¿Qué tecnologías intervienen en los robots industriales?
Composición del sistema de robot industrial 1) El sistema de estructura mecánica del robot industrial consta de tres partes: base, brazo y manipulador final. Cada bloque grande tiene un sistema mecánico de múltiples grados de libertad. Si se instala un mecanismo para caminar en la base, se forma un robot para caminar; si la base no tiene un mecanismo para caminar y doblarse, se forma un único brazo de robot. El brazo generalmente consta de la parte superior del brazo, el antebrazo y la muñeca. El manipulador final es un componente importante que se monta directamente en la muñeca. Se puede sostener con dos o más dedos o se puede utilizar como herramienta de trabajo, como una pistola de pintura o una herramienta de soldadura. 2) Sistema de accionamiento Para que el robot funcione es necesario instalar dispositivos de transmisión en cada articulación, es decir, en cada grado de libertad de movimiento. Este es el sistema de accionamiento. El sistema de accionamiento puede ser un accionamiento hidráulico, un accionamiento neumático, un accionamiento eléctrico o un sistema integral que los combine, y puede ser accionado directa o indirectamente mediante mecanismos de transmisión mecánica tales como correas de distribución, cadenas, trenes de engranajes y engranajes armónicos. 3) El sistema de percepción consta de módulos de sensores internos y módulos de sensores externos, que se utilizan para obtener información significativa sobre las condiciones ambientales internas y externas. El uso de sensores inteligentes mejora la movilidad, adaptabilidad e inteligencia de los robots. El sistema sensorial humano es extremadamente sensible a la información externa. Sin embargo, para alguna información especial, los sensores son más efectivos que los sistemas sensoriales humanos. 4) El sistema de intercambio del entorno robótico es un sistema de intercambio y coordinación entre robots industriales modernos y equipos en el entorno externo. Los robots industriales se integran con equipos externos en una unidad funcional, como unidades de procesamiento, unidades de soldadura y unidades de montaje. Por supuesto, también es posible integrar múltiples robots, múltiples máquinas herramienta o equipos y múltiples dispositivos de almacenamiento de piezas en una unidad funcional para realizar tareas complejas. 5) El sistema de intercambio hombre-máquina es un dispositivo para que el operador controle y contacte con el robot, como una terminal de computadora estándar, una consola de comando, un panel de visualización de información, una alarma de señal de peligro, etc. El sistema se puede dividir en dos categorías: dispositivos que dan instrucciones y dispositivos de visualización de información. 6) El sistema de control del robot es el cerebro del robot y el factor principal que determina la función y el rendimiento del robot. La tarea del sistema de control es controlar el actuador del robot para completar acciones y funciones específicas basadas en el programa de instrucciones operativas del robot y las señales de retroalimentación del sensor. Si el robot industrial no tiene características de retroalimentación de información, es un sistema de control de bucle abierto; si tiene características de retroalimentación de información, es un sistema de control de bucle cerrado. Según el principio de control, el sistema de control se puede dividir en sistema de control de programa, sistema de control adaptativo y sistema de control de inteligencia artificial. Según la forma de operación de control, el sistema de control se puede dividir en control de punto y control de trayectoria. El tipo de punto solo controla el posicionamiento preciso del actuador de un punto a otro, y es adecuado para carga y descarga de máquinas herramienta, soldadura por puntos, manipulación general, carga y descarga, etc. El tipo de trayectoria continua puede controlar el movimiento del actuador según una trayectoria determinada y es adecuado para operaciones continuas de soldadura y pintura. La tarea del sistema de control es controlar el actuador del robot para completar acciones y funciones específicas basadas en el programa de instrucciones operativas del robot y las señales de retroalimentación del sensor. Si el robot industrial no tiene características de retroalimentación de información, es un sistema de control de bucle abierto; si tiene características de retroalimentación de información, es un sistema de control de bucle cerrado. Según el principio de control, el sistema de control se puede dividir en sistema de control de programa, sistema de control adaptativo y sistema de control de inteligencia artificial. Según la forma de operación de control, el sistema de control se puede dividir en control de punto y control de trayectoria. Un conjunto completo de robots industriales incluye el cuerpo del robot, el software del sistema, el gabinete de control, el equipo mecánico periférico, la visión CCD, la pinza/pinza, el gabinete de control PLC del equipo periférico y el colgante/caja de enseñanza.
