I. Clasificación de robots industriales
De acuerdo con el formulario de coordenadas del operador, se puede dividir en:
(1) Robots industriales tipo coordenadas cartesianas
Su pieza de movimiento consta de tres movimientos lineales perpendiculares mutuamente perpendiculares (es decir, PPP), y su gráfico de espacio de trabajo es rectangular. Su distancia de movimiento en cada dirección axial se puede leer directamente en cada eje de coordenadas, que es intuitiva, fácil de programar y calcular la posición y la actitud, la alta precisión de posicionamiento, el control sin acoplamiento, estructura simple, pero el espacio ocupado por el cuerpo es grande, el rango de acción es pequeño, pobre flexibilidad y difícil de trabajar en la coordinación con otros robots industriales.
(2) Robot industrial tipo coordenada cilíndrica
La forma de movimiento se realiza mediante una rotación y dos sistemas de movimiento móvil, el gráfico del espacio de trabajo para el cilindro, en comparación con el robot industrial coordinado cartesiano, en las mismas condiciones del espacio de trabajo, el cuerpo ocupa un pequeño volumen, pero el rango de movimiento es grande, su precisión posicional es en segundo lugar solo al robot coordinado Cartesian, difícil en la coordinación con otros robots industriales.
(3) Robot de coordenadas esféricas
También conocido como robot industrial de coordenadas polares, el movimiento del brazo por dos rotación y un movimiento lineal (es decir, RRP, un rotativo, un tono y un movimiento telescópico) compuesto por el espacio de trabajo para una esfera, puede ser una acción de tono arriba y abajo y puede comprender el terreno o enseñar la posición baja de la coordinación de la obra de trabajo, su precisión de posición es alta, el error de posición es el proporción a la longitud del armario.
(4) Robots industriales de múltiples articulaciones
Also known as rotary coordinate industrial robots, this industrial robot arm and human upper limb similar to the first three joints are rotary vice (ie, RRR), the industrial robot is generally composed of columns and large and small arms, columns and large arms see the formation of the shoulder joints, large arms and small arms to form elbow joints, can make the large arm to do rotary motion and pitch swing, small arm to do the pitch swing. Su estructura es la huella más compacta, flexibilidad, más pequeña, puede funcionar en coordinación con otros robots industriales, pero la precisión posicional enseña baja, hay un problema de equilibrio, el acoplamiento de control, este robot industrial es cada vez más ampliamente utilizado.
(5) Robot industrial tipo articulación plana
Utiliza una junta móvil y dos juntas rotativas (es decir, PRR), juntas móviles para lograr el movimiento hacia arriba y hacia abajo, mientras que las dos juntas giratorias controlan los movimientos delanteros y traseros, izquierda y derecha. Esta forma de robot industrial también se conoce como robot de ensamblaje (Scara (Robot de ensamblaje de cumplimiento selectivo). En la dirección horizontal, tiene flexibilidad, mientras que en la dirección vertical, ha enseñado una gran rigidez. Es una estructura simple, una acción flexible, principalmente en operaciones de ensamblaje, especialmente adecuada para el ensamblaje de la insension de las partes pequeñas, como en la industria eléctrica, la industria de la industria eléctrica, la inserción, la ensamblaje de la amplia rango de la amplia rango en la amplia rango de las aplicaciones de ensamblaje de las partes pequeñas.
De acuerdo con el método de conducción, se puede dividir en:
(1) Robots industriales neumáticos
This type of industrial robots to compressed air to drive the operator, the advantages of the air source is convenient, rapid action, simple structure and low cost, no pollution, the disadvantage is that the air is compressible, resulting in poor stability of the working speed, but also because of the gas source pressure is generally only about 6kPa, so this type of industrial robots grasp force is smaller, generally only a few tens of Newtons, the maximum of more than a hundred Newtons.
(2) robots industriales hidráulicos
La presión hidráulica es mucho más alta que la presión del aire, generalmente de aproximadamente 70 kPa, por lo que el robot industrial del disco hidráulico tiene una mayor capacidad de elevación, hasta miles de newtons. Estos robots industriales son compactos, transmisión suave, acción sensible, pero los requisitos de sellado son altos y no deben funcionar en un entorno de alta o baja temperatura.
(3) Robots industriales eléctricos
Esta es actualmente la clase más utilizada de robots industriales, no solo debido a las muchas variedades de motores eléctricos, el diseño de robots industriales proporciona una variedad de opciones, sino también porque pueden usar una variedad de métodos de control flexibles. En los primeros días, se usaron motores paso a paso para conducirlos, luego se desarrollaron unidades de servicio de servicio de DC, y ahora las unidades de accionamiento de servomotor de AC también se están desarrollando rápidamente. Estas unidades de accionamiento impulsan directamente al operador, o a través de dispositivos como el reductor armónico para ralentizar la unidad, la estructura es muy compacta y simple.
