1. Originea roboților industriali Invenția roboților industriali poate fi urmărită încă din 1954, când George Devol a solicitat un brevet privind conversia pieselor programabile. După parteneriatul cu Joseph Engelberger, a fost înființată prima companie de roboți din lume, Unimation, iar primul robot a fost pus în uz pe linia de producție General Motors în 1961, în principal pentru extragerea pieselor dintr-o mașină de turnare sub presiune. Majoritatea manipulatoarelor universale cu propulsie hidraulic (Unimates) au fost vândute în anii următori, utilizate pentru manipularea părților corpului și sudarea în puncte. Ambele aplicații au avut succes, ceea ce indică faptul că roboții pot funcționa în mod fiabil și pot garanta o calitate standardizată. În curând, multe alte companii au început să dezvolte și să producă roboți industriali. S-a născut o industrie condusă de inovație. Cu toate acestea, au fost nevoie de mulți ani pentru ca această industrie să devină cu adevărat profitabilă.
2. Stanford Arm: O descoperire majoră în robotică Revoluționarul „Stanford Arm” a fost proiectat de Victor Scheinman în 1969 ca prototip al unui proiect de cercetare. Era student la inginerie la Departamentul de Inginerie Mecanică și a lucrat la Laboratorul de Inteligență Artificială Stanford. „Brațul Stanford” are 6 grade de libertate, iar manipulatorul complet electrificat este controlat de un computer standard, un dispozitiv digital numit PDP-6. Această structură cinematică non-antropomorfă are o prismă și cinci articulații revolutive, ceea ce facilitează rezolvarea ecuațiilor cinematice ale robotului, accelerând astfel puterea de calcul. Modulul de acționare constă dintr-un motor de curent continuu, o unitate de antrenare armonică și un reductor cu roți dințate, un potențiometru și un tahometru pentru feedback-ul de poziție și viteză. Designul ulterioar al robotului a fost profund influențat de ideile lui Scheinman.
3. Nașterea robotului industrial complet electrificat În 1973, ASEA (acum ABB) a lansat primul robot industrial controlat de microcomputer, complet electrificat IRB-6 din lume. Poate efectua o mișcare continuă a traseului, care este o condiție prealabilă pentru sudarea și procesarea cu arc. Este raportat că acest design s-a dovedit a fi foarte robust și robotul are o durată de viață de până la 20 de ani. În anii 1970, roboții au fost răspândiți rapid în industria auto, în principal pentru sudare și încărcare și descărcare.
4. Design revoluționar al roboților SCARA În 1978, un robot de asamblare compatibil selectiv (SCARA) a fost dezvoltat de Hiroshi Makino la Universitatea din Yamanashi, Japonia. Acest design emblematic low-cost pe patru axe a fost perfect adaptat nevoilor de asamblare a pieselor mici, deoarece structura cinematică permitea mișcări rapide și conforme ale brațului. Sistemele flexibile de asamblare bazate pe roboți SCARA cu compatibilitate bună cu designul produsului au promovat foarte mult dezvoltarea de produse electronice și de larg consum la nivel mondial.
5. Dezvoltarea roboților ușori și paraleli Cerințele privind viteza și masa robotului au condus la noi proiecte cinematice și de transmisie. Încă din primele zile, reducerea masei și inerției structurii robotului a fost un obiectiv major de cercetare. Un raport de greutate de 1:1 față de mâna omului a fost considerat punctul de referință suprem. În 2006, acest obiectiv a fost atins de un robot ușor de la KUKA. Este un braț robot compact cu șapte grade de libertate, cu capabilități avansate de control al forței. O altă modalitate de a atinge obiectivul de greutate ușoară și structuri rigide a fost explorată și urmărită încă din anii 1980, și anume dezvoltarea mașinilor-unelte paralele. Aceste mașini își conectează efectorii de capăt la modulul de bază al mașinii prin intermediul a 3 până la 6 console paralele. Acești așa-numiți roboți paraleli sunt foarte potriviți pentru viteză mare (cum ar fi apucarea), precizie ridicată (cum ar fi pentru prelucrare) sau manipularea sarcinilor mari. Cu toate acestea, spațiul lor de lucru este mai mic decât cel al roboților similari în serie sau în buclă deschisă.
