หุ่นยนต์เป็นเทคโนโลยีที่ครอบคลุม หุ่นยนต์ขนาดเล็ก ซึ่งเป็นการตกผลึกที่ครอบคลุมของการควบคุมอัตโนมัติ การวัด เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ เครื่องจักร วัสดุ และเทคโนโลยีการสื่อสาร เทคโนโลยีชั้นสูงใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม? ความก้าวหน้าในปัจจุบันของเทคโนโลยีชั้นสูงเหล่านี้เป็นอย่างไร?
โครงสร้างหุ่นยนต์
ด้วยการประยุกต์ใช้วิธีการออกแบบที่ทันสมัย เช่น การวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ การวิเคราะห์โมดอล และการออกแบบการจำลอง การออกแบบกลไกการทำงานของหุ่นยนต์ที่เหมาะสมที่สุดจึงเกิดขึ้น สำรวจ-วัสดุน้ำหนักเบาที่มีความแข็งแรงสูงใหม่เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนน้ำหนักบรรทุก/น้ำหนัก ตัวอย่างเช่น บริษัทหุ่นยนต์ที่เป็นตัวแทนของบริษัท KUKA ในเยอรมนีได้เปลี่ยนโครงสร้างสี่เหลี่ยมด้านขนานของหุ่นยนต์เป็นโครงสร้างแบบโซ่เปิด ซึ่งได้ขยายช่วงการทำงานของหุ่นยนต์ นอกจากนี้ การใช้วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมน้ำหนักเบาช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของหุ่นยนต์อย่างมาก
นอกจากนี้ การใช้ RV Reducer ขั้นสูงและเซอร์โวมอเตอร์ AC ทำให้ผู้ควบคุมหุ่นยนต์เกือบจะเป็นระบบที่ไม่ต้องบำรุงรักษา กลไกนี้กำลังพัฒนาไปสู่การทำให้เป็นโมดูลและการกำหนดค่าใหม่ ตัวอย่างเช่น เซอร์โวมอเตอร์ ตัวลดและระบบตรวจจับในโมดูลข้อต่อถูกรวมเข้าด้วยกัน หุ่นยนต์ทั้งหมดถูกสร้างขึ้นโดยโมดูลข้อต่อและโมดูลก้านสูบ ผลิตภัณฑ์หุ่นยนต์ประกอบแบบแยกส่วนได้จำหน่ายในต่างประเทศ โครงสร้างของหุ่นยนต์มีความคล่องแคล่วมากกว่าและระบบควบคุมก็เล็กลงและเล็กลง ทั้งสองกำลังพัฒนาไปสู่การบูรณาการ การใช้กลไกคู่ขนานและเทคโนโลยีหุ่นยนต์เพื่อให้เกิด-การวัดและการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงเป็นการขยายเทคโนโลยีหุ่นยนต์ไปสู่เทคโนโลยี NC ซึ่งวางรากฐานสำหรับการผสานรวมของเทคโนโลยีหุ่นยนต์และเทคโนโลยี NC ในอนาคต
ระบบควบคุมหุ่นยนต์
ระบบควบคุมแบบเปิดและแบบแยกส่วน พัฒนาไปสู่ตัวควบคุมแบบเปิดบนพีซี ซึ่งสะดวกสำหรับการสร้างมาตรฐานและการสร้างเครือข่าย การรวมอุปกรณ์ได้รับการปรับปรุง ตู้ควบคุมมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ และนำโครงสร้างแบบแยกส่วนมาใช้ ความน่าเชื่อถือ ความสามารถในการทำงาน และการบำรุงรักษาของระบบได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ประสิทธิภาพของระบบควบคุมได้รับการปรับปรุงให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ได้พัฒนาจากหุ่นยนต์ 6-แกนซึ่งเคยควบคุมมาตรฐานในอดีตเป็นหุ่นยนต์ 21 แกนหรือแม้แต่ 27 แกน และได้ตระหนักถึงซอฟต์แวร์เซอร์โวและการควบคุมแบบดิจิตอลทั้งหมด ส่วนติดต่อผู้ใช้-มีความเป็นมิตรมากขึ้น และภาษาและส่วนต่อประสานการเขียนโปรแกรมแบบกราฟิกกำลังได้รับการพัฒนา การกำหนดมาตรฐานและเครือข่ายของตัวควบคุมหุ่นยนต์และตัวควบคุมเครือข่ายที่ใช้พีซีได้กลายเป็นฮอตสปอตสำหรับการวิจัย นอกเหนือจากการปรับปรุงความสามารถในการทำงานของโปรแกรมบน-สายแล้ว ความเหมาะสมของการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์-จะกลายเป็นจุดสนใจของการวิจัย และการเขียนโปรแกรมแบบออฟไลน์ในบางสาขาก็สามารถนำมาใช้ได้จริง
