Prvi na svetuindustrijski robotje bil rojen v Združenih državah Amerike leta 1962. Ameriški inženir George Charles Devol mlajši je predlagal "robota, ki se lahko prilagodljivo odziva na avtomatizacijo s poučevanjem in predvajanjem". Njegova zamisel je sprožila iskrico pri podjetniku Josephu Fredericku Engelbergerju, ki je znan kot »oče robotov« in s temindustrijski robotz imenom “Unimate (= delovni partner z univerzalnimi zmogljivostmi)” je bil rojen.
V skladu z ISO 8373 so industrijski roboti večzgibni manipulatorji ali roboti z več stopnjami svobode za industrijsko področje. Industrijski roboti so mehanske naprave, ki samodejno opravljajo delo in so stroji, ki se za doseganje različnih funkcij zanašajo na lastno moč in zmožnosti nadzora. Lahko sprejema človeške ukaze ali teče po vnaprej programiranih programih. Tudi sodobni industrijski roboti lahko delujejo po načelih in smernicah, ki jih oblikuje tehnologija umetne inteligence.
Tipične uporabe industrijskih robotov vključujejo varjenje, barvanje, sestavljanje, zbiranje in namestitev (kot je pakiranje, paletiranje in SMT), pregledovanje in testiranje izdelkov itd.; vsa dela so opravljena z učinkovitostjo, vzdržljivostjo, hitrostjo in natančnostjo.
Najpogosteje uporabljene konfiguracije robotov so zglobni roboti, roboti SCARA, delta roboti in kartezični roboti (overhead roboti ali xyz roboti). Roboti kažejo različne stopnje avtonomije: nekateri roboti so programirani za ponavljajoče se izvajanje določenih dejanj (ponavljajoča se dejanja) zvesto, brez sprememb in z visoko natančnostjo. Ta dejanja določajo programirane rutine, ki določajo smer, pospešek, hitrost, pojemek in razdaljo niza usklajenih dejanj. Drugi roboti so bolj prilagodljivi, saj bodo morda morali prepoznati lokacijo predmeta ali celo nalogo, ki jo je treba izvesti na predmetu. Na primer, za natančnejše vodenje roboti pogosto vključujejo podsisteme strojnega vida kot vizualne senzorje, povezane z zmogljivimi računalniki ali krmilniki. Umetna inteligenca oziroma karkoli, kar zamenjujemo z umetno inteligenco, postaja vse bolj pomemben dejavnik pri sodobnih industrijskih robotih.
George Devol je prvi predlagal koncept industrijskega robota in leta 1954 zaprosil za patent. (Patent je bil podeljen leta 1961). Leta 1956 sta Devol in Joseph Engelberger soustanovila podjetje Unimation, ki temelji na Devolovem prvotnem patentu. Leta 1959 se je v Združenih državah Amerike rodil prvi industrijski robot podjetja Unimation, s čimer se je začela nova doba razvoja robotov. Unimation je kasneje svojo tehnologijo licenciral Kawasaki Heavy Industries in GKN za proizvodnjo industrijskih robotov Unimates na Japonskem oziroma v Združenem kraljestvu. Nekaj časa je bil edini konkurent Unimation Cincinnati Milacron Inc. v Ohiu v ZDA. Vendar se je v poznih sedemdesetih letih ta položaj temeljito spremenil, potem ko je več velikih japonskih konglomeratov začelo proizvajati podobne industrijske robote. Industrijski roboti so v Evropi hitro zaživeli in leta 1973 sta ABB Robotics in KUKA Robotics prinesla robote na trg. V poznih sedemdesetih letih je zanimanje za robotiko naraščalo in na to področje so vstopila številna ameriška podjetja, vključno z velikimi podjetji, kot sta General Electric in General Motors (katerega skupno podjetje z japonskim FANUC Robotics je ustanovil FANUC). Ameriška zagonska podjetja so vključevala Automatix in Adept Technology. Med razcvetom robotike leta 1984 je podjetje Unimation prevzelo podjetje Westinghouse Electric za 107 milijonov dolarjev. Westinghouse je leta 1988 prodal Unimation družbi Stäubli Faverges SCA v Franciji, ki še vedno izdeluje zgibne robote za splošno uporabo v industriji in čistih prostorih, konec leta 2004 pa je celo kupil Boschev oddelek za robotiko.
