산업용 로봇은 산업 현장에서 널리 사용되는 다관절 매니퓰레이터 또는 다자유도 기계 장치를 말하며, 어느 정도의 자동화를 갖추고 있으며 자체 전력 에너지 및 제어 능력에 의존하여 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 산업 가공 및 제조 기능.
이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.
산업용 로봇의 정의(산업 현장용 로봇)
산업용 로봇은 산업 현장에서 널리 사용되는 다관절 매니퓰레이터 또는 다자유도 기계장치를 말하며 일정한 정도를 가지고 있습니다. 에너지 및 제어 기능을 통해 다양한 산업 처리 및 제조 기능을 구현할 수 있습니다.
산업용 로봇은 전자, 물류, 화학 산업 등 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
산업용 로봇의 구성
일반적으로 산업용 로봇은 3개의 부품과 6개의 하위 시스템으로 구성됩니다.
세 가지 주요 부분은 기계 부분, 감지 부분, 제어 부분입니다.
6개의 하위 시스템은 기계 구조 시스템, 구동 시스템, 인식 시스템, 로봇-환경 상호 작용 시스템, 인간-컴퓨터 상호 작용 시스템 및 제어 시스템으로 나눌 수 있습니다.
1. 기계구조 시스템
산업로봇은 기계구조 측면에서 크게 직렬로봇과 병렬로봇으로 구분됩니다. 탠덤 로봇의 특징은 한 축의 이동이 다른 축의 좌표 원점을 변경하는 반면, 병렬 로봇의 한 축의 이동은 다른 축의 좌표 원점을 변경하지 않는다는 것입니다. 초기 산업용 로봇은 모두 시리즈 메커니즘을 사용했습니다. 평행 메커니즘은 움직이는 플랫폼과 고정 플랫폼이 적어도 두 개의 독립적인 기구학적 체인을 통해 연결되어 있는 폐쇄 루프 메커니즘으로 정의됩니다. 이 메커니즘은 두 개 이상의 자유도를 가지며 병렬로 구동됩니다. 병렬 메커니즘에는 손목과 팔이라는 두 가지 구성 요소가 있습니다. 팔 활동 영역은 활동 공간에 큰 영향을 미치며, 손목은 도구와 본체를 연결하는 부분입니다. 시리즈 로봇과 비교하여 병렬 로봇은 큰 강성, 안정적인 구조, 큰 하중 지지력, 높은 미세 동작 정확도 및 작은 동작 하중이라는 장점을 가지고 있습니다. 위치 해법의 측면에서, 시리즈 로봇의 전진 해법은 쉽지만 역 해법은 매우 어렵습니다. 반대로 병렬 로봇의 전진 해법은 어렵지만 역 해법은 매우 쉽습니다.
2. 구동 시스템
구동 시스템은 기계 구조 시스템에 동력을 공급하는 장치입니다. 다양한 동력원에 따라 구동 시스템의 전송 모드는 유압식, 공압식, 전기식, 기계식의 네 가지 유형으로 구분됩니다. 초기 산업용 로봇은 유압식으로 구동되었습니다. 유압 시스템은 누수, 소음, 저속 불안정 등의 문제가 있고, 동력 장치가 부피가 크고 고가이기 때문에 현재는 대형 중장비 로봇, 병렬 처리 로봇, 일부 특수 용도에서만 유압 구동 산업용 로봇을 사용하고 있다. 공압 드라이브는 빠른 속도, 간단한 시스템 구조, 편리한 유지 관리 및 저렴한 가격이라는 장점을 가지고 있습니다. 그러나 공압 장치의 작동 압력이 낮아 정확한 위치 결정이 어렵습니다. 일반적으로 산업용 로봇의 엔드 이펙터를 구동하는 데만 사용됩니다. 공압식 핸드 그리퍼, 회전 실린더 및 공압식 흡입 컵은 중간 및 작은 하중이 있는 작업물을 잡고 조립하기 위한 엔드 이펙터로 사용할 수 있습니다. 전기 구동은 현재 가장 일반적으로 사용되는 구동 방식으로, 전원 공급이 쉽고 응답 속도가 빠르며 구동력이 크고 신호 감지, 전송 및 처리가 편리하며 일반적으로 구동 모터를 다양하게 제어할 수 있습니다. 현재는 전기모터나 서보모터에도 다이렉트 드라이브 모터를 사용하지만, 모터에 맞는 감속기는 일반적으로 하모닉 감속기, 사이클로이드 바람개비 감속기, 유성기어 등을 사용한다. 기어 감속기. 병렬 로봇에는 선형 구동 요구 사항이 많기 때문에 선형 모터는 병렬 로봇 분야에서 널리 사용되었습니다.
3. 인식 시스템
로봇 인식 시스템은 로봇의 다양한 내부 상태 정보와 환경 정보를 신호로부터 로봇 자체 또는 로봇 간에 이해하고 적용할 수 있는 데이터와 정보로 변환합니다. 변위, 속도, 힘 등과 같은 기계적 양을 자체 작업 상태와 관련하여 인식하는 시각적 인식 기술은 산업용 로봇 인식의 중요한 측면입니다. 비주얼 서보 시스템은 시각적 정보를 피드백 신호로 사용하여 로봇의 위치와 자세를 제어하고 조정합니다. 머신 비전 시스템은 품질 검사, 공작물 식별, 식품 분류 및 포장 등 다양한 측면에서도 널리 사용됩니다. 인식 시스템은 내부 센서 모듈과 외부 센서 모듈로 구성됩니다. 스마트 센서를 사용하면 로봇의 이동성, 적응성 및 지능이 향상됩니다.
4. 로봇-환경 상호작용 시스템
로봇-환경 상호작용 시스템은 외부 환경에서 로봇과 장비 간의 상호 연결 및 조정을 구현하는 시스템입니다. 로봇과 외부 장비는 가공 및 제조 장치, 용접 장치, 조립 장치 등 기능 단위로 통합됩니다. 물론 여러 로봇을 기능 단위로 통합하여 복잡한 작업을 수행할 수도 있습니다.
5. 인간-컴퓨터 상호작용 시스템
인간-컴퓨터 상호작용 시스템은 사람이 로봇과 소통하고 로봇 제어에 참여하기 위한 장치입니다. 예: 컴퓨터 표준 터미널, 명령 콘솔, 정보 표시 패널, 위험 신호 경보 등
6. 제어 시스템
제어 시스템의 임무는 로봇의 작동 지침과 센서에서 피드백되는 신호를 기반으로 지정된 움직임과 기능을 완료하도록 로봇의 액추에이터를 제어하는 것입니다. 로봇에 정보 피드백 특성이 없으면 개방 루프 제어 시스템이고, 정보 피드백 특성이 있으면 폐쇄 루프 제어 시스템입니다. 제어 원리에 따라 프로그램 제어 시스템, 적응 제어 시스템, 인공 지능 제어 시스템으로 나눌 수 있습니다. 제어 동작의 형태에 따라 점 제어와 연속 궤적 제어로 나눌 수 있다.
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