เทคโนโลยีการตรวจจับหุ่นยนต์
ตามรายงานของ Yijian Intelligent Manufacturing Institute บทบาทของเซ็นเซอร์ในหุ่นยนต์มีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ นอกจากเซ็นเซอร์แบบเดิม เช่น ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่ง หุ่นยนต์ประกอบและเชื่อมยังใช้เซ็นเซอร์เลเซอร์ วิชันเซ็นเซอร์ และเซ็นเซอร์แรง และติดตามรอยเชื่อมอัตโนมัติ การวางตำแหน่งวัตถุอัตโนมัติในสายการผลิตอัตโนมัติ และการดำเนินการประกอบที่แม่นยำ การทำงาน ประสิทธิภาพและการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของหุ่นยนต์ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก หุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลใช้เทคโนโลยีฟิวชันเซ็นเซอร์หลาย- เช่น การมองเห็น เสียง แรง และการสัมผัส เพื่อสร้างแบบจำลองสภาพแวดล้อมและควบคุมการตัดสินใจ เพื่อที่จะปรับปรุงความฉลาดและการปรับตัวของหุ่นยนต์ให้ดียิ่งขึ้น การใช้เซ็นเซอร์หลายตัวเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหา การวิจัยมุ่งเน้นไปที่อัลกอริธึมฟิวชั่นเซ็นเซอร์หลาย-ที่ทำได้และเป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของการแจกแจงแบบไม่เป็นเชิงเส้น ไม่-อยู่กับที่ และไม่-ปกติ ปัญหาอีกประการหนึ่งคือความเหมาะสมของระบบตรวจจับ
ฟังก์ชั่นการสื่อสารเครือข่าย
หุ่นยนต์ควบคุมล่าสุดของ Yaskawa ในประเทศญี่ปุ่นและ KUKA ในเยอรมนีได้ตระหนักถึงการเชื่อมต่อกับ CANbus, PROFIBUS และบางเครือข่าย ซึ่งทำให้หุ่นยนต์เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่จากแอปพลิเคชันอิสระไปจนถึงแอปพลิเคชันเครือข่าย และยังทำให้หุ่นยนต์พัฒนาจากอุปกรณ์พิเศษไปจนถึงอุปกรณ์ที่ได้มาตรฐาน .
หุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลและเทคโนโลยีการตรวจสอบ
สำหรับการเชื่อมหรือการทำงานอื่นๆ ในสภาพแวดล้อมที่มีความเสี่ยงสูง-บางอย่าง เช่น การแผ่รังสีนิวเคลียร์ น้ำลึก และความเป็นพิษ หุ่นยนต์ควบคุมระยะไกล-ต้องทำงานแทนคน คุณลักษณะการพัฒนาของระบบหุ่นยนต์ควบคุมระยะไกลร่วมสมัยไม่ใช่การแสวงหาระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ แต่-การควบคุมแบบโต้ตอบด้วยคอมพิวเตอร์ของมนุษย์ระหว่างผู้ปฏิบัติงานกับหุ่นยนต์ กล่าวคือ การควบคุมระยะไกลและระบบอัตโนมัติในท้องที่เป็นการเฝ้าติดตามและการควบคุมระยะไกลที่สมบูรณ์ ระบบปฏิบัติการเพื่อให้หุ่นยนต์อัจฉริยะสามารถออกจากห้องปฏิบัติการและเข้าสู่ขั้นตอนการปฏิบัติได้ หุ่นยนต์ SOJINA ที่เปิดตัวโดย United States to Mars เป็นตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดของการใช้งานระบบนี้ที่ประสบความสำเร็จ การควบคุมที่ประสานกันระหว่างหุ่นยนต์หลายตัวและผู้ปฏิบัติงานสามารถสร้าง-ระบบควบคุมระยะไกลของหุ่นยนต์ขนาดใหญ่ผ่านเครือข่าย และสร้างการแสดงผลล่วงหน้าสำหรับการควบคุมระยะไกลในกรณีที่เกิดความล่าช้า
