Apparemment simple, la différence entre les systèmes de robots industriels et les systèmes de robots humanoïdes n'est pas significatif. Cet article présente les cinq principaux systèmes de robots industriels. Ils sont divisés en cinq modules: le contrôle, le lecteur, la perception, l'ontologie et l'exécution.
Ⅰ. système de contrôle
Nous savons tous que chaque joint d'un robot est équipé d'un moteur séparé pour l'exécution. Un robot à six axes est un type de robot avec six servomoteurs. Chaque axe a ses idées sur la quantité à tourner et à aller vers l'est ou l'ouest. À ce stade, une plate-forme de contrôle centrale est nécessaire pour les coordonner et le système de contrôle du robot émerge.
Le système de contrôle, équivalent au «cerveau» du robot, est principalement responsable de l'émission d'instructions de travail humain au robot et de la conversion des instructions du langage humain en instructions de langue du robot. En termes simples, la fonction d'un système de contrôle du robot est de contrôler les actionneurs du robot pour terminer les mouvements et les fonctions spécifiés en fonction du programme d'instructions au travail du robot et des signaux de rétroaction des capteurs.
Les principaux composants de ce système comprennent 8 parties:
1. Robot System Host: L'unité de traitement centrale du système de contrôle et l'organisation de répartition et de commande. Responsable du calcul et de la délivrance de toutes les commandes d'action, telles que décider si le bras doit tourner à gauche de 30 degrés ou à droite de 50 degrés.
2. Pendant enseignant: la trajectoire de travail du robot d'enseignement et les paramètres de paramètres, ainsi que toutes les opérations interactives, ont des unités de stockage indépendantes. Comme le "Remote Control + Bloc-notes" d'un robot, vous pouvez l'enseigner à marcher étape par étape de l'action (comme le chemin de soudage), et il se souviendra de chaque étape et la répétera.
3. Panneau de fonctionnement: généralement composé de composants de base tels que des boutons ou des boutons, des lumières indicateurs, etc., pour terminer les opérations fonctionnelles de base ou démarrer l'arrêt. Par exemple, appuyer sur le "démarrage" fera bouger le robot et appuyer sur "Stop d'urgence" va immédiatement freiner.
4. Interface de signal (module IO): interface IO qui interagit avec des dispositifs ou des postes de travail externes. Les «oreilles et bouche» du robot sont utilisées pour recevoir des signaux externes (tels que les déclencheurs du capteur) ou envoyer des signaux (comme la notification de la courroie du convoyeur pour commencer).
5. Interface de sortie analogique: ports d'entrée et de sortie pour divers états et commandes de contrôle. Une interface qui peut transmettre des "signaux de diplôme", comme le contrôle de la quantité de peinture pour être "plus" ou "moins".
6. Module servo (SERVO Driver): fournit une puissance de conduite aux servomoteurs et les contrôle pour envoyer et recevoir des commandes de position. Le «contrôleur musculaire» du robot contrôle précisément la force et combien de fois le moteur tourne.
7. Interface réseau: ① CAN PORTER: Plusieurs machines sont connectées à la communication CAN, permettant à plusieurs robots de "discuter en groupe" et de travailler ensemble (comme l'un des biens en mouvement et les autres marchandises réceptrices). ② Interface Ethernet: les robots multiples ou uniques peuvent communiquer directement avec un PC via Ethernet, prenant en charge le protocole de communication TCP / IP. Semblable à la connexion d'un ordinateur via un câble Ethernet pour les programmes de débogage à distance ou de téléchargement.
8. Interface de communication: implémentez l'échange d'informations entre les robots et autres appareils, généralement avec des interfaces série. Il peut être compris comme un transfert de fichiers USB.
Ⅱ. système de conduite
Le système de conduite est la source d'alimentation du robot, équivalent au "système cardiovasculaire". Le système de conduite se compose généralement de deux parties, dont la première est «l'approvisionnement en sang cardiaque», qui est le dispositif de conduite; Le second est la «transmission vasculaire», qui fait référence au mécanisme de transmission.
Il existe généralement trois méthodes de conduite pour les robots: lecteur hydraulique, le lecteur pneumatique et la conduite électrique. Comme son nom l'indique, ils utilisent l'énergie liquide ou l'air comme source d'alimentation, ou utilisent directement l'énergie électrique pour conduire. Chacune de ces méthodes a ses propres avantages et inconvénients, et ce sont de bonnes sources d'énergie adaptées au fonctionnement du robot. Nos robots Braun sont généralement motivés par l'électricité car il est plus respectueux de l'environnement et pratique.
