Các loại robot công nghiệp

Sự phát triển của công nghệ khiến robot trong các ngành công nghiệp được ứng dụng. Do vậy các loại robot công nghiệp dần trở nên đa dạng và phong phú, điều này sẽ phức tạp cho người sử dụng. Vậy phân loại robot công nghiệp như thế nào?

Hầu hết khoanh vùng phạm vi ứng dụng robot đều trong công nghiệp. Tùy vào ứng dụng đơn cử sẽ có cấu trúc và tính năng khác nhau. Để nắm rõ về robot người ta phân loại robot như sau :

– Theo khoảng trống thao tác

– Theo thế hệ robot

Bạn đang đọc: Các loại robot công nghiệp

– Theo bộ điều khiển và tinh chỉnh
– Theo nguồn dẫn động

Cùng khám phá cụ thể tại sao lại có sự phân loại theo những kiểu trên nhé .

Theo không gian làm việc

Để di dời khâu ảnh hưởng tác động sau cuối của robot đến vị trí của đối tượng người dùng thao tác được cho trước trong khoảng trống thao tác cần phải có ba bậc hoạt động chuyển dời hay hoạt động xác định ( thường dùng khớp tịnh tiến và khớp quay loại 5 ) .
Những robot công nghiệp trong thực tiễn thường không sử dụng quá bốn bậc hoạt động chuyển dời ( không kể hoạt động kẹp của tay gắp ) và thường thì với ba bậc hoạt động xác định là đủ, rất ít khi sử dụng đến bốn bậc hoạt động xác định. Robot được phân loại theo sự phối hợp giữa ba trục hoạt động cơ bản rồi sau đó được bổ trợ để lan rộng ra thêm bậc hoạt động nhằm mục đích tăng thêm độ linh động .
Vùng số lượng giới hạn tầm hoạt động giải trí của robot được gọi là khoảng trống thao tác .
Trong những loại robot công nghiệp – Phân loại theo khoảng trống thao tác hoàn toàn có thể phân theo những loại robot

1.Robot tọa độ vuông góc

Robot loại này có ba bậc hoạt động cơ bản gồm ba hoạt động tịnh tiến dọc theo ba trục vuông góc. Không gian thao tác của nó có dạng hình hộp chữ nhật. Cấu hình này được sử dụng khi khoảng trống thao tác lớn hoặc khi cần sự đúng mực đồng nhất được mong đợi từ robot .

2.Robot toạ độ trụ (cylindrical robot)

Robot có ba bậc hoạt động cơ bản gồm hai trục hoạt động tịnh tiến và một trục quay

3.Robot toạ độ cầu (spherical robot)

Robot hình cầu là một robot có hai khớp quay và một khớp lăng trụ ; Nói cách khác, nó gồm có hai trục quay và một trục tuyến tính. Robot hình cầu có một cánh tay có khoảng trống hoạt động giải trí theo tọa độ hình cầu .

4.Robot khớp bản lề (articular robot)

Một robot khớp nối ( khớp bản lề ) là một robot với những khớp quay. Các robot khớp nối hoàn toàn có thể gồm có từ cấu trúc hai khớp đơn thuần đến những mạng lưới hệ thống có 10 khớp hoặc nhiều khớp hơn tƣơng tác với nhau. Ba bậc hoạt động cơ bản gồm ba trục quay, cả kiểu robot SCARA

SCARA là viết tắt của Selective Compliance Assembly Robot Arm hoặc Selective Compliance Articulated Robot Arm. Hầu hết những robot SCARA đều dựa trên cấu trúc tiếp nối đuôi nhau, có nghĩa là động cơ tiên phong phải mang tổng thể những động cơ khác. Kiến trúc robot SCARA đôi cánh tay, thì hai động cơ được cố định và thắt chặt ở đáy .

Phân loại theo thế hệ

Theo quy trình tăng trưởng của robot, ta hoàn toàn có thể chia ra theo những mức độ sau đây :

1.Robot thế hệ thứ nhất

Bao gồm những dạng robot hoạt động giải trí lặp lại theo một quy trình không biến hóa ( playback robots ), theo chương trình định trước. Chương trình ở đây cũng có hai dạng ; chương trình “ cứng ” thì không biến hóa được như điều khiển và tinh chỉnh bằng mạng lưới hệ thống cam và tinh chỉnh và điều khiển với chương trình thì hoàn toàn có thể đổi khác theo nhu yếu công nghệ của thiên nhiên và môi trường sử dụng nhờ những bảng điều khiển và tinh chỉnh ( Panel ) hoặc máy tính .

Đặc điểm:

• Sử dụng tổ hợp các cơ cấu cam với công tác giới hạn hành trình.
• Điều khiển vòng hở.
• Có thể sử dụng băng từ hoặc băng đục lỗ để đưa chương trình vào bộ điều khiển, tuy nhiên loại này không thay đổi chương trình được.
• Sử dụng phổ biến trong công việc gắp – đặt (pick and place).

