Der Roboter hat sich bis heute weiterentwickelt und die Mainframe-Struktur wurde implementiert. Seine Entwicklung ist keine Sache über Nacht, sondern seit mehr als einem halben Jahrhundert. Lassen Sie uns über die Zusammensetzung und Entwicklung des Roboters sprechen.
1. Die Zusammensetzung des Roboters
Der Roboter besteht aus drei Hauptteilen und sechs Subsystemen, von denen sich die drei Hauptteile auf den mechanischen Teil, den Sensorteil und den Steuerteil beziehen, und die sechs Subsysteme beziehen sich auf das Antriebssystem, das mechanische Struktursystem, das Gefühlssystem, das Roboter-Umgebungs-Interaktionssystem, das Mensch-Computer-Interaktionssystem und das Steuerungssystem ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Die Funktionen der sechs Subsysteme werden im Folgenden beschrieben:
(1) Antriebssystem. Das Antriebssystem ist eine Übertragungsvorrichtung, die für jedes Gelenk, dh jeden Grad der Bewegungsfreiheit, angeordnet ist, um den Roboter zum Laufen zu bringen. Das Antriebssystem kann entweder ein hydraulisches Getriebe, ein pneumatisches Getriebe, ein elektrisches Getriebe oder ein umfassendes System, das sie kombiniert, oder ein direkter antrieb oder ein indirekter Antrieb durch mechanische Übertragungsmechanismen wie Synchronriemen, Ketten, Zahnräder, Oberschwingungsgetriebe usw. sein.
(2) Mechanisches Struktursystem. Das mechanische Struktursystem des Industrieroboters besteht aus drei Teilen: der Basis, dem Arm und dem Endbediener. Jedes Teil hat mehrere Freiheitsgrade, die ein mechanisches System mit mehreren Freiheitsgraden bilden. Wenn die Basis einen Gehmechanismus hat, stellt sie einen Laufroboter dar; Wenn die Basis keinen Geh- und Taillendrehmechanismus hat, bildet sie einen einzigen Roboterarm. Der Arm besteht im Allgemeinen aus drei Teilen: dem Oberarm, dem Unterarm und dem Handgelenk. Der Endbediener ist ein wichtiges Teil, das direkt am Handgelenk montiert ist. Es kann eine zwei- oder mehrfingerige Klaue sein, oder es kann eine Malpistole, ein Schweißwerkzeug und andere Arbeitswerkzeuge sein.
(3) Fühlen Sie das System. Das Sensorsystem umfasst ein internes Sensormodul und ein externes Sensormodul und hat die Aufgabe, wertvolle Informationen über die internen und externen Umgebungszustände zu erhalten. Durch den Einsatz intelligenter Sensoren kann die Mobilität, Anpassungsfähigkeit und Intelligenz von Robotern verbessert werden. Obwohl das menschliche Sensorsystem extrem empfindlich auf die Informationen der Außenwelt reagiert, ist der Sensor für einige spezielle Informationen genauer als das menschliche Sensorsystem.
(4) Roboter-Umgebungs-Interaktionssystem. Die Rolle des Roboter-Umgebungs-Interaktionssystems besteht darin, die gegenseitige Verbindung und Koordination zwischen dem Industrieroboter und der Ausrüstung in der externen Umgebung zu realisieren. Industrieroboter und externe Geräte können in eine Funktionseinheit integriert werden, wie z.B. Bearbeitungs- und Fertigungseinheiten, Schweißeinheiten, Montageeinheiten usw. Natürlich können auch mehrere Roboter, mehrere Werkzeugmaschinen oder Geräte, mehrere Teilelager usw. in eine Funktionseinheit integriert werden, um komplexe Aufgaben zu erfüllen.
(5) Mensch-Computer-Interaktionssystem. Die Rolle des Mensch-Computer-Interaktionssystems besteht darin, die Beteiligung des Bedieners an der Robotersteuerung und den Kontakt mit dem Roboter zu realisieren. Zum Beispiel Standardterminals für Computer, Befehlskonsolen, Informationsanzeigetafeln, Gefahrensignalalarme usw. Das System kann in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich das Befehlsgerät und das Informationsanzeigegerät.
(6) Kontrollsystem. Die Funktion des Steuerungssystems besteht darin, den Aktuator des Roboters zu steuern, um die spezifizierte Bewegung und Funktion gemäß dem Betriebsanweisungenprogramm des Roboters und dem Feedback-Signal des Sensors auszuführen. Verfügt der Industrieroboter über keine Informationsrückkopplungsfunktion, handelt es sich um eine Regelung mit offenem Regelkreis; Wenn es über eine Informationsrückkopplungsfunktion verfügt, handelt es sich um ein geschlossenes Regelsystem. Nach dem Steuerungsprinzip kann das Steuerungssystem in Programmsteuerungssystem, adaptives Steuerungssystem und Künstliche-Intelligenz-Steuerungssystem unterteilt werden. Je nach Form der Steuerbewegung kann das Steuerungssystem in Punktsteuerung und Trajektoriensteuerung unterteilt werden.
2. Die Entwicklung von Robotern
Übrigens möchte ich über den Entwicklungsstand von Robotern auf der ganzen Welt sprechen. 1954 schlug Davor in den Vereinigten Staaten erstmals das Konzept der Industrieroboter vor und meldete ein Patent an. Der Schlüssel des Patents ist die Verwendung von Servotechnologie, um die Gelenke des Roboters zu steuern, dem Roboter Bewegungen mit Hilfe menschlicher Hände beizubringen, und der Roboter hat die Funktion, Bewegungen aufzuzeichnen und zu reproduzieren. Dies ist der sogenannte Lehr- und Reproduktionsroboter, und die meisten der vorhandenen Roboter übernehmen diese Steuerungsmethode. Joseph F. Engel Berger, bekannt als "Vater der Industrieroboter", gründete 1958 das weltweit erste Robotikunternehmen Unimation und war an der Entwicklung des ersten Unimate-Roboters beteiligt. Der Roboter ist ein fünfachsiger hydraulisch angetriebener Roboter für Druckgussarbeiten, und die Steuerung des Arms erfolgt über einen speziellen Computer. Es verwendet diskrete numerische Bedienelemente und ist mit einer Magnettrommel zur Speicherung von Informationen ausgestattet und kann sich 180 Arbeitsschritte merken. Während dieser Zeit begann auch ein anderes amerikanisches Unternehmen, AMF, mit der Entwicklung von Versatran-Industrierobotern. Es wird hauptsächlich für den Materialtransport zwischen Maschinen verwendet und wird hydraulisch angetrieben. Der Arm des Roboters kann sich um die Basis drehen, in vertikaler Richtung auf und ab heben und sich auch in radialer Richtung ausdehnen und zusammenziehen. Im Allgemeinen können Unimate und Versatran als die ersten Industrieroboter der Welt angesehen werden. Die Steuerungsmethoden dieser beiden Industrieroboter ähneln in etwa den CNC-Werkzeugmaschinen, aber ihre Form und Eigenschaften sind sehr unterschiedlich und bestehen hauptsächlich aus menschenähnlichen Händen und Armen.
Alles in allem sind Roboter ein wichtiges Symbol für den modernen technologischen Fortschritt. Es ist eine konkrete Manifestation der umfassenden nationalen Stärke eines Landes.