Prvi na svijetuindustrijski robotrođen je u Sjedinjenim Državama 1962. Američki inženjer George Charles Devol, Jr. predložio je "robota koji može fleksibilno odgovoriti na automatizaciju kroz učenje i reprodukciju". Njegova ideja izazvala je iskru kod poduzetnika Josepha Fredericka Engelbergera, koji je poznat kao "otac robota", a time iindustrijski robotpod nazivom “Unimate (= radni partner s univerzalnim sposobnostima)” rođen je.
Prema ISO 8373, industrijski roboti su manipulatori s više zglobova ili roboti s više stupnjeva slobode za industrijsko područje. Industrijski roboti su mehanički uređaji koji automatski obavljaju rad i strojevi su koji se oslanjaju na vlastitu snagu i sposobnosti upravljanja za postizanje različitih funkcija. Može prihvatiti ljudske naredbe ili raditi prema unaprijed programiranim programima. Suvremeni industrijski roboti također mogu djelovati prema načelima i smjernicama koje je formulirala tehnologija umjetne inteligencije.
Tipične primjene industrijskih robota uključuju zavarivanje, bojanje, sklapanje, prikupljanje i postavljanje (kao što je pakiranje, paletiziranje i SMT), inspekciju i testiranje proizvoda itd.; sav posao je završen s učinkovitošću, izdržljivošću, brzinom i točnošću.
Najčešće korištene konfiguracije robota su zglobni roboti, SCARA roboti, delta roboti i kartezijanski roboti (overhead roboti ili xyz roboti). Roboti pokazuju različite stupnjeve autonomije: neki roboti su programirani da ponavljaju određene radnje (radnje koje se ponavljaju) vjerno, bez varijacija i s visokom točnošću. Te radnje određuju programirane rutine koje određuju smjer, ubrzanje, brzinu, usporavanje i udaljenost niza koordiniranih radnji. Drugi su roboti fleksibilniji jer će možda trebati identificirati lokaciju objekta ili čak zadatak koji treba obaviti na objektu. Na primjer, za preciznije navođenje, roboti često uključuju podsustave strojnog vida kao svoje vizualne senzore, povezane sa snažnim računalima ili kontrolerima. Umjetna inteligencija, ili bilo što što se pogrešno smatra umjetnom inteligencijom, postaje sve važniji čimbenik u modernim industrijskim robotima.
George Devol prvi je predložio koncept industrijskog robota i podnio zahtjev za patent 1954. (Patent je odobren 1961.). Godine 1956. Devol i Joseph Engelberger suosnivali su Unimation na temelju Devolovog originalnog patenta. Godine 1959. prvi industrijski robot tvrtke Unimation rođen je u Sjedinjenim Državama, čime je započela nova era razvoja robota. Unimation je kasnije licencirao svoju tehnologiju tvrtkama Kawasaki Heavy Industries i GKN za proizvodnju industrijskih robota Unimates u Japanu, odnosno Ujedinjenom Kraljevstvu. Neko je vrijeme jedini konkurent Unimationu bio Cincinnati Milacron Inc. iz Ohija, SAD. Međutim, kasnih 1970-ih ova se situacija iz temelja promijenila nakon što je nekoliko velikih japanskih konglomerata počelo proizvoditi slične industrijske robote. Industrijski roboti su prilično brzo uzeli maha u Europi, a ABB Robotics i KUKA Robotics doveli su robote na tržište 1973. U kasnim 1970-ima interes za robotiku je rastao i mnoge su američke tvrtke ušle u to područje, uključujući velike tvrtke kao što su General Electric i General Motors (čije je zajedničko ulaganje s japanskom tvrtkom FANUC Robotics osnovao FANUC). Američki startupi uključivali su Automatix i Adept Technology. Tijekom procvata robotike 1984., Unimation je kupio Westinghouse Electric za 107 milijuna dolara. Westinghouse je 1988. prodao Unimation tvrtki Stäubli Faverges SCA u Francuskoj, koja još uvijek proizvodi zglobne robote za opću industriju i primjenu u čistim sobama, a čak je krajem 2004. kupila Boschov odjel za robotiku.