6. Roboți cartezieni și roboți cu două mâini În prezent, roboții cartezieni sunt încă ideali pentru aplicații care necesită un mediu de lucru larg. În plus față de designul tradițional folosind axe de translație ortogonale tridimensionale, Gudel a propus o structură de cadru cu crestături în țevi în 1998. Acest concept permite unuia sau mai multor brațe robot să urmărească și să circule într-un sistem de transfer închis. În acest fel, spațiul de lucru al robotului poate fi îmbunătățit cu mare viteză și precizie. Acest lucru poate fi deosebit de valoros în logistică și fabricarea mașinilor. Operarea delicată a celor două mâini este crucială pentru sarcini complexe de asamblare, procesare simultană a operațiunilor și încărcarea obiectelor mari. Primul robot sincron cu două mâini disponibil comercial a fost introdus de Motoman în 2005. Fiind un robot cu două mâini care imită întinderea și dexteritatea unui braț uman, acesta poate fi plasat într-un spațiu în care lucrau anterior muncitorii. Prin urmare, costurile de capital pot fi reduse. Dispune de 13 axe de mișcare: 6 în fiecare mână, plus o singură axă pentru rotația de bază.
7. Roboți mobili (AGV) și sisteme flexibile de producție În același timp, au apărut vehiculele automate ghidate (AGV) de robotică industrială. Acești roboți mobili se pot deplasa într-un spațiu de lucru sau pot fi utilizați pentru încărcarea echipamentelor punct la punct. În conceptul de sisteme de producție flexibile automatizate (FMS), AGV-urile au devenit o parte importantă a flexibilității căii. Inițial, AGV-urile se bazau pe platforme pregătite în prealabil, cum ar fi fire sau magneți încorporați, pentru navigarea în mișcare. Între timp, AGV-urile cu navigare liberă sunt folosite în producția și logistica la scară largă. De obicei, navigarea lor se bazează pe scanere laser, care oferă o hartă 2D precisă a mediului actual actual pentru poziționarea autonomă și evitarea obstacolelor. Încă de la început, combinația de AGV-uri și brațe robot a fost considerată a fi capabilă să încarce și să descarce automat mașinile-unelte. Dar, de fapt, aceste brațe robotizate au avantaje economice și de cost doar în anumite ocazii specifice, precum dispozitivele de încărcare și descărcare din industria semiconductoarelor.
8. Șapte tendințe majore de dezvoltare a roboților industriali Începând cu anul 2007, evoluția roboților industriali poate fi marcată de următoarele tendințe majore: 1. Reducerea costurilor și îmbunătățirea performanței – Prețul unitar mediu al roboților a scăzut la 1/3 din prețul inițial al roboților echivalenti în 1990, ceea ce înseamnă că automatizarea devine din ce în ce mai ieftină și mai ieftină, în același timp, cu performanța roboților. capacitatea, timpul mediu dintre defecțiuni MTBF) au fost îmbunătățite semnificativ. 2. Integrarea tehnologiei PC și a componentelor IT - Tehnologia computerelor personale (PC), software-ul de consum și componentele gata făcute aduse de industria IT au îmbunătățit efectiv rentabilitatea roboților.- Acum, majoritatea producătorilor integrează procesoare bazate pe PC, precum și programarea, comunicarea și simularea în controler și folosesc piața IT de mare randament pentru a-l menține. 3. Control colaborativ multi-roboți – Mai mulți roboți pot fi programați, coordonați și sincronizați în timp real printr-un controler, care permite roboților să lucreze împreună cu precizie într-un singur spațiu de lucru. 4. Utilizarea pe scară largă a sistemelor de viziune – Sistemele de vedere pentru recunoașterea obiectelor, poziționarea și controlul calității devin din ce în ce mai mult parte din controlerele roboților.5. Rețea și control de la distanță – Roboții sunt conectați la rețea prin fieldbus sau Ethernet pentru un control, configurare și întreținere mai bune.6. Noi modele de afaceri – Noile planuri financiare permit utilizatorilor finali să închirieze roboți sau să pună o companie profesionistă sau chiar un furnizor de roboți să opereze o unitate de robot, ceea ce poate reduce riscurile de investiție și poate economisi bani.7. Popularizarea instruirii și educației – Instruirea și învățarea au devenit servicii importante pentru ca mai mulți utilizatori finali să recunoască robotica. – Materialele și cursurile multimedia profesionale sunt concepute pentru a educa inginerii și forța de muncă pentru a le permite să planifice, să programeze, să opereze și să întrețină eficient unitățile robotizate.
、
Ora postării: 15-apr-2025
