С точки зрения архитектуры робота можно разделить на три части и шесть систем, из которых три части: механическая часть (используется для реализации различных действий), сенсорная часть (используется для восприятия внутренней и внешней информации), управляющая часть (управляет роботом для выполнения различных действий). Шесть систем: система взаимодействия человека с компьютером, система управления, система привода, система механического механизма, сенсорная система и система взаимодействия робота с окружающей средой.
(1) Система привода
Чтобы робот заработал, необходимо установить передаточное устройство для каждого сочленения, то есть каждой степени свободы движения, что является системой привода. Система привода может быть гидравлической трансмиссией, пневматической трансмиссией, электрической трансмиссией или комплексной системой, объединяющей их; это может быть прямой привод или косвенный привод через механические передаточные механизмы, такие как синхронные ремни, цепи, колесные пары и гармонические передачи. Из-за ограничений пневматических и гидравлических приводов, за исключением особых случаев, они больше не играют доминирующей роли. С развитием электрических серводвигателей и технологий управления промышленные роботы в основном приводятся в действие серводвигателями.
(2) Механическая структурная система
Система механической структуры промышленного робота состоит из трех частей: основания, руки и конечного эффектора. Каждая часть имеет несколько степеней свободы, образуя механическую систему с несколькими степенями свободы. Если основание оснащено механизмом ходьбы, формируется шагающий робот; если основание не имеет механизма ходьбы и поворота талии, формируется одинарная рука робота. Рука обычно состоит из верхней части руки, нижней части руки и запястья. Конечный эффектор является важной частью, непосредственно установленной на запястье. Это может быть двухпалый или многопалый захват или краскопульт, сварочные инструменты и другие рабочие инструменты.
(3) Сенсорная система
Сенсорная система состоит из внутренних сенсорных модулей и внешних сенсорных модулей для получения значимой информации о внутренних и внешних состояниях окружающей среды. Использование интеллектуальных датчиков повышает уровень мобильности, адаптивности и интеллекта роботов. Сенсорная система человека чрезвычайно ловка для восприятия информации внешнего мира. Однако для некоторой специальной информации сенсоры более эффективны, чем сенсорная система человека.
(4) Робот-средасистема взаимодействия
Система взаимодействия робота и окружающей среды представляет собой систему, которая реализует взаимную связь и координацию между промышленными роботами и оборудованием во внешней среде. Промышленные роботы и внешнее оборудование интегрируются в функциональный блок, такой как обрабатывающие и производственные блоки, сварочные блоки, сборочные блоки и т. д. Конечно, несколько роботов, несколько станков или оборудования, несколько устройств хранения деталей и т. д. также могут быть интегрированы в один функциональный блок для выполнения сложных задач.
(5) Система взаимодействия человека с компьютером
Система взаимодействия человека с компьютером представляет собой устройство, позволяющее оператору участвовать в управлении роботом и общаться с роботом, например, стандартный терминал компьютера, командная консоль, информационное табло, сигнализация опасности и т. д. Систему можно разделить на две категории: устройства подачи инструкций и устройства отображения информации.
Задача системы управления заключается в управлении исполнительным механизмом робота для выполнения предписанного движения и функционирования в соответствии с программой инструкции по эксплуатации робота и сигналом, возвращаемым с датчика. Если промышленный робот не имеет характеристик информационной обратной связи, то это система управления с открытым контуром; если он имеет характеристики информационной обратной связи, то это система управления с закрытым контуром. По принципу управления система управления может быть разделена на систему программного управления, систему адаптивного управления и систему управления с искусственным интеллектом. По форме управляющего движения система управления может быть разделена на точечное управление и траекторное управление.
Время публикации: 15 декабря 2022 г.
