Әлемдегі біріншіөнеркәсіптік робот1962 жылы Америка Құрама Штаттарында дүниеге келген. Америкалық инженер Джордж Чарльз Девол, кіші «оқыту және ойнату арқылы автоматтандыруға икемді жауап бере алатын роботты» ұсынды. Оның идеясы кәсіпкер Джозеф Фредерик Энгельбергердің ұшқынын тудырды, ол «роботтардың әкесі» ретінде белгілі.өнеркәсіптік роботатты «Unimate (= әмбебап мүмкіндіктері бар жұмыс серіктесі)» дүниеге келді.
ISO 8373 стандартына сәйкес өнеркәсіптік роботтар өнеркәсіптік өріске арналған көп буынды манипуляторлар немесе көп еркіндік дәрежесі бар роботтар болып табылады. Өнеркәсіптік роботтар - бұл жұмысты автоматты түрде орындайтын механикалық құрылғылар және әртүрлі функцияларды орындау үшін өз күштері мен басқару мүмкіндіктеріне сүйенетін машиналар. Ол адам командаларын қабылдай алады немесе алдын ала бағдарламаланған бағдарламаларға сәйкес жұмыс істей алады. Қазіргі заманғы өнеркәсіптік роботтар жасанды интеллект технологиясымен тұжырымдалған принциптер мен нұсқауларға сәйкес әрекет ете алады.
Өнеркәсіптік роботтардың типтік қолданбаларына дәнекерлеу, бояу, құрастыру, жинау және орналастыру (орау, паллеттеу және SMT сияқты), өнімді тексеру және сынау және т.б.; барлық жұмыс тиімділікпен, беріктікпен, жылдамдықпен және дәлдікпен аяқталады.
Ең жиі қолданылатын робот конфигурациялары буынды роботтар, SCARA роботтары, үшбұрышты роботтар және декарттық роботтар (жоғарғы роботтар немесе xyz роботтары). Роботтар әртүрлі дәрежедегі автономияны көрсетеді: кейбір роботтар нақты әрекеттерді қайта-қайта (қайталанатын әрекеттер) адал, өзгеріссіз және жоғары дәлдікпен орындауға бағдарламаланған. Бұл әрекеттер келісілген әрекеттер қатарының бағытын, үдеуін, жылдамдығын, баяулауын және қашықтығын көрсететін бағдарламаланған тәртіптермен анықталады. Басқа роботтар неғұрлым икемді, өйткені олар объектінің орналасқан жерін немесе тіпті нысанда орындалатын тапсырманы анықтау қажет болуы мүмкін. Мысалы, дәлірек нұсқау беру үшін роботтар көбінесе қуатты компьютерлерге немесе контроллерлерге қосылған көрнекі сенсорлар ретінде машиналық көру ішкі жүйелерін қамтиды. Жасанды интеллект немесе жасанды интеллект деп қателесетін кез келген нәрсе заманауи өнеркәсіптік роботтардың маңызды факторына айналуда.
