1. Izvor industrijskih robotov Izum industrijskih robotov sega v leto 1954, ko je George Devol prijavil patent za pretvorbo programljivih delov. Po partnerstvu z Josephom Engelbergerjem je bilo ustanovljeno prvo robotsko podjetje Unimation na svetu, prvi robot pa je bil v uporabi na proizvodni liniji General Motors leta 1961, predvsem za vlečenje delov iz stroja za tlačno litje. V naslednjih letih je bilo prodanih največ univerzalnih manipulatorjev na hidravlični pogon (Unimates), namenjenih manipulaciji karoserijskih delov in točkovnemu varjenju. Obe aplikaciji sta bili uspešni, kar kaže, da lahko roboti delujejo zanesljivo in zagotavljajo standardizirano kakovost. Kmalu so številna druga podjetja začela razvijati in izdelovati industrijske robote. Rodila se je industrija, ki jo poganjajo inovacije. Vendar pa je trajalo veliko let, da je ta industrija postala resnično donosna.
2. Stanford Arm: Velik preboj v robotiki Prelomno »Stanford Arm« je leta 1969 zasnoval Victor Scheinman kot prototip raziskovalnega projekta. Bil je študent inženirstva na oddelku za strojništvo in je delal v Stanfordskem laboratoriju za umetno inteligenco. "Stanford Arm" ima 6 stopenj svobode, popolnoma elektrificiran manipulator pa krmili standardni računalnik, digitalna naprava, imenovana PDP-6. Ta neantropomorfna kinematična struktura ima prizmo in pet vrtljivih členkov, kar olajša reševanje robotovih kinematičnih enačb in s tem pospeši računalniško moč. Pogonski modul je sestavljen iz enosmernega motorja, harmoničnega pogona in čelnega reduktorja, potenciometra in tahometra za povratne informacije o položaju in hitrosti. Scheinmanove zamisli so močno vplivale na poznejšo zasnovo robota
3. Rojstvo popolnoma elektrificiranega industrijskega robota Leta 1973 je ASEA (zdaj ABB) lansirala prvega mikroračunalniško vodenega, popolnoma elektrificiranega industrijskega robota IRB-6 na svetu. Izvaja lahko neprekinjeno gibanje po poti, kar je predpogoj za obločno varjenje in obdelavo. Poroča se, da se je ta zasnova izkazala za zelo robustno in ima robot življenjsko dobo do 20 let. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so se roboti hitro razširili v avtomobilsko industrijo, predvsem za varjenje ter nakladanje in razkladanje.
4. Revolucionarna zasnova robotov SCARA Leta 1978 je Hiroshi Makino na univerzi Yamanashi na Japonskem razvil robota za selektivno združljivo sestavljanje (SCARA). Ta znamenita štiriosna poceni zasnova je bila popolnoma prilagojena potrebam sestavljanja majhnih delov, saj je kinematična struktura omogočala hitre in skladne premike roke. Fleksibilni montažni sistemi, ki temeljijo na robotih SCARA z dobro združljivostjo zasnove izdelkov, so močno spodbudili razvoj velikih elektronskih in potrošniških izdelkov po vsem svetu.
5. Razvoj lahkih in vzporednih robotov Zahteve glede hitrosti in mase robota so vodile do novih kinematičnih in prenosnih zasnov. Od zgodnjih dni je bilo zmanjšanje mase in vztrajnosti strukture robota glavni raziskovalni cilj. Razmerje teže 1:1 glede na človeško roko je veljalo za končno merilo. Leta 2006 je bil ta cilj dosežen z lahkim robotom KUKA. To je kompaktna robotska roka s sedmimi stopnjami svobode in z naprednimi zmogljivostmi nadzora sile. Drug način za doseganje cilja majhne teže in toge strukture je bil raziskan in zasledovan že od osemdesetih let prejšnjega stoletja, in sicer razvoj vzporednih obdelovalnih strojev. Ti stroji povezujejo svoje končne efektorje z osnovnim modulom stroja prek 3 do 6 vzporednih nosilcev. Ti tako imenovani vzporedni roboti so zelo primerni za visoke hitrosti (na primer za prijemanje), visoko natančnost (na primer za obdelavo) ali rokovanje z velikimi obremenitvami. Vendar je njihov delovni prostor manjši kot pri podobnih serijskih ali odprtozančnih robotih.
