Blijkbaar eenvoudig is het verschil tussen industriële robotsystemen en humanoïde robotsystemen niet significant. Dit artikel introduceert de vijf belangrijkste systemen van industriële robots. Ze zijn verdeeld in vijf modules: controle, drive, perceptie, ontologie en uitvoering.
Ⅰ. besturingssysteem
We weten allemaal dat elke joint van een robot is uitgerust met een afzonderlijke motor voor uitvoering. Een robot van zesassige is een soort robot met zes servo-motoren. Elke as heeft zijn ideeën over hoeveel te roteren en of ze naar het oosten of westen moeten gaan. Op dit punt is een centraal besturingsplatform nodig om ze te coördineren en komt het besturingssysteem van de robot naar voren.
Het besturingssysteem, gelijk aan de "hersenen" van de robot, is vooral verantwoordelijk voor het geven van menselijke werkinstructies aan de robot en het omzetten van menselijke taalinstructies in robottaalinstructies. Simpel gezegd, de functie van een robotbesturingssysteem is om de actuatoren van de robot te regelen om gespecificeerde bewegingen en functies te voltooien op basis van het taakinstructieprogramma van de robot en de feedbacksignalen van sensoren.
De belangrijkste componenten van dit systeem omvatten 8 delen:
1. Robotsysteemhost: de centrale verwerkingseenheid van het besturingssysteem en de verzend- en commandocanorganisatie. Verantwoordelijk voor het berekenen en uitgeven van alle actieopdrachten, zoals beslissen of de arm naar links 30 graden of rechter 50 graden moet gaan.
2. Lessleerhanger: het werktraject en de parameterinstellingen van de onderwijsrobot, evenals alle interactieve bewerkingen, hebben onafhankelijke opslageenheden. Net als de "Remote Control+Koopad" van een robot, kun je deze leren om de actie stap voor stap te lopen (zoals laspad), en het zal elke stap onthouden en herhalen.
3. Bedieningspaneel: in het algemeen samengesteld uit basiscomponenten zoals knoppen of knoppen, indicatielampen, enz. Om basisfunctionele bewerkingen te voltooien of startstop. Als u bijvoorbeeld op "Start" drukt, wordt de robot bewegen en op "Emergency Stop" drukken, zal onmiddellijk remden.
4. Signaalinterface (IO -module): IO -interface die interageert met externe apparaten of werkstations. De "oren en mond" van de robot worden gebruikt om externe signalen (zoals sensortriggers) te ontvangen of signalen te verzenden (zoals het op de hoogte stellen van de transportband om te beginnen).
5. Analoge uitvoerinterface: invoer- en uitvoerpoorten voor verschillende toestanden en besturingsopdrachten. Een interface die "graadsignalen" kan verzenden, zoals het beheersen van de hoeveelheid verf om "meer" of "minder" te zijn.
6. Servomodule (Servo Driver): biedt driving power voor Servo Motors en controleert ze om positieopdrachten te verzenden en ontvangen. De 'spiercontroller' van de robot regelt precies hoeveel kracht en hoe vaak de motor roteert.
7. Netwerkinterface: ① Kan port: meerdere machines zijn verbonden via CAN -communicatie, waardoor meerdere robots kunnen "chatten in groepen" en samenwerken (zoals de ene bewegende goederen en de andere die goederen ontvangt). ② Ethernet -interface: meerdere of afzonderlijke robots kunnen direct communiceren met een pc via Ethernet, ter ondersteuning van het TCP/IP -communicatieprotocol. Vergelijkbaar met het aansluiten van een computer via een Ethernet -kabel voor externe foutopsporing of uploadprogramma's.
8. Communicatie -interface: implementeer informatie -uitwisseling tussen robots en andere apparaten, meestal met seriële interfaces. Het kan worden opgevat als een USB -bestandsoverdracht.
Ⅱ. rijsysteem
Het rijsysteem is de stroombron van de robot, gelijk aan het "cardiovasculaire systeem". Het rijsysteem bestaat over het algemeen uit twee delen, waarvan de eerste de "hart bloedtoevoer" is, het rijapparaat; De tweede is "vasculaire transmissie", die verwijst naar het transmissiemechanisme.
Er zijn over het algemeen drie rijmethoden voor robots: hydraulische aandrijving, pneumatische aandrijving en elektrische aandrijving. Zoals de naam al doet vermoeden, gebruiken ze vloeibare of luchtenergie als stroombron, of gebruiken ze direct elektrische energie om te rijden. Elk van deze methoden heeft zijn eigen voor- en nadelen, en het zijn goede stroombronnen die geschikt zijn voor robotbewerking. Onze Braun -robots worden over het algemeen aangedreven door elektriciteit omdat het milieuvriendelijker en handiger is.