Джордж Девол алғаш рет өнеркәсіптік робот концепциясын ұсынды және 1954 жылы патент алуға өтініш берді (патент 1961 жылы берілді). 1956 жылы Девол мен Джозеф Энгельбергер Деволдың түпнұсқа патентіне негізделген Unimation компаниясының негізін қалады. 1959 жылы Unimation компаниясының алғашқы өнеркәсіптік роботы Америка Құрама Штаттарында дүниеге келіп, роботты дамытудың жаңа дәуірін бастады. Кейінірек Unimation өз технологиясын Kawasaki Heavy Industries және GKN компанияларына сәйкесінше Жапония мен Ұлыбританияда Unimates өнеркәсіптік роботтарын шығару үшін лицензиялады. Біраз уақыт бойы Unimation-тің жалғыз бәсекелесі АҚШ-тың Огайо штатындағы Cincinnati Milacron Inc. Алайда, 1970 жылдардың соңында бірнеше ірі жапон конгломераттары ұқсас өнеркәсіптік роботтарды шығара бастағаннан кейін бұл жағдай түбегейлі өзгерді. Өнеркәсіптік роботтар Еуропада айтарлықтай жылдам пайда болды, ал ABB Robotics және KUKA Robotics 1973 жылы роботтарды нарыққа шығарды. 1970 жылдардың аяғында робототехникаға қызығушылық артып, көптеген американдық компаниялар бұл салаға енді, соның ішінде General Electric және General Motors (жапондық FANUC Robotics компаниясымен бірлескен кәсіпорны FANUC Robotics құрылды). Американдық стартаптар Automatix және Adept Technology болды. 1984 жылы робототехника бумі кезінде Unimation компаниясын Westinghouse Electric 107 миллион долларға сатып алды. Westinghouse Unimation компаниясын 1988 жылы Франциядағы Stäubli Faverges SCA компаниясына сатты, ол әлі күнге дейін жалпы өнеркәсіптік және таза бөлмелерге арналған буынды роботтарды жасайды, тіпті 2004 жылдың соңында Bosch робототехника бөлімін сатып алды.
Параметрлерді анықтау Осьтер санын өңдеу – Жазықтықтың кез келген жеріне жету үшін екі ось қажет; кеңістікте кез келген жерге жету үшін үш ось қажет. Қолдың ұшын (яғни, білек) бағыттауын толығымен басқару үшін тағы үш ось (пан, қадам және айналдыру) қажет. Кейбір конструкциялар (мысалы, SCARA роботтары) шығын, жылдамдық және дәлдік үшін қозғалысты құрбан етеді. Еркіндік дәрежелері – әдетте осьтер санымен бірдей. Жұмыс конверті – робот жете алатын кеңістіктегі аймақ. Кинематика – роботтың барлық ықтимал қозғалыстарын анықтайтын қатты дене элементтері мен буындарының нақты конфигурациясы. Робот кинематикасының түрлеріне буынды, карданикалық, параллельді және SCARA жатады. Сыйымдылығы немесе жүк көтергіштігі – Робот қанша салмақты көтере алады. Жылдамдық – робот өзінің соңғы қолының орнын қаншалықты жылдам алады. Бұл параметрді әрбір осьтің бұрыштық немесе сызықтық жылдамдығы ретінде немесе құрама жылдамдық ретінде анықтауға болады, яғни соңғы қол жылдамдығы тұрғысынан. Жеделдету – ось қаншалықты жылдам үдете алады. Бұл шектеуші фактор, себебі робот қысқа қозғалыстарды немесе бағыты жиі өзгеретін күрделі жолдарды орындаған кезде өзінің максималды жылдамдығына жете алмауы мүмкін. Дәлдік – робот қажетті орынға қаншалықты жақындай алады. Дәлдік роботтың абсолютті орны қалаған позициядан қаншалықты алыс екендігімен өлшенеді. Көру жүйелері немесе инфрақызыл сияқты сыртқы сенсорлық құрылғыларды пайдалану арқылы дәлдікті жақсартуға болады. Қайта шығару мүмкіндігі – робот бағдарламаланған күйге қаншалықты жақсы оралады. Бұл дәлдіктен ерекшеленеді. Оған белгілі бір XYZ позициясына өту керектігі айтылуы мүмкін және ол осы позициядан тек 1 мм шегіне жетеді. Бұл дәлдік мәселесі және