2.Robot thể hệ thứ hai

Trong trường hợp này robot được trang bị những bộ cảm ứng ( sensors ) được cho phép phân phối tín hiệu phản hồi hỗ trở lại mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh về trạng thái, vị trí khoảng trống của robot cũng như những thông tin về thiên nhiên và môi trường bên ngoài như trạng thái, vị trí của đối tượng người tiêu dùng thao tác, của những máy công nghệ mà robot phối hợp, nhiệt độ của thiên nhiên và môi trường, v.v … giúp cho bộ điều khiển và tinh chỉnh hoàn toàn có thể lựa chọn những thuật toán thích hợp để tinh chỉnh và điều khiển robot triển khai những thao tác giải quyết và xử lý tương thích .
Nói cách khác, đây cũng là robot với điều khiển và tinh chỉnh theo chương trình nhưng hoàn toàn có thể tự kiểm soát và điều chỉnh hoạt động giải trí thích ứng với những đổi khác của thiên nhiên và môi trường thao tác. Dạng robot với trình độ tinh chỉnh và điều khiển này còn được gọi là robot được tinh chỉnh và điều khiển thích nghi cấp thấp. Robot thế hệ này gồm có những robot sử dụng cảm ứng trong điều khiển và tinh chỉnh ( sensor – controlled robots ) được cho phép tạo được những vòng điều khiển và tinh chỉnh kín kiểu servo .

Đặc điểm:

• Điều khiển vòng kín các chuyển động của tay máy.
• Có thể tự ra quyết định lựa chọn chương trình đáp ứng dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến nhờ các chương trình đã được cài đặt từ trƣớc.
• Hoạt động của robot có thể lập trình được nhờ các công cụ như bàn phím, pa-nen điều khiển.

3.Robot thế hệ thứ ba

Đây là dạng tăng trưởng cao nhất của robot tự cảm nhận .

Các robot ở đây được trang bị những thuật toán xử lý các phản xạ logic thích nghi theo những thông tin và tác động của môi trƣờng lên chúng; nhờ đó robot tự biết phải làm gì để hoàn thành được công việc đã được đặt ra cho chúng.

Hiện nay cũng đã có nhiều công bố về những thành tựu trong nghành nghề dịch vụ điều khiển và tinh chỉnh này trong những phòng thí nghiệm và được đưa ra thị trường dưới dạng những robot vui chơi có hình dạng của những động vật hoang dã máy. Robot thế hệ này gồm có những robot được trang bị mạng lưới hệ thống thu nhận hình ảnh trong tinh chỉnh và điều khiển ( Vision – controlled robots ) được cho phép nhìn thấy và nhận dạng những đối tượng người dùng thao tác .

Đặc điểm:

• Có những đặc điểm như loại trên và điều khiển hoạt động trên cơ sở xử lý thông tin thu nhận được từ hệ thống thu nhận hình ảnh (Vision systems – Camera).
• Có khả năng nhận dạng ở mức độ thấp như phân biệt các đối tượng có hình dạng và kích thước khá khác biệt nhau.

4.Robot thế hệ thứ tư

Bao gồm những robot sử dụng những thuật toán và chính sách điều khiển và tinh chỉnh thích nghi ( adaptively controlled robot ) được trang bị trong bước đầu năng lực lựa chọn những cung ứng tuân theo một quy mô giám sát xác lập trước nhằm mục đích tạo ra những ứng xử tương thích với điều kiện kèm theo của môi trường tự nhiên thao tác .

Đặc điểm:

• Có những đặc điểm tương tự như thế hệ thứ hai và thứ ba, có khả năng tự động lựa chọn chương trình hoạt động và lập trình lại cho các hoạt động dựa trên các tín hiệu thu nhận được từ cảm biến.
• Bộ điều khiển phải có bộ nhớ tượng đối lớn để giải các bài toán tối ưu với điều kiện biên không được xác định trước. Kết quả của bài toán sẽ là một tập hợp các tín hiệu điều khiển các đáp ứng của robot.

5.Robot thế hệ thứ năm

Là tập hợp những robot được trang bị trí tuệ tự tạo ( artificially intelligent robot )

Đặc điểm:

• Robot được trang bị các kỹ thuật của trí tuệ nhân tạo như nhận dạng tiếng nói, hình ảnh, xác định khoảng cách, cảm nhận đối tượng qua tiếp xúc, v.v… để ra quyết định và giải quyết các vấn đề hoặc nhiệm vụ đặt ra cho nó.
• Robot được trang bị mạng Neuron có khả năng tự học.
• Robot được trang bị các thuật toán dạng Neuron Fuzzy/Fuzzy Logic để tự suy nghĩ và ra quyết định cho các ứng xử tượng thích với những tín hiệu nhận được từ môi trường theo những thuật toán tối ưu một hay nhiều mục tiêu đồng thời.