Le mécanisme de transmission des robots est généralement composé de servomoteurs et de réducteurs, en utilisant des engrenages ou des ceintures pour la transmission. Parmi eux, le servomoteur et le réducteur constituent la structure de conduite du robot.
En prenant la structure d'entraînement du robot Braun à titre d'exemple, il se compose d'un moteur et d'un réducteur. Le moteur utilise un servomoteur absolu, et le réducteur a deux types: le réducteur RV et le réducteur harmonique. Le moteur et le réducteur sont généralement connectés à l'aide d'un arbre de réducteur ou d'un générateur d'ondes.
Ⅲ. Système de perception
En termes simples, un système de perception est un système de capteurs qui entreprend la partie «perception» des robots, y compris la perception de la force, la perception visuelle, la perception de la température, etc. Il est principalement lié au système de contrôle pour fournir des informations environnementales.
Le système de perception comprend des capteurs internes et des capteurs externes.
Capteurs internes: détecter le propre état du robot, tel que la position, la vitesse, l'accélération, la force et d'autres paramètres, pour fournir un rétroaction pour le contrôle du mouvement.
Capteur de position: mesure les angles ou les déplacements articulaires par le biais d'encodeurs, d'encodeurs photoélectriques, etc., pour s'assurer que le robot se déplace le long d'une trajectoire prédéterminée.
Capteur de vitesse / accélération: détecte la vitesse et l'accélération du mouvement articulaire, assiste dans un contrôle dynamique.
Capteur de force / couple: mesure la force ou le couple de la saisie d'un objet, ajuste la force de saisie pour éviter d'endommager l'objet.
Capteur d'attitude: détecte la posture globale du robot via IMU (unité de mesure inertielle) et d'autres capteurs pour assurer un fonctionnement stable
Capteurs externes: connaître l'environnement dans lequel se trouve le robot et sa relation avec des objets externes, aidant à l'adaptation environnementale et à l'exécution des tâches.
Capteurs visuels: Identifiez la forme, la couleur et la position des objets à travers les caméras ou le lidar pour obtenir des conseils visuels (tels que le soudage et le tri).
Capteur tactile: détecte les caractéristiques de surface ou les modifications de pression des objets en contact, utilisées pour saisir le contrôle.
Capteur de force: mesure la force d'interaction entre le robot et l'objet pour empêcher la surcharge ou le glissement.
Capteur de proximité: détecte la distance d'objet à travers des ondes infrarouges ou ultrasoniques pour éviter les collisions.
Capteur auditif: reçoit des signaux sonores pour la reconnaissance vocale ou la surveillance environnementale.
Ⅳ. Système d'ontologie
Le corps du robot est équivalent au cadre du corps humain, qui est la "partie du squelette de la chair et du sang". Y compris la main (effecteur final), le poignet, le bras, la taille et la base, il a généralement des degrés de liberté 4-6, dont 3 sont utilisés pour déterminer la position de l'effecteur final, et les autres 1 ou 3 sont utilisés pour déterminer la direction (posture) de l'effecteur final.
Ⅴ. Système final
Il s'agit d'un composant du robot qui exécute directement des tâches. En tant que "dernier lien" entre le robot et l'environnement externe, il détermine la flexibilité et l'efficacité des opérations du robot. Il est également appelé "effecteur final". Principalement responsable de l'exécution de tâches ultimes, telles que l'organisation de tâches de pulvérisation, de soudage ou de manipulation, qui sont déterminées par les appareils finaux du robot. C'est aussi pourquoi les robots ont un large éventail de praticité. Différents appareils d'exécution sont installés à la fin du robot, et le robot a des capacités différentes.
Ce qui précède sont les cinq systèmes de base qui composent les robots industriels, tout comme "les humains", avec un cerveau responsable de la commande, une source de pouvoir, une perception sensorielle, une chair et du sang et des doigts qui font bon usage des outils. Bien sûr, cela peut ne pas sembler particulièrement compliqué, mais en réalité, le contenu impliqué est riche et profond. Pour comprendre et découvrir les robots, il faut commencer personnellement à avoir une compréhension plus approfondie.