الروبوت الصناعي هو مناور متعدد المفاصل أو جهاز متعدد الدرجات من الحرية يستخدم على نطاق واسع في المجال الصناعي. لديها آلية معينة ويمكنها تحقيق وظائف التصنيع والتصنيع المختلفة اعتمادًا على قدرتها الخاصة وقدرتها على التحكم. تستخدم الروبوتات الصناعية على نطاق واسع في المجالات الإلكترونية واللوجستية والكيميائية وغيرها من المجالات الصناعية.
تكوين الروبوتات الصناعية
بشكل عام ، تتكون الروبوتات الصناعية من ثلاثة أجزاء رئيسية وستة أنظمة فرعية. الجزء الثالث هو الجزء الميكانيكي وجزء الاستشعار وجزء التحكم ؛ يمكن تقسيم الأنظمة الفرعية الستة إلى نظام الهيكل الميكانيكي ، ونظام القيادة ، ونظام الإدراك ، ونظام التفاعل بين الإنسان والكمبيوتر ، ونظام التفاعل بين الإنسان والحاسوب ونظام التحكم.
1. نظام الهيكل الميكانيكي
من حيث الهيكل الميكانيكي ، تنقسم الروبوتات الصناعية عمومًا إلى روبوتات متسلسلة وروبوتات متوازية. تتمثل خاصية الروبوت المتسلسل في أن حركة أحد المحاور ستغير أصل إحداثيات المحور الآخر ، في حين أن حركة أحد محاور الروبوت الموازي لن تغير أصل إحداثيات المحور الآخر.
2. نظام القيادة
نظام القيادة هو جهاز يوفر الطاقة لنظام الهيكل الميكانيكي. وفقًا لمصادر الطاقة المختلفة ، تنقسم أوضاع النقل لنظام القيادة إلى أربعة أنواع: هيدروليكي ، هوائي ، كهربائي وميكانيكي. كانت الروبوتات الصناعية المبكرة مدفوعة هيدروليكيًا. نظرًا لمشاكل التسرب والضوضاء وعدم استقرار السرعة المنخفضة في النظام الهيدروليكي ، ووحدة الطاقة الضخمة والمكلفة ، لا يوجد سوى روبوتات كبيرة ذات حمولة ثقيلة وروبوتات معالجة متوازية وروبوتات صناعية مدفوعة بالضغط الهيدروليكي في بعض التطبيقات الخاصة.
3. نظام الإدراك
يقوم نظام إدراك الروبوت بتحويل معلومات الحالة الداخلية المختلفة والمعلومات البيئية للروبوتات من إشارات إلى بيانات ومعلومات يمكن فهمها وتطبيقها بواسطة الروبوتات نفسها أو بين الروبوتات. بالإضافة إلى الحاجة إلى إدراك الكميات الميكانيكية المتعلقة بحالة العمل الخاصة بهم ، مثل الإزاحة والسرعة والقوة ، تعد تقنية الإدراك البصري جانبًا مهمًا من إدراك الروبوت الصناعي. يستخدم نظام المؤازرة المرئية المعلومات المرئية كإشارة تغذية راجعة للتحكم وضبط وضعية وموقف الروبوت.
4. نظام التفاعل بين الروبوت والبيئة
نظام التفاعل بين الروبوتات والبيئة هو نظام يحقق التفاعل والتنسيق بين الروبوتات والمعدات في البيئة الخارجية. يتم دمج الروبوت والمعدات الخارجية في وحدة وظيفية ، مثل وحدة المعالجة والتصنيع ، ووحدة اللحام ، ووحدة التجميع ، وما إلى ذلك بالطبع ، يمكن دمج روبوتات متعددة في وحدة وظيفية لأداء المهام المعقدة.
5. نظام التفاعل بين الإنسان والحاسوب
نظام التفاعل بين الإنسان والحاسوب هو جهاز يستخدمه الأشخاص للتواصل مع الروبوتات والمشاركة في التحكم في الروبوتات. على سبيل المثال: المحطة الطرفية القياسية للكمبيوتر ، وحدة التحكم في الأوامر ، لوحة عرض المعلومات ، إنذار إشارة الخطر ، إلخ.
6. نظام التحكم
تتمثل مهمة نظام التحكم في التحكم في آلية تنفيذ الروبوت لإكمال الحركة والوظيفة المحددة وفقًا لتعليمات تشغيل الروبوت والإشارات التي يتم إرجاعها من المستشعرات. إذا لم يكن لدى الروبوت خصائص التغذية الراجعة للمعلومات ، فهو نظام تحكم مفتوح الحلقة ؛ مع خصائص التغذية الراجعة للمعلومات ، فهو عبارة عن نظام تحكم مغلق الحلقة.
اتجاه تطوير الروبوتات الصناعية
1. التعاون بين الإنسان والآلة
مع تطور الروبوتات من الابتعاد عن الناس للتفاعل والتعاون مع الناس بشكل طبيعي. يجعل نضج تقنية التدريس باستخدام السحب والتدريس اليدوي البرمجة أسهل في الاستخدام ، ويقلل من المتطلبات المهنية للمشغلين ، ويجعل نقل الخبرة العملية للفنيين المهرة أسهل.
2. الحكم الذاتي
في الوقت الحاضر ، تطورت الروبوتات من البرمجة المسبقة والتحكم في التدريس والتشغيل والتحكم المباشر والتشغيل عن بُعد وأنماط التشغيل الأخرى التي يتم التحكم فيها إلى التعلم المستقل والتشغيل المستقل. يمكن للروبوت الذكي ضبط وتحسين مسار المسار تلقائيًا ، وتجنب النقاط الفردية تلقائيًا ، والتنبؤ بالتداخل والاصطدام ، وتجنب العقبات وفقًا لظروف العمل أو المتطلبات البيئية.
3. الذكاء والمعلوماتية والتواصل
سيتم استخدام المزيد والمزيد من أجهزة استشعار القوة والرؤية ثلاثية الأبعاد في الروبوتات ، وستصبح الروبوتات أكثر ذكاءً. مع تطور أنظمة الاستشعار والتعرف والذكاء الاصطناعي وغيرها من التقنيات ، تطورت الروبوتات من كونها خاضعة للتحكم بطريقة واحدة إلى تخزين البيانات وتطبيقها بنفسها ، ثم أصبحت معلومات تدريجيًا. مع تقدم التعاون متعدد الروبوتات والتحكم والاتصالات وغيرها من التقنيات ، تطورت الروبوتات من أفراد مستقلين إلى تعاون مترابط وتعاوني.