II. Sistema de control de robots industriales
Tecnología de control de robot industrial
- Se desarrolla sobre la base de la tecnología de control de los sistemas mecánicos tradicionales, por lo que no existe una diferencia fundamental entre los dos, pero el sistema de control de robots industriales tiene muchas características especiales. Las características son las siguientes:
- Los robots industriales tienen una serie de articulaciones, los robots industriales típicos tienen cinco o seis articulaciones, cada articulación está controlada por un servo sistema, el movimiento de múltiples articulaciones requiere que cada servo sistema trabaje juntos.
- La tarea de trabajo del robot industrial es exigir que la mano del operador realice el movimiento de puntos espaciales o el movimiento de trayectoria continua, el control de movimiento de los robots industriales, la necesidad de operaciones de transformación de coordenadas complejas, así como la operación inverso de la función matriz.
- El modelo matemático de los robots industriales es un modelo de complejo de parámetros multivariante, no lineal y variable, también existe un acoplamiento entre las variables, por lo que el control de los robots industriales a menudo se usa en el control de la avance, la compensación, el desacoplamiento y las técnicas de control complejas y adaptativas y otras complejas.
- Los robots industriales más avanzados requieren la determinación y el análisis de las condiciones ambientales, las instrucciones de control, el uso de computadoras para establecer una gran base de información, el uso de inteligencia artificial para el control, la toma de decisiones, la gestión y la operación, de acuerdo con los requisitos dados, la selección automática de la mejor ley de control.
El sistema de control de los robots industriales envía requisitos básicos:
- Tenga en cuenta la posición, la velocidad, la aceleración y otras funciones de control de los robots industriales, para el movimiento continuo de trayectoria de los robots industriales también debe tener la trayectoria de las funciones de planificación y control.
- Conveniente función de interacción humana-máquina, el operador utiliza el código de comando directo a las instrucciones de rol de robot industrial. El uso de robots industriales con conocimiento operativo de la función de salto del programa de memoria, corrección y trabajo.
- Tiene la función de detectar y sentir el entorno externo (incluidas las condiciones de funcionamiento). Para que el robot industrial tenga la capacidad de adaptarse a los cambios en el estado externo, el robot industrial debe poder medir, reconocer, juzgar y comprender funciones como la visión, el sentido de la fuerza, el sentido táctil y otra información relevante. En líneas de producción automatizadas, los robots industriales aplican la capacidad de intercambiar información con otros equipos y coordinar su trabajo.
Clasificación del sistema de control de robots industriales:
- El sistema de control de robots industriales se puede clasificar desde diferentes perspectivas, como controlar el movimiento de diferentes maneras, que se puede dividir en control articular, control de movimiento espacial cartesiano y control adaptativo; De acuerdo con las diferentes formas de control de trayectoria, que se pueden dividir en el control de puntos y el control continuo de la trayectoria; De acuerdo con las diferentes formas de control de velocidad, que se pueden dividir en control de velocidad, control de aceleración, control de fuerza.
- Sistema de control del programa, a cada grado de libertad para imponer un cierto rol de control regular, el robot puede darse cuenta de la trayectoria espacial requerida.
- El sistema de control adaptativo, cuando las condiciones externas cambian, para garantizar la calidad requerida o para mejorar la calidad del control por sí solo con la acumulación de experiencia, el proceso se basa en el estado de la máquina de operaciones y la observación de errores de servo, y luego ajusta los parámetros del modelo no lineal, hasta que el error desaparezca. La estructura y los parámetros de dicho sistema pueden cambiar automáticamente con el tiempo y las condiciones.
- Los sistemas de inteligencia artificial, que no pueden preparar un programa de movimiento por adelantado, requieren que la acción de control se determine en tiempo real durante el proceso de movimiento basado en la información del estado circundante obtenida. Cuando las condiciones externas cambian, para garantizar la calidad requerida o para mejorar la calidad de control por sí solo con la acumulación de experiencia, el proceso se basa en la observación del estado de la máquina de operaciones y el error de servo, y luego ajusta los parámetros del modelo no lineal hasta que el error desaparezca. La estructura y los parámetros de dicho sistema pueden cambiar automáticamente con el tiempo y las condiciones. Por lo tanto, este sistema es un sistema de control adaptativo.