Pasaulē pirmaisrūpnieciskais robotsdzimis Amerikas Savienotajās Valstīs 1962. gadā. Amerikāņu inženieris Džordžs Čārlzs Devols, jaunākais, ierosināja "robotu, kas var elastīgi reaģēt uz automatizāciju, izmantojot mācīšanas un atskaņošanas procesus". Viņa ideja izraisīja dzirksti ar uzņēmēju Džozefu Frederiku Engelbergeru, kurš ir pazīstams kā "robotu tēvs", un tādējādirūpnieciskais robotsdzimis ar nosaukumu “Unimate (= darba partneris ar universālām iespējām)”.
Saskaņā ar ISO 8373 industriālie roboti ir vairāku locītavu manipulatori vai vairāku brīvības pakāpju roboti rūpnieciskai jomai. Industriālie roboti ir mehāniskas ierīces, kas automātiski veic darbu un ir mašīnas, kas paļaujas uz savu jaudu un vadības iespējām dažādu funkciju veikšanai. Tas var pieņemt cilvēku komandas vai darboties saskaņā ar iepriekš ieprogrammētām programmām. Mūsdienu industriālie roboti var darboties arī pēc mākslīgā intelekta tehnoloģiju formulētajiem principiem un vadlīnijām.
Tipiski rūpniecisko robotu pielietojumi ietver metināšanu, krāsošanu, montāžu, savākšanu un novietošanu (piemēram, iepakošanu, palešu ieklāšanu un SMT), produktu pārbaudi un testēšanu utt.; viss darbs tiek veikts ar efektivitāti, izturību, ātrumu un precizitāti.
Visbiežāk izmantotās robotu konfigurācijas ir šarnīrveida roboti, SCARA roboti, delta roboti un Dekarta roboti (virsgalvas roboti vai xyz roboti). Robotiem ir dažādas autonomijas pakāpes: daži roboti ir ieprogrammēti, lai veiktu noteiktas darbības atkārtoti (atkārtotas darbības) uzticami, bez izmaiņām un ar augstu precizitāti. Šīs darbības nosaka ieprogrammētas rutīnas, kas nosaka koordinētu darbību virknes virzienu, paātrinājumu, ātrumu, palēninājumu un attālumu. Citi roboti ir elastīgāki, jo tiem, iespējams, būs jānosaka objekta atrašanās vieta vai pat uzdevums, kas jāveic objektam. Piemēram, lai iegūtu precīzāku vadību, roboti kā vizuālos sensorus bieži iekļauj mašīnredzes apakšsistēmas, kas savienotas ar jaudīgiem datoriem vai kontrolleriem. Mākslīgais intelekts vai jebkas, ko sajauc ar mākslīgo intelektu, kļūst par arvien svarīgāku faktoru mūsdienu industriālajos robotos.
Džordžs Devols pirmo reizi ierosināja rūpnieciskā robota koncepciju un pieteicās patentam 1954. gadā. (Patents tika piešķirts 1961. gadā). 1956. gadā Devol un Džozefs Engelbergers nodibināja uzņēmumu Unimation, pamatojoties uz Devol oriģinālo patentu. 1959. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs piedzima Unimation pirmais rūpnieciskais robots, kas aizsāka jaunu robotu attīstības ēru. Unimation vēlāk licencēja savu tehnoloģiju uzņēmumiem Kawasaki Heavy Industries un GKN, lai ražotu Unimates rūpnieciskos robotus attiecīgi Japānā un Apvienotajā Karalistē. Kādu laiku Unimation vienīgais konkurents bija Cincinnati Milacron Inc. Ohaio štatā, ASV. Tomēr 70. gadu beigās šī situācija būtiski mainījās pēc tam, kad vairāki lieli Japānas konglomerāti sāka ražot līdzīgus rūpnieciskos robotus. Industriālie roboti Eiropā parādījās diezgan ātri, un 1973. gadā ABB Robotics un KUKA Robotics ieveda robotus tirgū. 70. gadu beigās interese par robotiku pieauga, un šajā jomā sāka darboties daudzi amerikāņu uzņēmumi, tostarp tādi lieli uzņēmumi kā General Electric un General Motors (kuru kopuzņēmumu ar Japānas FANUC Robotics izveidoja FANUC). Amerikāņu jaunuzņēmumos bija Automatix un Adept Technology. Robotikas uzplaukuma laikā 1984. gadā Unimation par 107 miljoniem dolāru iegādājās Westinghouse Electric. Westinghouse 1988. gadā pārdeva Unimation uzņēmumam Stäubli Faverges SCA Francijā, kas joprojām ražo šarnīrveida robotus vispārējiem rūpnieciskiem un tīru telpu lietojumiem, un pat iegādājās Bosch robotikas nodaļu 2004. gada beigās.