Hiện nay trong nghành vui chơi, nhiều dạng robot thế hệ này đang được tăng trưởng như robot Aibo – chú chó robot của hãng Sony hay robot đi trên hai chân và khiêu vũ được của hãng Honda .

Phân loại theo bộ điều khiển

Robot này thường nhỏ và sử dụng nguồn dẫn động khí nén .
Bộ điều khiển và tinh chỉnh phổ cập là bộ tinh chỉnh và điều khiển lập trình ( PLC ) để triển khai điều khiển và tinh chỉnh vòng hở. Robot hoạt động giải trí địa thế căn cứ vào những tín hiệu phản hồi từ những tiếp điểm số lượng giới hạn hành trình dài cơ khí đặt trên những trục của tay máy .

2.Robot đường dẫn liên tục

Robot loại này sử dụng bộ điều khiển và tinh chỉnh servo triển khai điều khiển và tinh chỉnh vòng kín. Hệ thống tinh chỉnh và điều khiển liên tục là mạng lưới hệ thống trong đó robot được lập trình theo một đường đúng chuẩn. Trong mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh này, đường dẫn được biểu điễn bằng một loạt những điểm rời rạc gần nhau và được lưu vào bộ nhớ robot, sau đó robot sẽ triển khai lại đúng chuẩn đường dẫn đó .

Phân loại robot theo nguồn dẫn động

1.Robot dùng nguồn cấp điện

Nguồn điện cấp cho robot thường là DC để điều khiển và tinh chỉnh động cơ DC. Hệ thống dùng nguồn AC cũng được quy đổi sang DC .
Các động cơ sử dụng thường là động cơ bước, động cơ DC servo, động cơ AC servo. Robot loại này có phong cách thiết kế gọn, chạy êm, xác định rất đúng chuẩn. Các ứng dụng thông dụng là robot sơn, hàn .
Robot dùng nguồn khí nén Hệ thống cán được trang bị máy nén, bình chứa khí và động cơ kéo máy nén. Robot loại này thường được sử dụng trong những ứng dụng có tải trọng nhỏ có tay máy là những xy-lanh khí nén thực thi hoạt động thẳng và hoạt động quay. Do khí nén là lưu chất nén được nén robot loại này thường sử dụng trong những thao tác gắp đặt không cần độ đúng mực cao .

2.Robot dùng nguồn khí nén

Hệ thống cán được trang bị máy nén, bình chứa khí và động cơ kéo máy nén. Robot loại này thường được sử dụng trong những ứng dụng có tải trọng nhỏ có tay máy là những xy-lanh khí nén thực thi hoạt động thẳng và hoạt động quay. Do khí nén là lƣu chất nén đƣợc nén robot loại này thường sử dụng trong những thao tác gắp đặt không cần độ đúng mực cao .

3.Robot dùng nguồn thuỷ lực

Nguồn thuỷ lực sử dụng lưu chất không nén được là dầu ép. Hệ thống cần trang bị bơm để tạo áp lực đè nén dầu. Tay máy là những xy – lanh thuỷ lực hoạt động thẳng và quay động cơ dầu. robot loại này được sử dụng trong những ứng dụng có tải trọng lớn .

Phân theo tính năng robot

1.Robot di động (mobile robot)

Là những robot mà trong đó trách nhiệm đa phần của nó là chuyển dời xác định, tìm đường đi tối ưu và vẽ lại map

2.Tay máy (manipulator)

Là những robot hoạt động giải trí như những cánh tay con người. Động từ manipulate trong tiếng Anh nghĩa là tinh chỉnh và điều khiển cánh tay. Do đó, một con robot hoạt động giải trí như một cánh tay người để cầm nắm, sắp xếp, chuyển dời, tương tác với vật phẩm được gọi là tay máy ( manipulator ) .

3.Haptics (điều khiển từ xa)

Có thể hiểu đó là khi con người tương tác với các vật thông qua một hệ thống trung gian. Một đầu bên kia là một robot, hoặc một thiết bị nào đó, đầu còn lại, con người cằm nắm và điều khiển. Thì cái thiết bị mà con người cắm nắm trực tiếp đó được gọi là Haptics Devices. Trong một hệ thống như vậy. Luôn luôn có hai thành phần, thành phần chủ master = haptics, thành phần tớ slave = robot.

Các loại robot công nghiệp đều chung mục tiêu là ship hàng con người. Với sự tăng trưởng công nghệ vượt bậc như lúc bấy giờ, robot sẽ là nguồn lao động thay thế sửa chữa đầy hiệu suất cao và tiện ghi !

 

Source: https://sangtaotrongtamtay.vn
Category: Công nghệ