Popularizace vědy o průmyslových robotech: Co bychom se měli naučit, abychom vyrobili robota? Jaké vybavení je potřeba pro výrobu robotů?

Sep 13, 2023

Zanechat vzkaz

Průmyslový robot

Průmyslové roboty jsou automatizované a programovatelné stroje, které se mohou pohybovat autonomně nebo pod vedením a vykonávat úkoly, jako je zvedání, manipulace, nakládání a vykládání, stohování, zpracování, balení, testování a montáž. Jsou široce používány v průmyslových oblastech, jako je výroba automobilů, mechanické zpracování, elektronika a elektrotechnika, zpracování plastů a pryže, balení potravin a léků atd.

robots

Jaké jsou výhody a nevýhody průmyslových robotů?

Průmyslové roboty mají následující výhody a nevýhody:

výhody:

Silná univerzálnost, programovatelné průmyslové roboty, podporující pohyb s více stupni volnosti a flexibilní aplikace.

Díky silnému mechanickému a elektrickému výkonu mohou průmyslové roboty obecně dosahovat přesnosti pohybu menší než 0,1 milimetru (což se týká přesnosti opakovaného pohybu do bodu), uchopovat předměty o hmotnosti až jedné tuny a dosahovat až tří nebo čtyř metrů. .

Nevýhody:

Silná všestrannost a relativně nízká účinnost. Ačkoli specializované letadlo obětuje všestrannost, dosahuje optimalizace účinnosti.

Silný mechanický a elektrický výkon, průmyslové roboty stále nejsou schopny splnit některé „šílené“ požadavky na zpracování na telefonech Apple.

 

Jaké jsou tři hlavní součásti průmyslových robotů?

Tři hlavní součásti průmyslových robotů jsou mechanická část, snímací část a řídicí část.

Mechanická část je ovládací mechanismus průmyslových robotů, který tvoří hlavní tělo robotické činnosti. Má 3 až 6 stupňů volnosti pohybu a zápěstí má obvykle 1 až 3 stupně volnosti pohybu.

Hlavní funkcí snímací části je převádět řídicí příkazy počítače do mechanického jazyka, čímž se příkazy implementují. Dokáže také snímat různé mechanické veličiny, jako je výchylka, rychlost, síla atd.

Řídicí částí je vydávat instrukční informace ovladači a prováděcímu mechanismu podle vstupního procesu a řídit jejich informace. Ovládací část je ekvivalentní mozku robota a je hlavním faktorem určujícím funkci robota.

 

Jaké jsou aplikační scénáře průmyslových robotů?

Průmyslové roboty mají širokou škálu aplikačních scénářů a níže je několik běžných aplikačních scénářů:

Manipulace a paletizace:Průmyslové roboty mohou plnit úkoly, jako je uchopení, manipulace a paletizace podle předem stanovených postupů, čímž účinně zlepšují efektivitu práce a snižují riziko nehod způsobených chybami ruční obsluhy.

Lepení a stříkání:Průmyslové roboty dokážou plnit úkoly, jako je lepení a nástřik podle předem stanovených postupů, efektivně zlepšují efektivitu práce a snižují riziko nehod způsobených chybami ruční obsluhy.

Nakládání a vykládání:Průmyslové roboty mohou plnit úkoly, jako je nakládání a vykládání podle předem stanovených postupů, efektivně zlepšují efektivitu práce a snižují riziko nehod způsobených chybami ruční obsluhy.

Shromáždění:Průmyslové roboty mohou dokončit úkoly, jako je montáž komponentů podle předem stanovených postupů, efektivně zlepšit efektivitu práce a snížit riziko nehod způsobených chybami ruční obsluhy.

Inspekce:Průmyslové roboty mohou plnit úkoly, jako je kontrola výrobků podle předem stanovených postupů, efektivně zlepšovat efektivitu práce a snižovat riziko nehod způsobených chybami ruční obsluhy.

 

Jaké technologie se převážně týkají průmyslových robotů?

Průmyslové roboty zahrnují především následující technologie:

Mechanický design a technologie výroby:Mechanická konstrukce a komponenty průmyslových robotů vyžadují precizní konstrukci a výrobu, aby byla zajištěna jejich stabilita a spolehlivost.

