Возможности промышленных роботов

Неподвижный робот может выполнять следующие основные операции:

1 Погрузочно-разгрузочные (перемещение предметов и их развитие)

2 Изменение облика предметов:

2.1 Нанесение вещества с предмета (окраска, порошковое напыление и т.д)

2.2 Снятие вещества с предмета (механическая обработка, сверление, шлифование, полирование и т.д)

2.3 Изменение формы предмета (ковка, штамповка)

3 Монтаж (сборка нескольких предметов для получения одного целого изделия)

4 Демонтаж (операция, обратная монтажу - разборка изделия на составные части)

5 Фиксация: сборка предметов с окончательным их соединением (склейка, сварка, клепка)

6 Измерения: получение количественной информации о некоторых физических характеристиках объекта.

Некоторые задачи, например установка или сборка изделий, состоят из многих перечисленных выше операций. Другие задачи предполагают мобильность робота, т.е возможность действовать в пространстве, намного превышающем его размеры:

1 Сопровождение (транспортировка предметов между складскими помещениями или между рабочими местами, находящимися на большом расстоянии)

2 Обследование (перемещение органов восприятия, позволяющее передавать на расстояние информацию о среде, в которой находится робот)

3 Сбор, захват и перенос предметов, находящихся в различных местах

4 Воздействия на отдаленные предметы при их осмотре. Выполнение роботом операций зависит не только от типа действий, но и состояния рабочей среды:

1 Ограничений, накладываемых характером обтекания жидкости или газа

2 Вида работы над объектом

Для определения конструкции робота необходимо определить несколько характеристик. Для начала нужно определить основные виды работ, которые должен выполнять робот:

1 Изготовление предметов (в металлообрабатывающей, автомобильной, текстильной промышленности)

2 Строительные работы (сооружение зданий, путепроводов, судов)

3 Добыча и переработка сырья (шахты, карьеры, цементные заводы)

4 Сельскохозяйственные и лесные работы

5 Работа в медицинских учреждениях (в больницах, в биологических лабораториях)

Затем следует определить основные характеристики предметов, с которыми робот взаимодействует. К ним можно отнести: форму, объем, массу, температуру, габариты, состояние поверхности, внутреннюю структуру, изменяемость размеров и т.д. Невозможно полностью предсказать поведение робота в процессе эксплуатации. При этом необходимо учитывать различные задачи и условия работы робота, чтобы предвидеть изменение программы решений в соответствии со сложившейся ситуацией.

 

Конструкции роботов

Возможности робота в значительной степени определяются взаимодействием его рабочего органа с внешней средой. Рабочий орган определяет основные требования ко всем остальным конструктивным элементам робота.

 

Рабочие органы

В качестве рабочих органов могут быть разнообразные инструменты: клещи, присоски (захват), сопла, горелка (в дуговой сварке) и т.д. При конструировании рабочего органа все операции тщательно анализируются. Рабочий орган обладает следующими свойствами:

1 Является сложной системой, которую редко можно представить в виде единого не поддающегося деформации элемента

2 Относится к типу приспособлений, состоящих из нескольких приводов

З Часто содержит чувствительные датчики, позволяющие обеспечить его адаптацию к конкретным условиям задачи.

Наряду с многофункциональными схватами иногда встречаются мультифункциональные (двойные клещи, четырехоперационные головки)

Звенья

Рабочий орган используется для выполнения заданных движений. Звенья манипулятора образуют механическую систему с изменяемой геометрией, связанную с корпусом робота и позволяющую при помощи движений ограниченной амплитуды перемещать и ориентировать рабочий орган. Движения звеньев манипулятора производятся относительно неподвижной платформы робота. Робот на подвижной платформе представляет собой свободную механическую систему, способную неограниченно перемещаться (автотележка, подводный робот).

Манипуляторы

Манипулятором называется механическая система, состоящая из звеньев рабочего органа. Например, существуют манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, сварки, шлифовки, и т.д. Промышленный робот может состоять из нескольких манипуляторов, расположенных на одной платформе и управляемых с помощью одной вычислительной машины. Если платформа неподвижна, робот не перемещается (рисунок 1.2), а если робот установлен на тележке, он становится мобильным (рисунок 1.3). Промышленные роботы бывают с одним манипулятором или несколькими (рисунок 1.4)