産業用ロボットの定義は何ですか?

産業用ロボットとは、産業分野で広く使用されている多関節マニピュレーターまたは多自由度の機械装置を指し、ある程度の自動化が施されており、自らの電力エネルギーと制御に依存することができます。さまざまな工業的処理および製造機能を実現する能力。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

産業用ロボット（産業分野用ロボット）の定義

産業用ロボットとは、多関節マニピュレータや多自由度ロボットのことで、広く普及しています。産業分野で使用される、ある程度の自動化を備えた高度な機械装置であり、それ自体の電力エネルギーと制御機能に依存して、さまざまな産業処理および製造機能を実現します。

産業用ロボットは、エレクトロニクス、物流、化学などのさまざまな産業分野で広く使用されています。

産業用ロボットの構成

一般に、産業用ロボットは 3 つのパーツと 6 つのサブシステムで構成されます。

3 つの主要な部分は、機械部分、センシング部分、制御部分です。

6 つのサブシステムは、機械構造システム、駆動システム、知覚システム、ロボットと環境の相互作用システム、人間とコンピューターの相互作用システム、および制御システムに分類できます。

1. 機械構造システム

産業用ロボットは機械構造の観点から、一般にシリーズロボットとパラレルロボットに分類されます。タンデムロボットの特徴は、一方の軸を移動すると他方の軸の座標原点が変化するのに対し、パラレルロボットは一方の軸を移動しても他方の軸の座標原点は変化しないことです。初期の産業用ロボットはすべて直列機構を使用していました。パラレル機構は、移動プラットフォームと固定プラットフォームが少なくとも 2 つの独立した運動連鎖を介して接続され、2 つ以上の自由度を持ち、並列に駆動される閉ループ機構として定義されます。パラレルメカニズムは、リストとアームの 2 つのコンポーネントで構成されます。腕の活動領域は活動空間に大きな影響を与え、手首はツールと本体の接続部分です。シリーズロボットと比較して、パラレルロボットは、剛性が高く、構造が安定し、耐荷重が大きく、微動精度が高く、動作負荷が小さいという利点があります。位置解法に関しては、直列ロボットの順解は簡単ですが、逆解は非常に難しく、逆に並列ロボットの順解は難しいですが、逆解は非常に簡単です。

2. 駆動システム

駆動システムは、機械構造システムに電力を供給する装置です。さまざまな動力源に応じて、駆動システムの伝達モードは油圧、空気圧、電気、機械の 4 つのタイプに分類されます。初期の産業用ロボットは油圧で駆動されていました。油圧システムには漏れや騒音、低速不安定性などの問題があり、動力ユニットも大型で高価であるため、現在、油圧駆動の産業用ロボットは大型重量ロボットや並列処理ロボット、一部の特殊な用途にのみ使用されています。空気圧駆動は、高速、シンプルなシステム構造、便利なメンテナンス、低価格という利点があります。しかし、空圧機器は使用圧力が低く、正確な位置決めが難しいため、一般的には産業用ロボットのエンドエフェクターの駆動にのみ使用されています。空圧ハンドグリッパー、回転シリンダー、空圧吸引カップは、中荷重および軽荷重のワークピースを掴んで組み立てるためのエンドエフェクターとして使用できます。電気駆動は、現在最も一般的に使用されている駆動方式であり、電力へのアクセスが容易で、応答が速く、駆動力が大きく、信号の検出、伝達、処理が便利であり、さまざまな柔軟な制御方式を採用できるという特徴があります。ステッピング制御を採用しています 現在、電動機やサーボモータにはダイレクトドライブモータも使用されていますが、コストが高く、制御も複雑です モータに適合する減速機は、ハーモニック減速機やサイクロイド風車減速機、遊星減速機が一般的ですギア減速機。パラレル ロボットには多数のリニア ドライブ要件があるため、リニア モーターはパラレル ロボットの分野で広く使用されています。

3. 知覚システム

ロボット知覚システムは、ロボットのさまざまな内部状態情報や環境情報を信号からロボットが理解して適用できる信号に変換します。産業用ロボットの認識には、データや情報に加えて、変位、速度、力など、自身の動作状態に関連する機械量を認識する必要があることに加え、視覚認識技術も重要な要素となります。ビジュアルサーボシステムは、視覚情報をフィードバック信号として使用し、ロボットの位置や姿勢を制御・調整します。マシン ビジョン システムは、品質検査、ワークピースの識別、食品の仕分け、包装などのさまざまな側面でも広く使用されています。認識システムは内部センサー モジュールと外部センサー モジュールで構成されており、スマート センサーの使用によりロボットの機動性、適応性、知能が向上します。

4. ロボット環境インタラクションシステム

ロボット環境インタラクションシステムは、ロボットと外部環境の機器との相互接続・連携を実現するシステムです。ロボットと外部機器を統合して、加工・製造ユニット、溶接ユニット、組立ユニットなどの機能ユニットを構成します。もちろん、複数のロボットを 1 つの機能ユニットに統合して、複雑なタスクを実行することもできます。

5. ヒューマンコンピュータインタラクションシステム

ヒューマンコンピュータインタラクションシステムは、人間がロボットとコミュニケーションし、ロボットの制御に参加するための装置です。例：コンピュータ標準端末、指令コンソール、情報表示パネル、危険信号警報器など。

6. 制御システム

制御システムのタスクは、ロボットの動作命令とセンサーからフィードバックされた信号に基づいて、ロボットのアクチュエーターを制御して、指定された動作と機能を実行することです。ロボットが情報フィードバック特性を持たない場合、それは開ループ制御システムであり、情報フィードバック特性を有する場合、それは閉ループ制御システムです。制御原理によれば、プログラム制御システム、適応制御システム、人工知能制御システムに分けることができます。制御動作の形式により、点制御と連続軌道制御に分けられます。

さらに関連する知識については、FAQ 列をご覧ください。

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