Technologie senzoru:Průmyslové roboty musí být vybaveny různými senzory, které snímají okolní prostředí a provádějí odpovídající akce.

Technologie ovládání:Průmyslové roboty je třeba vybavit různými ovladači, aby mohly řídit své akce podle přednastavených programů.

Technologie servopohonu:Průmyslové roboty musí být vybaveny různými servomotory, které pohánějí mechanická ramena, zápěstí a další součásti, aby mohly provádět různé akce.

Přenosová technologie:Průmyslové roboty musí být vybaveny různými převodovými řetězy pro přenos točivého momentu motoru na součásti, jako je robotické rameno a zápěstí.

Technologie elektrické a mechanické instalace:Způsoby instalace průmyslových robotů.

Technologie kontroly kvality a testování:Průmyslové roboty vyžadují přísnou kontrolu kvality a testování, aby bylo zajištěno, že splňují požadavky na design a normy kvality.

 

Jaké vybavení je potřeba pro výrobu robotů?

Výroba robotů vyžaduje následující vybavení:

Elektronické nářadí:může měřit parametry, jako je napětí, proud a odpor vodičů, a také provádět operace, jako je řezání a pájení obvodů. Mezi běžné elektronické nástroje patří multimetr, svářečka, zástrčka a zásuvka atd.

Mechanické nářadí:dokáže zpracovat materiály, jako je kov nebo plast, a dokončit konstrukční návrh a montáž robotů. Mezi mechanické nástroje patří ruční pily, kleště, vrtáky, šroubováky atd.

Programovací software:Může provádět psaní, úpravy a ladění kódu, stejně jako posílat instrukce robotům a ukládat programy. Běžný programovací software zahrnuje Scratch, Python, Arduino, Raspberry Pi atd.

Materiály a komponenty:Výroba robotů vyžaduje vlastnictví materiálů, jako jsou mechanické a elektronické součástky. Mezi tyto materiály patří ozubená kola, ložiska, převodovky, motory, hnací obvody, snímače atd.

 

Co se musíme naučit, abychom vyrobili robota?

Chcete-li vyrobit robota, musíte se naučit následující znalosti:

Mechanický design: Mechanický design je základem pro výrobu robotů. Mezi požadované dovednosti patří znalost konstrukčních principů různých převodových systémů, zvládnutí znalostí z mechaniky materiálů a konstrukčního navrhování.

Návrh obvodu: Návrh obvodu je jádrem řídicího systému robota. Mezi dovednosti, které je třeba zvládnout, patří znalost principů obvodů, zvládnutí výběru a aplikace elektronických součástek atd.

Řídicí technologie: Roboti potřebují dosáhnout ovládacích akcí, jako je pohyb, uchopení a otáčení, a potřebují se naučit znalosti teorie řízení, řídicích algoritmů a návrhu řídicích jednotek.

Technologie programování: Řídicí program robota musí být implementován prostřednictvím programování a vyžaduje učení souvisejících znalostí, jako je programovací jazyk, návrh programu a softwarové inženýrství.

Technologie umělé inteligence: Inteligentní řízení robotů vyžaduje použití algoritmů umělé inteligence, počítačového vidění a dalších technologií a vyžaduje se naučit příslušné algoritmy a nástroje.

Návrh hardwaru: Roboti vyžadují instalaci hardwaru, jako jsou motory, redukce a ovladače, a znalost výběru hardwaru, návrhu ovladače, správy napájení a dalších.

Robot je inteligentní stroj, který může pracovat poloautonomně nebo plně autonomně. Mohou být naprogramovány tak, aby vykonávaly různé úkoly, včetně, ale bez omezení na průmyslovou výrobu, zemědělství, lékařskou péči, letectví, obranu a armádu, služby a zábavu atd. Zpočátku se roboti používali hlavně pro průmyslovou výrobu, ale nyní jsou roboti široce rozšířeni používané v různých oborech. V budoucnu, s neustálým rozvojem technologie umělé inteligence, budou roboti hrát důležitou roli ve více oborech.