Equipo de robot industrial Lo siguiente se centra en el sistema de conducción y el sistema de detección del robot. 2. Sistema de accionamiento del robot El sistema de accionamiento de los robots industriales se puede dividir en tres categorías según la fuente de energía: hidráulico, neumático y eléctrico. Estos tres tipos básicos también se pueden combinar en sistemas de transmisión compuestos según sea necesario. Cada uno de estos tres sistemas de propulsión básicos tiene sus propias características. Sistema de accionamiento hidráulico: porque la tecnología hidráulica es una tecnología madura. Tiene las características de alta potencia, gran relación de inercia de fuerza (o momento), alta respuesta rápida y fácil accionamiento directo. Es adecuado para estos robots con gran capacidad de carga, gran inercia y que trabajan en entornos a prueba de soldadura. Pero el sistema hidráulico requiere conversión de energía (energía eléctrica en energía hidráulica). En la mayoría de los casos, el control de velocidad utiliza la regulación de la velocidad del acelerador, que es menos eficiente que los sistemas de propulsión eléctrica. La descarga de lodo líquido del sistema hidráulico contaminará el medio ambiente y hará que el trabajo sea ruidoso. Debido a estas debilidades, en los últimos años los robots con cargas útiles inferiores a 100 kg a menudo han sido reemplazados por sistemas eléctricos. En la figura se muestra el robot de alta resistencia totalmente hidráulico desarrollado por Qingdao Huadong Engineering Machinery Co., Ltd. Su carga de gran envergadura puede alcanzar los 2000 kg y el radio de movimiento del robot puede alcanzar casi 6 m. Se utiliza en la industria de la fundición y la forja.
Robot de servicio pesado totalmente hidráulico
El accionamiento neumático tiene las ventajas de una velocidad rápida, una estructura de sistema simple, un mantenimiento fácil y un precio bajo. Sin embargo, debido a la baja presión de trabajo de los dispositivos neumáticos, es difícil posicionarlo con precisión y generalmente solo se usa para accionar el efector final de robots industriales. Como efectores finales se pueden utilizar pinzas neumáticas, cilindros giratorios y ventosas neumáticas para sujetar y ensamblar piezas con cargas medianas y pequeñas. En la figura se muestran la ventosa neumática y la pinza robótica neumática.
Los motores de ventosa neumática y pinza de robot neumático son los principales métodos de accionamiento de los robots industriales modernos, que se pueden dividir en cuatro categorías principales: servomotores de CC, servomotores de CA, motores paso a paso y motores lineales. Los servomotores de CC y los servomotores de CA adoptan control de circuito cerrado y generalmente se utilizan para accionamientos de robots de alta precisión y alta velocidad. Los motores paso a paso se utilizan en situaciones donde la precisión y la velocidad no son altas y requieren control de circuito abierto. Los motores lineales y sus sistemas de control de accionamiento se han vuelto cada vez más maduros técnicamente y tienen un rendimiento superior que los dispositivos de transmisión tradicionales no pueden igualar, como la adaptación a velocidades extremadamente altas; y aplicaciones de velocidades extremadamente bajas, alta aceleración, alta precisión, sin juego, pequeño desgaste, estructura simple, sin necesidad de acoplamiento de tornillo de engranaje y reductor, etc. En vista de la gran cantidad de requisitos de accionamiento lineal para robots paralelos, los motores lineales se han utilizado ampliamente en el campo de los robots paralelos. 3. El sistema de percepción del robot convierte diversa información de estado interno e información ambiental del robot de señales en datos e información que pueden ser entendidos y aplicados por el propio robot o entre robots. Además de detectar cantidades mecánicas relacionadas con su estado de funcionamiento, como desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza y par, la tecnología de detección visual también es un aspecto importante de la detección de robots industriales. El servosistema visual utiliza información visual como señales de retroalimentación para controlar y ajustar la posición y actitud del robot. Esta aplicación se refleja principalmente en las industrias de semiconductores y electrónica. Los sistemas de visión artificial también se utilizan ampliamente en inspección de calidad, identificación de piezas de trabajo, clasificación y envasado de alimentos. Por lo general, el servocontrol visual del robot es un servo visual basado en la posición o un servo visual basado en imágenes, también conocido como servo visual tridimensional y servo visual bidimensional, respectivamente. Ambos métodos tienen sus propias ventajas y aplicabilidad, pero también tienen algunas desventajas, por