Definirajte parametre Urejanje števila osi – Dve osi sta potrebni, da pridete kamor koli v ravnino; za dosego kamor koli v vesolju so potrebne tri osi. Za popoln nadzor usmerjenosti končne roke (tj. zapestja) so potrebne dodatne tri osi (pan, naklon in vrtenje). Nekateri modeli (kot so roboti SCARA) žrtvujejo gibanje zaradi stroškov, hitrosti in natančnosti. Stopnje svobode – običajno enako številu osi. Delovna ovojnica – območje v prostoru, ki ga robot lahko doseže. Kinematika – Dejanska konfiguracija elementov togega telesa robota in sklepov, ki določa vse možne gibe robota. Vrste robotske kinematike vključujejo zgibno, kardanično, vzporedno in SCARA. Zmogljivost ali nosilnost – Koliko teže lahko dvigne robot. Hitrost – Kako hitro lahko robot postavi svojo končno roko v položaj. Ta parameter je mogoče definirati kot kotno ali linearno hitrost vsake osi ali kot sestavljeno hitrost, kar pomeni v smislu hitrosti končne roke. Pospešek – kako hitro lahko os pospeši. To je omejevalni dejavnik, saj robot morda ne bo mogel doseči največje hitrosti pri izvajanju kratkih premikov ali zapletenih poti s pogostimi spremembami smeri. Natančnost – kako blizu se lahko robot približa želenemu položaju. Natančnost se meri kot daleč absolutni položaj robota od želenega položaja. Natančnost je mogoče izboljšati z uporabo zunanjih zaznavnih naprav, kot so sistemi za vid ali infrardeči vmesnik. Ponovljivost – kako dobro se robot vrne v programiran položaj. To se razlikuje od natančnosti. Lahko se mu reče, naj gre v določen položaj XYZ, in gre le do 1 mm od tega položaja. To je težava z natančnostjo in jo je mogoče popraviti s kalibracijo. Toda če je ta položaj naučen in shranjen v pomnilniku krmilnika ter se vsakič vrne na 0,1 mm naučenega položaja, potem je njegova ponovljivost znotraj 0,1 mm. Natančnost in ponovljivost sta zelo različni meritvi. Ponovljivost je običajno najpomembnejša specifikacija za robota in je podobna "natančnosti" pri merjenju - glede na točnost in natančnost. ISO 9283[8] določa metode za merjenje točnosti in ponovljivosti. Običajno je robot večkrat poslan na naučeni položaj, vsakič gre na štiri druge položaje in se vrne na naučeni položaj, napaka pa se izmeri. Ponovljivost se nato kvantificira kot standardna deviacija teh vzorcev v treh dimenzijah. Tipičen robot ima lahko seveda napake položaja, ki presegajo ponovljivost, in to je lahko programska težava. Poleg tega bodo različni deli delovnega ovoja imeli različno ponovljivost, ponovljivost pa se bo razlikovala tudi glede na hitrost in obremenitev. ISO 9283 določa, da se natančnost in ponovljivost merita pri največji hitrosti in pri največji koristni obremenitvi. Vendar to daje pesimistične podatke, saj bosta robotova natančnost in ponovljivost veliko boljši pri manjših obremenitvah in hitrostih. Na ponovljivost v industrijskih procesih vpliva tudi natančnost zaključka (kot je prijemalo) in celo zasnova "prstov" na prijemalu, ki se uporabljajo za prijemanje predmeta. Na primer, če robot dvigne vijak za glavo, je lahko vijak pod naključnim kotom. Nadaljnji poskusi vstavitve vijaka v luknjo za vijak bodo verjetno neuspešni. Situacije, kot so te, se lahko izboljšajo z "uvodnimi lastnostmi", kot je na primer, da se vhod v luknjo stoži (posneje). Nadzor gibanja – Za nekatere aplikacije, kot so preproste operacije sestavljanja izbire in postavitve, se mora robot premikati samo naprej in nazaj med omejenim številom vnaprej naučenih položajev. Pri zahtevnejših aplikacijah, kot sta varjenje in barvanje (barvanje s pršenjem), je treba gibanje stalno nadzorovati vzdolž poti v prostoru z določeno usmeritvijo in hitrostjo. Vir energije – nekateri roboti uporabljajo električne motorje, drugi hidravlične aktuatorje. Prvi je hitrejši, drugi je močnejši in je uporaben za aplikacije, kot je barvanje, kjer lahko iskre povzročijo eksplozijo; vendar zrak pod nizkim pritiskom v roki preprečuje vdor vnetljivih hlapov in drugih onesnaževal. Pogon – nekateri roboti povezujejo motorje s sklepi prek zobnikov; drugi imajo motorje priključene neposredno na spoje (direktni pogon). Uporaba zobnikov ima za posledico merljiv "backlash", ki je prosto gibanje osi. Manjše robotske roke pogosto uporabljajo visokohitrostne enosmerne motorje z nizkim navorom, ki običajno zahtevajo višja prestavna razmerja, katerih pomanjkljivost je zračnost, in v takih primerih se namesto njih pogosto uporabljajo harmonični reduktorji. Skladnost – To je merilo količine kota ali razdalje, ki jo lahko premakne sila, ki deluje na os robota. Zaradi skladnosti se bo robot premaknil nekoliko nižje, ko nosi največji tovor, kot če ne nosi tovora. Skladnost vpliva tudi na količino prekoračitve v situacijah, ko je treba zmanjšati pospešek z visoko obremenitvijo.
Čas objave: 15. nov. 2024