Definēt parametrus Rediģēt asu skaitu — ir nepieciešamas divas asis, lai nokļūtu jebkurā plaknē; ir vajadzīgas trīs asis, lai nokļūtu jebkurā vietā kosmosā. Lai pilnībā kontrolētu gala sviras (ti, plaukstas) virzienu, ir nepieciešamas vēl trīs asis (panna, slīpums un ripināšana). Daži modeļi (piemēram, SCARA roboti) upurē kustību izmaksu, ātruma un precizitātes dēļ. Brīvības pakāpes – parasti tāds pats kā asu skaits. Darba aploksne – telpa telpā, kuru robots var sasniegt. Kinemātika – robota stingrā korpusa elementu un savienojumu faktiskā konfigurācija, kas nosaka visas iespējamās robota kustības. Robota kinemātikas veidi ietver šarnīrveida, kardānisko, paralēlo un SCARA. Ietilpība vai kravnesība — cik lielu svaru robots var pacelt. Ātrums — cik ātri robots var novietot gala sviras pozīciju. Šo parametru var definēt kā katras ass leņķisko vai lineāro ātrumu vai salikto ātrumu, kas nozīmē gala pleca ātrumu. Paātrinājums — cik ātri ass var paātrināties. Tas ir ierobežojošs faktors, jo robots var nespēt sasniegt maksimālo ātrumu, veicot īsas kustības vai sarežģītus ceļus ar biežu virziena maiņu. Precizitāte – cik tuvu robots var nokļūt vēlamajā pozīcijā. Precizitāte tiek mērīta kā tālu robota absolūtā pozīcija no vēlamās pozīcijas. Precizitāti var uzlabot, izmantojot ārējās sensora ierīces, piemēram, redzes sistēmas vai infrasarkano staru. Reproducējamība – cik labi robots atgriežas ieprogrammētajā pozīcijā. Tas atšķiras no precizitātes. Tam var likt pāriet uz noteiktu XYZ pozīciju, un tas iet tikai 1 mm attālumā no šīs pozīcijas. Tā ir precizitātes problēma, un to var novērst ar kalibrēšanu. Bet, ja šī pozīcija tiek iemācīta un saglabāta kontrollera atmiņā, un tā katru reizi atgriežas 0,1 mm robežās no iemācītās pozīcijas, tad tās atkārtojamība ir 0,1 mm robežās. Precizitāte un atkārtojamība ir ļoti atšķirīgi rādītāji. Atkārtojamība parasti ir vissvarīgākā robota specifikācija, un tā ir līdzīga mērījumu “precizitātei” — attiecībā uz precizitāti un precizitāti. ISO 9283[8] nosaka metodes precizitātes un atkārtojamības mērīšanai. Parasti robots tiek nosūtīts uz apmācīto pozīciju vairākas reizes, katru reizi pārejot uz četrām citām pozīcijām un atgriežoties iemācītajā pozīcijā, un tiek izmērīta kļūda. Pēc tam atkārtojamību nosaka kā šo paraugu standarta novirzi trīs dimensijās. Tipiskam robotam, protams, var būt pozīcijas kļūdas, kas pārsniedz atkārtojamību, un tā var būt programmēšanas problēma. Turklāt dažādām darba aploksnes daļām būs atšķirīga atkārtojamība, un atkārtojamība arī mainīsies atkarībā no ātruma un lietderīgās slodzes. ISO 9283 nosaka, ka precizitāte un atkārtojamība jāmēra pie maksimālā ātruma un maksimālās lietderīgās slodzes. Tomēr tas rada pesimistiskus datus, jo robota precizitāte un atkārtojamība būs daudz labāka pie mazākām slodzēm un ātrumiem. Atkārtojamību rūpnieciskajos procesos ietekmē arī terminatora (piemēram, satvērēja) precizitāte un pat satvērēja “pirkstu” dizains, kas tiek izmantoti objekta satveršanai. Piemēram, ja robots paņem skrūvi aiz galvas, skrūve var būt nejaušā leņķī. Turpmākie mēģinājumi ievietot skrūvi skrūves caurumā, visticamāk, neizdosies. Šādas situācijas var uzlabot, izmantojot “ievadošās funkcijas”, piemēram, padarot cauruma ieeju konusveida (nošķeltu). Kustības vadība – Dažām lietojumprogrammām, piemēram, vienkāršas izvēles un novietošanas montāžas operācijām, robotam ir jāpārvietojas tikai uz priekšu un atpakaļ starp ierobežotu skaitu iepriekš apmācītu pozīciju. Sarežģītākiem lietojumiem, piemēram, metināšanai un krāsošanai (krāsošana ar smidzināšanu), kustība ir nepārtraukti jākontrolē pa ceļu telpā noteiktā orientācijā un ātrumā. Barošanas avots – daži roboti izmanto elektromotorus, citi izmanto hidrauliskos pievadus. Pirmais ir ātrāks, otrais ir jaudīgāks un ir noderīgs, piemēram, krāsošanai, kur dzirksteles var izraisīt sprādzienu; tomēr zema spiediena gaiss rokas iekšpusē novērš uzliesmojošu tvaiku un citu piesārņotāju iekļūšanu. Piedziņa – daži roboti savieno motorus ar savienojumiem caur zobratu; citiem motori ir tieši savienoti ar savienojumiem (tiešā piedziņa). Zobu izmantošana rada izmērāmu “pretspēku”, kas ir ass brīva kustība. Mazākām robotu rokām bieži tiek izmantoti ātrgaitas, zema griezes momenta līdzstrāvas motori, kuriem parasti ir nepieciešami lielāki pārnesumu skaitļi, kuru trūkums ir pretdarbība, un šādos gadījumos to vietā bieži tiek izmantoti harmonisko pārnesumu reduktori. Atbilstība — tas ir leņķa vai attāluma mērs, ko spēks, kas pielikts robota asij, var pārvietot. Atbilstības dēļ robots pārvietosies nedaudz zemāk, pārvadājot maksimālo kravnesību, nekā tad, ja tas netiek pārvadāts. Atbilstība ietekmē arī pārsnieguma apjomu situācijās, kad ir jāsamazina paātrinājums ar lielu kravnesību.
Izlikšanas laiks: 15. novembris 2024