6. Kartezični roboti in dvoročni roboti Trenutno so kartezični roboti še vedno idealni za aplikacije, ki zahtevajo široko delovno okolje. Poleg tradicionalne zasnove, ki uporablja tridimenzionalne pravokotne translacijske osi, je Gudel leta 1998 predlagal strukturo okvirja z zarezami. Ta koncept omogoča, da ena ali več robotskih rok sledi in kroži v zaprtem prenosnem sistemu. Na ta način se lahko robotov delovni prostor izboljša z visoko hitrostjo in natančnostjo. To je lahko še posebej dragoceno v logistiki in proizvodnji strojev. Prefinjeno delovanje obeh rok je ključnega pomena za kompleksna opravila sestavljanja, hkratno obdelavo in nalaganje velikih predmetov. Prvega komercialno dostopnega sinhronega dvoročnega robota je Motoman predstavil leta 2005. Kot dvoročnega robota, ki posnema doseg in spretnost človeške roke, ga je mogoče postaviti v prostor, kjer so prej delali delavci. Zato se lahko kapitalski stroški zmanjšajo. Ima 13 osi gibanja: 6 v vsaki roki in eno samo os za osnovno rotacijo.
7. Mobilni roboti (AGV) in prilagodljivi proizvodni sistemi Hkrati so se pojavila industrijska robotska avtomatsko vodena vozila (AGV). Ti mobilni roboti se lahko premikajo po delovnem prostoru ali se uporabljajo za nalaganje opreme od točke do točke. V konceptu avtomatiziranih prilagodljivih proizvodnih sistemov (FMS) so AGV postali pomemben del prilagodljivosti poti. Prvotno so se AGV zanašali na vnaprej pripravljene platforme, kot so vgrajene žice ali magneti, za navigacijo gibanja. Medtem se AGV s prosto navigacijo uporabljajo v obsežni proizvodnji in logistiki. Običajno njihova navigacija temelji na laserskih skenerjih, ki zagotavljajo natančen 2D zemljevid trenutnega dejanskega okolja za avtonomno pozicioniranje in izogibanje oviram. Od začetka je veljalo, da kombinacija AGV in robotskih rok omogoča samodejno nalaganje in razkladanje strojnih orodij. Toda dejansko imajo te robotske roke ekonomske in stroškovne prednosti le v določenih posebnih priložnostih, kot so nakladalne in razkladalne naprave v industriji polprevodnikov.
8. Sedem glavnih razvojnih trendov industrijskih robotov Od leta 2007 lahko razvoj industrijskih robotov zaznamujejo naslednji glavni trendi: 1. Zmanjšanje stroškov in izboljšanje zmogljivosti – Povprečna cena na enoto robotov je leta 1990 padla na 1/3 prvotne cene enakovrednih robotov, kar pomeni, da postaja avtomatizacija čedalje cenejša.- Hkrati se parametri zmogljivosti robotov (kot npr. hitrost, nosilnost, srednji čas med okvarami (MTBF) so bili bistveno izboljšani. 2. Integracija računalniške tehnologije in komponent IT – Tehnologija osebnih računalnikov (PC), programska oprema za potrošnike in že pripravljene komponente, ki jih je prinesla industrija IT, so učinkovito izboljšale stroškovno učinkovitost robotov. – Zdaj večina proizvajalcev integrira procesorje, ki temeljijo na osebnih računalnikih, ter programiranje, komunikacijo in simulacijo v krmilnik in uporablja visoko donosni trg IT, da ga vzdržuje. 3. Sodelovalno krmiljenje z več roboti – več robotov je mogoče programirati, koordinirati in sinhronizirati v realnem času prek krmilnika, kar robotom omogoča natančno skupno delo v enem delovnem prostoru. 4. Široka uporaba vizualnih sistemov – Vision sistemi za prepoznavanje objektov, pozicioniranje in nadzor kakovosti vedno bolj postajajo del robotskih krmilnikov.5. Omrežje in daljinsko upravljanje – Roboti so povezani v omrežje prek fieldbus ali Ethernet za boljši nadzor, konfiguracijo in vzdrževanje.6. Novi poslovni modeli – Novi finančni načrti omogočajo končnim uporabnikom, da najamejo robote ali da strokovno podjetje ali celo ponudnik robotov upravlja robotsko enoto, kar lahko zmanjša naložbena tveganja in prihrani denar.7. Popularizacija usposabljanja in izobraževanja – Usposabljanje in učenje sta postali pomembni storitvi za več končnih uporabnikov, ki prepoznajo robotiko. – Profesionalni multimedijski materiali in tečaji so zasnovani tako, da izobražujejo inženirje in delavce, da jim omogočijo učinkovito načrtovanje, programiranje, upravljanje in vzdrževanje robotskih enot.
、
Čas objave: 15. aprila 2025
