Різновиди промислових роботів, RuAut - Центр промислової автоматизації
Вже нікого не здивуєш наявністю на виробничих підприємствах промислових роботів. Рівень роботизації у промисловості зростає день у день. Зі зростанням рівня роботизації зростає і різноманітність самих роботів. Розробники вигадують нові і нові різновиди роботів, щоб знизити вартість володіння, збільшити продуктивність під конкретне завдання і спростити налагодження і запуск роботи робота. Щоб почати розбиратися в цьому всьому різноманітті промислової робототехніки, розглянемо основні типи роботів та їх функції.
Шарнірні роботи нагадують рух людської руки, вони складаються з обертальних кінематичних пар і мають від 4 до 6 керованих осей. Така конструкція дозволяє шарнірним роботам виконувати просторові переміщення зі складною траєкторією. Прикладами завдань, з якими на ура впораються шарнірні роботи є: контурне зварювання або фрезерування, а також фарбування складних поверхонь, таких як автомобільний кузов. Також їх використовують для більшості завдань pick & place. Однак існує думка, що функціонал шарнірних роботів для цих завдань часто є надмірним. Монтаж шарнірного робота найчастіше проводиться підлоговий, проте трапляються варіанти монтажу на стіну або стелю. Радіус дії шарнірних роботів може сягати кількох метрів, а вантажопідйомність понад 1 тонни.
Декартові та портальні роботи
Декартові роботи мають, як правило, три лінійні осі управління. Кожна з цих осей знаходиться під прямим кутом до двох інших. Якщо одна з ланок, яка здійснює горизонтальне переміщення, має підтримку на обох кінцях ланки, то такий декарт робот називається портальним.Так як декартові роботи мають лише лінійні переміщення, то розробникам досить просто написати програму для переміщення маніпуляторів у будь-яку точку простору, використовуючи нескладні тригонометричні функції. Характеристики портальних роботів можуть бути абсолютно різноманітними та залежать від вибраних лінійних сервоприводів та механічної частини.
Дельта-роботи – це один із видів паралельних роботів, відмінною особливістю яких є трикутна платформа з трьома шарнірними важелями. Саме через трикутну платформу робот отримав свою назву, оскільки візуально вона схожа на літеру грецького алфавіту «Δ – дельта». Особливістю є використання паралелограмів у конструкції маніпулятора, що дозволяє зберігати просторову орієнтацію виконавчого пристрою робота. Основною перевагою дельта-роботів є їхня висока швидкість переміщення за рахунок мінімальної інерції.
Роботи – маніпулятори типу SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) – це маніпулятори з селективною гнучкістю. Конструктивно вони жорсткі у вертикальній площині, тобто вздовж осі Z, при цьому горизонтальній площині (по осях X і Y) мають податливість. Такі роботи часто виконують складальні операції. Роботи типу SCARA можуть працювати швидше, ніж декартові роботи, і мають невеликі габарити, але вони можуть бути дорожчими. Застосування SCARA роботів особливо вигідне для збирання вузлів, де робот повинен вкладати одні деталі в інші, при цьому не з'єднуючи їх. Важливим є те, що завдяки своїй конструкції, маніпулятор може витягнутися, розпрямивши «лікоть», а може звернутися, звільнивши простір, що займає. Це зручно при роботі в обмеженому просторі, і коли деталіпереміщаються з одного виробничого модуля до іншого.
Мобільні роботи (роботи для транспортування матеріалів, складування, обслуговування верстатів) зараз активно розвиваються. Впровадження в них датчиків та засобів навігації у поєднанні з розвиненим алгоритмічним забезпеченням забезпечують їх високою швидкістю та гнучкістю застосування. Вони можуть бути інтегровані в інші системи, що мають можливість руху, і мати свою автономну систему навігації. Наприклад, автономні роботи здатні тягнути за собою групу візків та утримувати вантажі. Вони працюють із різними типами пневматичних тягово-зчіпних з'єднувачів. Обладнані функціями безпеки, які дозволяють мобільному роботу автономно та безпечно переміщатися територією виробничих приміщень.
Дрони – це літаючі апарати з дистанційним керуванням (тобто насправді вони не зовсім роботи). У більш широкому значенні - це мобільні, автономні апарати, запрограмовані виконання будь-яких завдань. Вони застосовуються для промислових додатків, таких як перевірка безпеки, з метою моніторингу та для наукових досліджень, у небезпечних зонах, на пересіченій місцевості. В даний час такі апарати можуть використовуватися під водою та в повітрі. Впровадження в них можливості працювати автономно дозволить цим мобільним роботам самостійно формувати та надсилати звіти або самим вибирати команди управління за необхідності.
Колаборативні роботи оснащені датчиками, що обмежують зусилля та/або швидкість ланок, і, залежно від застосування, можуть працювати безпосередньо біля людини без встановлення захисного огородження. Поки що такі роботи були в основному шарнірного типу, але подібні датчикиможуть бути застосовані і до звичайних робіт. Ця технологія розвивається швидше, ніж робот проходить сертифікацію на відповідність стандартам безпеки. Деякі з таких роботів можуть бути дворукими, щоб краще копіювати маніпуляційні здібності людини і легше інтегруватися в існуючий виробничий процес без необхідності його перебудовувати. Адаптивна точність колаборативних роботів дозволяє їм ефективно працювати у напівструктурованих середовищах, використовуючи вбудовану систему машинного зору.