PODSTAWY ROBOTYKI
PR W 1.3
Definicje i klasyfikacja robotów przemysłowych
1. Definicje podstawowe
Do dalszych rozważań przyjęto dwa podstawowe określenia, a mianowicie:
Manipulator - część mechaniczna, czyli maszyna przeznaczona do realizacji niektórych
funkcji kończyn górnych człowieka.
Robot - urządzenie przeznaczone do realizacji niektórych czynności manipulacyjnych i
lokomocyjnych człowieka, mające pewien określony poziom inteligencji maszynowej.
Podstawowym pojęciem w robotyce jest robot, określany również w literaturze jako
maszyna manipulacyjna z programowanym ruchem. W literaturze technicznej istnieje wiele
definicji określających robota przemysłowego. W każdej w różnym stopniu wyszczególniono
cechy charakteryzujące te urządzenia. Zaliczyć do nich można: możliwość wykonywania
głównych lub pomocniczych czynności w zależności od procesu technologicznego (np.
zgrzewanie lub manipulacja przedmiotem), co wymaga kilku niezależnych stopni swobody
(np. co najmniej dwóch), programowalność, tj. możliwość odtwarzania nauczonych w
procesie uczenia ruchów oraz zmiany programu w zależności od potrzeb.
Podstawową definicję robota można znaleźć w Encyklopedii Powszechnej PWN:
„Robot - urządzenie (maszyna) przeznaczone do realizacji niektórych czynności
manipulacyjnych, lokomocyjnych, informacyjnych i intelektualnych człowieka”.
Definicja robota wg normy ISO ITR 8373:
„Manipulacyjny robot przemysłowy jest automatycznie sterowaną, programowaną,
wielozadaniową maszyną manipulacyjną o wielu stopniach swobody, posiadającą własności
manipulacyjne lub lokomocyjne, stacjonarną lub mobilną, dla ważnych zastosowań
przemysłowych".
Według Moreckicgo „robot to urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji
niektórych czynności manipulacyjnych i lokomocvjnvch człowieku, mające określony poziom
energetyczny, informacyjny i sztucznej inteligencji (autonomii działania w pewnym
środowisku)". Morecki definiuje również robota przemysłowego jako szczególny przypadek
robota: „urządzenie techniczne do zastępowania człowieka przy wykonywaniu określonych
czynności manipulacyjnych, przystosowane do realizacji rożnych, łatwo zmienianych
programów ruchu manipulacyjno-transportowego, użytecznego w procesie produkcyjnym”.
Niederliński stwierdza, że „roboty są narzędziami sterowanymi automatycznie,
dającymi się zaprogramować do wykonania dużej liczby różnorodnych sekwencji
precyzyjnych czynności manipulacyjnych, jak np. uchwycenie przedmiotu, przemieszczenie
przedmiotu (przeniesienie, obrócenie), pozostawienie przedmiotu w określonej pozycji, w
kreślonym miejscu (zakładanie, zdejmowanie). Sekwencje wymienionych czynności mogą być
uzależnione od stanu obsługiwanego narzędzia oraz manipulowanego przedmiotu i mogą
z kolei sterować obsługiwanym narzędziem”. Jak stwierdzają Buda i Kovač „pojęciem robot
przemysłowy nie należy obejmować nieprogramowanych, jednozadaniowych automatów
czynnościowych, sterowanych przez człowieka urządzeń nianipulacyjnych (manipulatory)
oraz urządzeń, w
(…)
… przez
producenta możliwości wymiany przez użytkownika robota niektórych zespołów ruchu, z
reguły ostatnich w łańcuchu kinematycznym zespołów ruchu.
2.2. Klasyfikacja robotów ze względu na strukturę kinematyczną
Klasyfikację robotów przemysłowych pod względem struktury kinematycznej pokazano
na rys. 1.
Ze względu na strukturę kinematyczną zespoły mechaniczne robotów przemysłowych
mogą być rozwiązane jako:
roboty stacjonarne,
lub
roboty mobilne, które mogą przemieszczać się względem podłoża.
Oczywiście możliwe jest także połączenie obu tych układów.
Manipulatory, czyli jednostki kinematyczne robotów, są zbudowane jako układ członów
połączonych ruchowo za pomocą tzw. par kinematycznych. Człony te mogą być łączone:
szeregowo, tworząc otwarty łańcuch kinematyczny,
równolegle, tworząc zamknięty łańcuch kinematyczny…
… udziału procentowego par
kinematycznych realizujących układ współrzędny sferyczny i przegubowy ze wskazaniem
zdecydowanej przewagi trzech par obrotowych (przyrost z 2 do 20% w latach 1974- 1984).
Wydaje się, że tendencja będzie się utrzymywać ze względów eksploatacyjnych (np.
możliwość przenoszenia znacznych ciężarów) oraz dużej objętości przestrzeni roboczej. W
przypadku robotów przeznaczonych…
… omówiono poprzednio.
2. 4. Klasyfikacja robotów ze względu na liczbę stopni swobody i rodzaj napędu
Współczesne roboty przemysłowe mają dużą liczbę stopni swobody (z reguły 5-7):
każdemu z tych stopni, tzn. każdej parze kinematycznej, odpowiada oddzielny zespół
napędowy. Aby zrealizować konkretną operację technologiczną lub manipulacyjną, należy
sterować grupą elementów wykonawczych. W zależności…
… od rodzaju energii potrzebnej do
wprawiania w ruch mechanizmów robota rozróżnia się napędy: pneumatyczne, hydrauliczne
(precyzyjniej elektrohydrauliczne) i elektryczne, których uproszczoną klasyfikację pokazano
na rys. 1.3.5.
Rys. 3.5. Klasyfikacja robotów ze względu na rodzaj stosowanego napędu
Obecnie większość robotów jest wyposażona w napędy elektryczne i tylko w
nielicznych robotach przemysłowych…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)