оны калибрлеу арқылы түзетуге болады. Бірақ егер бұл позиция контроллер жадында оқытылып, сақталса және ол үйретілген позицияның 0,1 мм шегіне әр жолы оралса, оның қайталану мүмкіндігі 0,1 мм шегінде болады. Дәлдік пен қайталану - өте әртүрлі көрсеткіштер. Қайталану әдетте робот үшін ең маңызды спецификация болып табылады және дәлдік пен дәлдікке қатысты өлшеудегі «дәлдікке» ұқсас. ISO 9283[8] дәлдік пен қайталанымдылықты өлшеу әдістерін белгілейді. Әдетте, робот бірнеше рет үйретілген позицияға жіберіледі, әр жолы төрт басқа позицияға өтіп, үйретілген күйге оралады және қате өлшенеді. Қайталанғыштық осы үлгілердің үш өлшемдегі стандартты ауытқуы ретінде сандық түрде анықталады. Әдеттегі роботта, әрине, қайталану мүмкіндігінен асатын орын қателері болуы мүмкін және бұл бағдарламалау мәселесі болуы мүмкін. Сонымен қатар, жұмыс конвертінің әртүрлі бөліктерінің қайталануы әртүрлі болады және қайталану жылдамдығы мен пайдалы жүктемеге байланысты да өзгереді. ISO 9283 дәлдік пен қайталанымдылық максималды жылдамдықта және максималды пайдалы жүктемеде өлшенетінін көрсетеді. Дегенмен, бұл пессимистік деректерді тудырады, өйткені роботтың дәлдігі мен қайталануы жеңілірек жүктемелер мен жылдамдықтарда әлдеқайда жақсырақ болады. Өнеркәсіптік процестердегі қайталану сонымен қатар терминатордың дәлдігімен (мысалы, ұстағыш) және тіпті нысанды ұстау үшін қолданылатын қысқыштағы «саусақтардың» дизайнымен де әсер етеді. Мысалы, робот бұранданы басынан ұстап алса, бұранда кездейсоқ бұрышта болуы мүмкін. Бұранданы бұранда тесігіне орнатудың кейінгі әрекеттері сәтсіз аяқталуы мүмкін. Бұндай жағдайларды саңылаулардың кіреберістерін конустық етіп (кеңірдектелген) жасау сияқты «кіргізу мүмкіндіктері» арқылы жақсартуға болады. Қозғалыспен басқару – қарапайым таңдау және орнату әрекеттері сияқты кейбір қолданбалар үшін робот тек алдын ала үйретілген позициялардың шектеулі саны арасында алға және артқа өтуі керек. Дәнекерлеу және бояу (спрей бояу) сияқты күрделірек қолданбалар үшін қозғалыс белгілі бір бағдар мен жылдамдықта кеңістіктегі жол бойымен үздіксіз басқарылуы керек. Қуат көзі – Кейбір роботтар электр қозғалтқыштарын, басқалары гидравликалық жетектерді пайдаланады. Біріншісі жылдамырақ, екіншісі күштірек және ұшқын жарылыс тудыруы мүмкін бояу сияқты қолданбалар үшін пайдалы; алайда қолдың ішіндегі төмен қысымды ауа жанғыш булардың және басқа ластаушы заттардың енуіне жол бермейді. Drive – Кейбір роботтар қозғалтқыштарды тісті доңғалақтар арқылы буындарға қосады; басқаларында қозғалтқыштар буындарға тікелей қосылған (тікелей жетек). Берілістерді пайдалану осьтің еркін қозғалысы болып табылатын өлшенетін «артқы соққыға» әкеледі. Кішігірім робот қолдары жиі жоғары жылдамдықты, төмен айналдыру моменті бар тұрақты ток қозғалтқыштарын пайдаланады, олар әдетте жоғары беріліс коэффициенттерін қажет етеді, олардың артта қалуының кемшілігі бар және мұндай жағдайларда оның орнына жиі гармоникалық редукторлар қолданылады. Сәйкестік – бұл робот осіне әсер ететін күш қозғала алатын бұрыштың немесе қашықтықтың өлшемі. Сәйкестікке байланысты робот максималды пайдалы жүкті тасымалдағанда, пайдалы жүкті тасымалдамаған кездегіге қарағанда сәл төмен жылжиды. Сәйкестік сондай-ақ жоғары пайдалы жүктеме кезінде жеделдетуді азайту қажет болатын жағдайларда асып кету мөлшеріне әсер етеді.
Жіберу уақыты: 15 қараша 2024 ж