Definirajte parametre Uredite broj osi – Dvije osi su potrebne da biste stigli bilo gdje u ravnini; tri su osi potrebne da bi se stiglo bilo gdje u svemiru. Za potpunu kontrolu usmjeravanja kraja ruke (tj. zgloba), potrebne su još tri osi (pan, pitch i roll). Neki dizajni (kao što su SCARA roboti) žrtvuju kretanje zbog cijene, brzine i točnosti. Stupnjevi slobode – Obično isti kao i broj osi. Radna ovojnica – Područje u prostoru koje robot može dosegnuti. Kinematika – Stvarna konfiguracija elemenata i zglobova krutog tijela robota, koja određuje sve moguće pokrete robota. Vrste robotske kinematike uključuju zglobnu, kardansku, paralelnu i SCARA. Kapacitet ili nosivost – Koliko težine robot može podići. Brzina – Koliko brzo robot može dovesti svoju krajnju ruku u položaj. Ovaj se parametar može definirati kao kutna ili linearna brzina svake osi ili kao složena brzina, što znači u smislu brzine krajnjeg kraka. Ubrzanje – Koliko brzo os može ubrzati. Ovo je ograničavajući čimbenik jer robot možda neće moći postići svoju maksimalnu brzinu kada izvodi kratke poteze ili složene putanje s čestim promjenama smjera. Preciznost – Koliko blizu robot može doći do željenog položaja. Točnost se mjeri koliko je apsolutni položaj robota udaljen od željenog položaja. Točnost se može poboljšati upotrebom vanjskih senzorskih uređaja kao što su sustavi za vid ili infracrveno. Ponovljivost – Koliko se dobro robot vraća u programirani položaj. Ovo se razlikuje od točnosti. Može mu se reći da ide u određeni XYZ položaj, a on ide samo unutar 1 mm od tog položaja. Ovo je problem točnosti i može se ispraviti kalibracijom. Ali ako je ta pozicija poučena i pohranjena u memoriji kontrolera, te se svaki put vraća unutar 0,1 mm od naučene pozicije, tada je njegova ponovljivost unutar 0,1 mm. Točnost i ponovljivost vrlo su različite metrike. Ponovljivost je obično najvažnija specifikacija za robota i slična je "preciznosti" u mjerenju - s obzirom na točnost i preciznost. ISO 9283[8] utvrđuje metode za mjerenje točnosti i ponovljivosti. Obično se robot nekoliko puta šalje na naučeni položaj, svaki put ide na četiri druga položaja i vraća se na naučeni položaj, a pogreška se mjeri. Ponovljivost se zatim kvantificira kao standardna devijacija tih uzoraka u tri dimenzije. Tipični robot može naravno imati pogreške u položaju koje premašuju ponovljivost, a to može biti programski problem. Nadalje, različiti dijelovi omotnice rada imat će različitu ponovljivost, a ponovljivost će također varirati s brzinom i nosivošću. ISO 9283 određuje da se točnost i ponovljivost mjere pri najvećoj brzini i pri maksimalnom nosivosti. Međutim, to daje pesimistične podatke, budući da će točnost i ponovljivost robota biti puno bolji pri manjim opterećenjima i brzinama. Na ponovljivost u industrijskim procesima također utječe točnost terminatora (kao što je hvataljka), pa čak i dizajn "prstiju" na hvataču koji se koriste za hvatanje predmeta. Na primjer, ako robot podigne vijak za glavu, vijak može biti pod nasumičnim kutom. Naknadni pokušaji postavljanja vijka u otvor za vijak vjerojatno neće uspjeti. Situacije kao što su ove mogu se poboljšati "značajkama uvoda", kao što je sužavanje ulaza rupe (iskošeno). Kontrola kretanja – Za neke primjene, kao što su jednostavne operacije sklapanja odabira i postavljanja, robot se treba samo kretati naprijed-natrag između ograničenog broja unaprijed naučenih položaja. Za složenije primjene, kao što su zavarivanje i bojanje (bojanje sprejom), kretanje se mora kontinuirano kontrolirati duž putanje u prostoru pri određenoj orijentaciji i brzini. Izvor energije – Neki roboti koriste električne motore, drugi koriste hidrauličke pokretače. Prvi je brži, drugi je snažniji i koristan je za primjene poput slikanja gdje iskre mogu izazvati eksplozije; međutim, niskotlačni zrak unutar ruke sprječava ulazak zapaljivih para i drugih kontaminanata. Pogon – neki roboti povezuju motore sa zglobovima preko zupčanika; drugi imaju motore spojene izravno na zglobove (izravni pogon). Korištenje zupčanika rezultira mjerljivim "povratkom", što je slobodno kretanje osi. Manje robotske ruke često koriste istosmjerne motore velike brzine i niskog zakretnog momenta, koji obično zahtijevaju veće prijenosne omjere, koji imaju nedostatak zazora, pa se u takvim slučajevima umjesto njih često koriste harmonijski reduktori. Usklađenost – Ovo je mjera veličine kuta ili udaljenosti koju sila primijenjena na os robota može pomaknuti. Zbog usklađenosti, robot će se pomaknuti malo niže kada nosi maksimalni teret nego kada ne nosi teret. Sukladnost također utječe na količinu prekoračenja u situacijama kada je potrebno smanjiti ubrzanje s velikim korisnim opterećenjem.
Vrijeme objave: 15. studenoga 2024
