleinen Lasten können pneumatische Handgreifer, Drehzylinder und pneumatische Sauger eingesetzt werden. Der Elektroantrieb ist derzeit die am häufigsten verwendete Antriebsmethode. Er zeichnet sich durch einfachen Zugang zu Leistung, schnelle Reaktion, große Antriebskraft, bequeme Signalerkennung, -übertragung und -verarbeitung aus und kann im Allgemeinen eine Vielzahl flexibler Steuerungsmethoden übernehmen Derzeit werden auch Direktantriebsmotoren für Elektromotoren oder Servomotoren verwendet, aber die Kosten sind höher und die Steuerung ist komplizierter. Das zum Motor passende Untersetzungsgetriebe verwendet im Allgemeinen ein harmonisches Untersetzungsgetriebe, ein Zykloiden-Windraduntersetzungsgetriebe Untersetzungsgetriebe. Aufgrund der großen Anzahl linearer Antriebsanforderungen bei Parallelrobotern sind Linearmotoren im Bereich der Parallelroboter weit verbreitet.

3. Wahrnehmungssystem

Das Roboterwahrnehmungssystem wandelt verschiedene interne Statusinformationen und Umgebungsinformationen des Roboters in Daten und Informationen um, die vom Roboter selbst oder zwischen Robotern zusätzlich zum Bedarf verstanden und angewendet werden können Um mechanische Größen wie Verschiebung, Geschwindigkeit und Kraft usw. im Zusammenhang mit dem eigenen Arbeitsstatus wahrzunehmen, ist die visuelle Wahrnehmungstechnologie ein wichtiger Aspekt der Wahrnehmung von Industrierobotern. Das visuelle Servosystem nutzt visuelle Informationen als Rückmeldungssignal, um die Position und Haltung des Roboters zu steuern und anzupassen. Bildverarbeitungssysteme werden auch häufig in verschiedenen Aspekten der Qualitätsprüfung, Werkstückidentifizierung, Lebensmittelsortierung und Verpackung eingesetzt. Das Wahrnehmungssystem besteht aus internen Sensormodulen und externen Sensormodulen. Der Einsatz intelligenter Sensoren verbessert die Mobilität, Anpassungsfähigkeit und Intelligenz des Roboters.

4. Roboter-Umwelt-Interaktionssystem

Das Roboter-Umwelt-Interaktionssystem ist ein System, das die Verbindung und Koordination zwischen Robotern und Geräten in der externen Umgebung realisiert. Der Roboter und die externen Geräte werden zu einer funktionalen Einheit integriert, beispielsweise einer Bearbeitungs- und Fertigungseinheit, einer Schweißeinheit, einer Montageeinheit usw. Selbstverständlich können auch mehrere Roboter zu einer Funktionseinheit integriert werden, um komplexe Aufgaben zu übernehmen.

5. Mensch-Computer-Interaktionssystem

Das Mensch-Computer-Interaktionssystem ist ein Gerät, mit dem Menschen mit Robotern kommunizieren und an der Robotersteuerung teilnehmen können. Zum Beispiel: Computer-Standardterminal, Befehlskonsole, Informationsanzeigetafel, Gefahrensignalalarm usw.

6. Steuerungssystem

Die Aufgabe des Steuerungssystems besteht darin, den Aktuator des Roboters so zu steuern, dass er auf der Grundlage der Bedienanweisungen des Roboters und der von den Sensoren rückgekoppelten Signale vorgegebene Bewegungen und Funktionen ausführt. Wenn der Roboter keine Informationsrückkopplungseigenschaften hat, handelt es sich um ein Steuerungssystem mit offenem Regelkreis; wenn er über Informationsrückführungseigenschaften verfügt, handelt es sich um ein Regelungssystem mit geschlossenem Regelkreis. Nach dem Steuerungsprinzip kann es in Programmsteuerungssysteme, adaptive Steuerungssysteme und Steuerungssysteme für künstliche Intelligenz unterteilt werden. Je nach Art der Steuerungsbewegung kann sie in Punktsteuerung und kontinuierliche Flugbahnsteuerung unterteilt werden.

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