Het transmissiemechanisme van robots is over het algemeen samengesteld uit servomotoren en reductiemiddelen, met behulp van tandwielen of riemen voor transmissie. Onder hen vormen de servomotor en reducer de rijstructuur van de robot.
Als een voorbeeld van de schijfstructuur van de Braun -robot, bestaat deze uit een motor en een reductor. De motor gebruikt een absolute servomotor en de reducer heeft twee soorten: RV -reducer en harmonische reducer. De motor en reducer zijn in het algemeen verbonden met behulp van een reductiebasis of een golfgenerator.
Ⅲ. Perceptiesysteem
Simpel gezegd, een perceptiesysteem is een sensorsysteem dat het "perceptie" -gedeelte van robots onderneemt, inclusief krachtperceptie, visuele perceptie, temperatuurperceptie, enz. Het is voornamelijk gekoppeld aan het besturingssysteem om omgevingsinformatie te bieden.
Het perceptiesysteem omvat interne sensoren en externe sensoren.
Interne sensoren: detecteer de eigen toestand van de robot, zoals positie, snelheid, versnelling, kracht en andere parameters, om feedback te geven voor bewegingscontrole.
Positiesensor: meet gewrichtshoeken of verplaatsingen via encoders, foto -elektrische encoders, enz., Om ervoor te zorgen dat de robot langs een vooraf bepaald traject beweegt.
Snelheid/versnellingssensor: detecteert gewrichtsbewegingssnelheid en versnelling, helpt bij dynamische controle.
Kracht/koppelsensor: meet de kracht of koppel van het grijpen van een object, past de grijpkracht aan om het object te voorkomen.
Attitude Sensor: detecteert de algehele houding van de robot via IMU (traagheidsmeeteenheid) en andere sensoren om een stabiele werking te garanderen
Externe sensoren: het kennen van de omgeving waarin de robot zich bevindt en zijn relatie met externe objecten, die helpen bij het aanpassing van het milieu en de uitvoering van de taak.
Visuele sensoren: identificeer de vorm, kleur en positie van objecten via camera's of lidar om visuele begeleiding te bereiken (zoals lassen en sorteren).
Tactiele sensor: detecteert oppervlaktefuncties of drukveranderingen van objecten in contact, gebruikt voor het grijpen van regeling.
Force Sensor: meet de interactiekracht tussen de robot en het object om overbelasting of uitglijden te voorkomen.
Nabijheidssensor: detecteert objectafstand door infrarood of ultrasone golven om botsingen te voorkomen.
Auditieve sensor: ontvangt geluidssignalen voor spraakherkenning of omgevingsmonitoring.
Ⅳ. Ontologiesysteem
Het robotlichaam is gelijk aan het raamwerk van het menselijk lichaam, het "vlees- en bloedskeletgedeelte". Inclusief de hand (eindeffector), pols, arm, taille en basis, het heeft in het algemeen 4-6 vrijheidsgraden, waarvan 3 worden gebruikt om de positie van de eindeffector te bepalen, en de andere 1 of 3 worden gebruikt om de richting (houding) van de eindeffector te bepalen.
Ⅴ. Eindsysteem
Dit is een onderdeel van de robot die rechtstreeks taken uitvoert. Als de "laatste link" tussen de robot en de externe omgeving, bepaalt het de flexibiliteit en efficiëntie van de activiteiten van de robot. Het wordt ook de "eindeffector" genoemd. Vooral verantwoordelijk voor het uitvoeren van ultieme taken, zoals het regelen van robotspuiten, lassen of hanteringstaken, die worden bepaald door de eindarmaturen van de robot. Dit is ook de reden waarom robots een breed scala aan bruikbaarheid hebben. Verschillende uitvoeringsarmaturen worden geïnstalleerd aan het einde van de robot en de robot heeft verschillende mogelijkheden.
Bovenstaande zijn de vijf basissystemen die industriële robots vormen, net als "mensen", met een hersenen die verantwoordelijk zijn voor commando, een bron van kracht, sensorische perceptie, vlees en bloed, en vingers die goed gebruik maken van hulpmiddelen. Natuurlijk lijkt het misschien niet bijzonder ingewikkeld, maar in werkelijkheid is de betrokken inhoud rijk en diepgaand. Om robots te begrijpen en te leren, moet men persoonlijk aan de slag gaan om een grondiger begrip te hebben.