beritabjtp

Sejarah pembangunan robot industri: evolusi daripada senjata robot kepada pembuatan pintar

1. Asal Usul Robot Perindustrian Penciptaan robot industri boleh dikesan sejak 1954, apabila George Devol memohon paten pada penukaran bahagian boleh diprogramkan. Selepas bekerjasama dengan Joseph Engelberger, syarikat robot pertama di dunia Unimation telah ditubuhkan, dan robot pertama telah digunakan pada barisan pengeluaran General Motors pada tahun 1961, terutamanya untuk menarik bahagian keluar dari mesin tuangan mati. Kebanyakan manipulator universal berkuasa hidraulik (Unimates) telah dijual pada tahun-tahun berikutnya, digunakan untuk manipulasi bahagian badan dan kimpalan titik. Kedua-dua aplikasi berjaya, menunjukkan bahawa robot boleh berfungsi dengan pasti dan menjamin kualiti piawai. Tidak lama kemudian, banyak syarikat lain mula membangun dan mengeluarkan robot industri. Industri yang didorong oleh inovasi telah dilahirkan. Walau bagaimanapun, industri ini mengambil masa bertahun-tahun untuk menjadi benar-benar menguntungkan.
2. Stanford Arm: Satu Terobosan Utama dalam Robotik "Stanford Arm" yang terobosan telah direka oleh Victor Scheinman pada tahun 1969 sebagai prototaip projek penyelidikan. Beliau merupakan pelajar kejuruteraan di Jabatan Kejuruteraan Mekanikal dan bekerja di Makmal Kepintaran Buatan Stanford. "Stanford Arm" mempunyai 6 darjah kebebasan, dan manipulator elektrik sepenuhnya dikawal oleh komputer standard, peranti digital yang dipanggil PDP-6. Struktur kinematik bukan antropomorfik ini mempunyai prisma dan lima sambungan berputar, yang memudahkan untuk menyelesaikan persamaan kinematik robot, dengan itu mempercepatkan kuasa pengkomputeran. Modul pemacu terdiri daripada motor DC, pemacu harmonik dan pengurang gear taji, potensiometer dan takometer untuk maklum balas kedudukan dan kelajuan. Reka bentuk robot seterusnya sangat dipengaruhi oleh idea Scheinman

3. Kelahiran robot industri elektrik sepenuhnya Pada tahun 1973, ASEA (kini ABB) melancarkan robot industri yang dikawal oleh mikrokomputer dan elektrik sepenuhnya IRB-6 yang pertama di dunia. Ia boleh melakukan pergerakan laluan berterusan, yang merupakan prasyarat untuk kimpalan dan pemprosesan arka. Dilaporkan bahawa reka bentuk ini telah terbukti sangat teguh dan robot itu mempunyai hayat perkhidmatan sehingga 20 tahun. Pada tahun 1970-an, robot telah tersebar dengan pantas ke industri automotif, terutamanya untuk mengimpal dan memuat dan memunggah.

4. Reka Bentuk Revolusi Robot SCARA Pada tahun 1978, Robot Pemasangan Pematuhan Terpilih (SCARA) telah dibangunkan oleh Hiroshi Makino di Universiti Yamanashi, Jepun. Reka bentuk kos rendah empat paksi mercu tanda ini telah disesuaikan dengan sempurna kepada keperluan pemasangan bahagian kecil, kerana struktur kinematik membenarkan pergerakan lengan yang pantas dan patuh. Sistem pemasangan fleksibel berdasarkan robot SCARA dengan keserasian reka bentuk produk yang baik telah banyak menggalakkan pembangunan produk elektronik dan pengguna volum tinggi di seluruh dunia.
5. Pembangunan Robot Ringan dan Selari Keperluan kelajuan dan jisim robot telah membawa kepada reka bentuk kinematik dan penghantaran yang baru. Dari hari-hari awal, mengurangkan jisim dan inersia struktur robot adalah matlamat penyelidikan utama. Nisbah berat 1:1 kepada tangan manusia dianggap sebagai penanda aras muktamad. Pada tahun 2006, matlamat ini dicapai oleh robot ringan dari KUKA. Ia ialah lengan robot tujuh darjah kebebasan padat dengan keupayaan kawalan daya lanjutan. Satu lagi cara untuk mencapai matlamat struktur ringan dan tegar telah diterokai dan diusahakan sejak 1980-an, iaitu pembangunan alatan mesin selari. Mesin ini menyambungkan pengesan hujungnya kepada modul asas mesin melalui 3 hingga 6 kurungan selari. Apa yang dipanggil robot selari ini sangat sesuai untuk kelajuan tinggi (seperti untuk menggenggam), ketepatan tinggi (seperti untuk pemprosesan) atau mengendalikan beban tinggi. Walau bagaimanapun, ruang kerja mereka lebih kecil daripada robot bersiri atau gelung terbuka yang serupa.

6. Robot Cartesian dan robot dua tangan Pada masa ini, robot Cartesian masih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan persekitaran kerja yang luas. Sebagai tambahan kepada reka bentuk tradisional menggunakan paksi terjemahan ortogon tiga dimensi, Gudel mencadangkan struktur rangka tong bertakik pada tahun 1998. Konsep ini membolehkan satu atau lebih lengan robot menjejak dan beredar dalam sistem pemindahan tertutup. Dengan cara ini, ruang kerja robot boleh dipertingkatkan dengan kelajuan dan ketepatan tinggi. Ini mungkin sangat berharga dalam logistik dan pembuatan mesin. Operasi halus kedua-dua tangan adalah penting untuk tugas pemasangan yang kompleks, pemprosesan operasi serentak dan pemuatan objek besar. Robot dua tangan segerak pertama yang tersedia secara komersial telah diperkenalkan oleh Motoman pada tahun 2005. Sebagai robot dua tangan yang meniru jangkauan dan ketangkasan lengan manusia, ia boleh diletakkan di ruang di mana pekerja bekerja sebelum ini. Oleh itu, kos modal dapat dikurangkan. Ia mempunyai 13 paksi gerakan: 6 dalam setiap tangan, ditambah dengan paksi tunggal untuk putaran asas.
7. Robot Mudah Alih (AGV) dan Sistem Pengilangan Fleksibel Pada masa yang sama, kenderaan berpandu automatik (AGV) robotik industri muncul. Robot mudah alih ini boleh bergerak di sekitar ruang kerja atau digunakan untuk memuatkan peralatan dari titik ke titik. Dalam konsep sistem pembuatan fleksibel automatik (FMS), AGV telah menjadi bahagian penting dalam fleksibiliti laluan. Pada asalnya, AGV bergantung pada platform yang telah disediakan terlebih dahulu, seperti wayar atau magnet terbenam, untuk navigasi gerakan. Sementara itu, AGV navigasi percuma digunakan dalam pembuatan dan logistik berskala besar. Biasanya navigasi mereka adalah berdasarkan pengimbas laser, yang menyediakan peta 2D yang tepat tentang persekitaran sebenar semasa untuk kedudukan autonomi dan mengelakkan halangan. Sejak awal, gabungan AGV dan lengan robot dianggap boleh memuatkan dan memunggah alatan mesin secara automatik. Tetapi sebenarnya, senjata robotik ini mempunyai kelebihan ekonomi dan kos hanya dalam keadaan tertentu tertentu, seperti memuat dan memunggah peranti dalam industri semikonduktor.

8. Tujuh trend pembangunan utama robot perindustrian Sehingga tahun 2007, evolusi robot industri boleh ditandakan dengan trend utama berikut: 1. Pengurangan kos dan peningkatan prestasi – Purata harga seunit robot telah menurun kepada 1/3 daripada harga asal robot setara pada tahun 1990, yang bermaksud bahawa automasi, pada masa yang sama, prestasi robot semakin murah dan parameter kelajuan yang sama. kapasiti beban, min masa antara kegagalan MTBF) telah dipertingkatkan dengan ketara. 2. Penyepaduan teknologi PC dan komponen IT – Teknologi komputer peribadi (PC), perisian gred pengguna dan komponen siap pakai yang dibawa oleh industri IT telah meningkatkan keberkesanan kos robot dengan berkesan.- Kini, kebanyakan pengeluar menyepadukan pemproses berasaskan PC serta pengaturcaraan, komunikasi dan simulasi ke dalam pengawal, dan menggunakan pasaran IT hasil tinggi untuk mengekalkannya. 3. Kawalan kolaboratif berbilang robot – Berbilang robot boleh diprogramkan dan diselaraskan serta disegerakkan dalam masa nyata melalui pengawal, yang membolehkan robot berfungsi dengan tepat bersama dalam satu ruang kerja. 4. Penggunaan sistem penglihatan yang meluas – Sistem penglihatan untuk pengecaman objek, kedudukan dan kawalan kualiti semakin menjadi sebahagian daripada pengawal robot.5. Rangkaian dan alat kawalan jauh – Robot disambungkan ke rangkaian melalui bas medan atau Ethernet untuk kawalan, konfigurasi dan penyelenggaraan yang lebih baik.6. Model perniagaan baharu – Pelan kewangan baharu membolehkan pengguna akhir menyewa robot atau mempunyai syarikat profesional atau pembekal robot mengendalikan unit robot, yang boleh mengurangkan risiko pelaburan dan menjimatkan wang.7. Mempopularkan latihan dan pendidikan – Latihan dan pembelajaran telah menjadi perkhidmatan penting untuk lebih ramai pengguna akhir mengenali robotik. – Bahan dan kursus multimedia profesional direka bentuk untuk mendidik jurutera dan buruh bagi membolehkan mereka merancang, memprogram, mengendali dan menyelenggara unit robot dengan cekap.

1736490705199


Masa siaran: Apr-15-2025