lo que alguien propuso un método de servo visual de 2,5 dimensiones. El servosistema visual basado en la posición utiliza parámetros de la cámara para establecer una relación de mapeo entre la información de la imagen y la información de posición/actitud del efector final del robot para lograr un control de circuito cerrado de la posición del efector final del robot. Los errores de posición y actitud del efector final se estiman extrayendo la información de posición del efector final de las imágenes capturadas en tiempo real y el modelo geométrico del objetivo de posicionamiento, y luego se obtienen los nuevos parámetros de posición y actitud de cada articulación en base sobre los errores de posición y actitud. El servo visual basado en la posición requiere que el efector final siempre pueda observarse en la escena visual y que se pueda calcular su posición tridimensional y su información de actitud. Eliminar la interferencia y el ruido en las imágenes es clave para garantizar un cálculo preciso de los errores de posición y actitud. El servo visual bidimensional compara las características de la imagen capturada por la cámara con una imagen determinada (no información geométrica tridimensional) para obtener una señal de error. Luego, el servocontrol del robot se completa a través del controlador conjunto, el controlador de visión y el estado de trabajo actual del robot. En comparación con el servo visual tridimensional, el servo visual bidimensional es más resistente a los errores de calibración de la cámara y el robot, pero en el diseño del servocontrolador visual, es inevitable encontrar singularidades y mínimos locales de la imagen, matriz jacobiana, etc. . En vista de las limitaciones de los métodos de servo visual tridimensionales y bidimensionales, F. Chaumette et al propusieron un método de servo visual de 2,5 dimensiones. Desacopla el control de bucle cerrado de la traslación, el desplazamiento y la rotación de la cámara, y reconstruye la orientación del objeto y la relación de profundidad de la imagen en un espacio tridimensional en función de los puntos característicos de la imagen. La parte de traslación está representada por las coordenadas de los puntos característicos de la imagen. avión. Este método combina con éxito señales de imagen y señales de actitud basadas en la extracción de imágenes y sintetiza sus señales de error para obtener retroalimentación, lo que resuelve en gran medida los problemas de robustez, singularidad y mínimos locales. Sin embargo, todavía hay algunos problemas que deben resolverse con este método, como cómo garantizar que el objeto de referencia esté siempre dentro del campo de visión de la cámara durante el proceso servo, y la solución no es única al descomponer la matriz de homografía. Al construir un modelo de controlador de visión, es necesario encontrar un modelo adecuado para describir la relación de mapeo entre el efector final del robot y la cámara. El método de matriz jacobiana de imágenes se utiliza ampliamente en el campo de la investigación de servos visuales de robots. La matriz jacobiana de una imagen varía en el tiempo y debe calcularse o estimarse en línea. 4. Los componentes básicos clave del robot El robot consta de cuatro partes, de las cuales el costo del robot representa el 22%, el servosistema representa el 24%, el reductor representa el 36% y el controlador representa 12. %. Los componentes básicos clave de un robot se refieren a las unidades de componentes modulares universales que constituyen el sistema de transmisión, el sistema de control y el sistema de interacción persona-computadora del robot, y desempeñan un papel clave en el desempeño del robot. Los componentes básicos clave del robot se dividen principalmente en las siguientes tres partes: reductor de robot de alta precisión, servomotores y variadores de CA y CC de alto rendimiento, controlador de robot de alto rendimiento, etc. 1) Reductor El reductor es un componente clave del robot. Actualmente se utilizan dos tipos principales de reductores: reductores de engranajes armónicos y reductores RV.
El método de transmisión armónica fue inventado por el inventor estadounidense C. Walt Musser a mediados de los años 50. Los reductores de engranajes armónicos se componen principalmente de tres componentes básicos: generador de ondas, engranaje flexible y engranaje rígido. Con la ayuda de generadores de ondas, los engranajes flexibles pueden producir una deformación elástica controlable y engranarse con engranajes rígidos para transmitir movimiento y potencia. La relación de velocidad de transmisión de una sola etapa puede alcanzar 70 ~ 1000 y, con la ayuda de una deformación flexible del engranaje, se logra un engrane inverso sin juego. En comparación con los reductores ordinarios, cuando el par de salida es el mismo, el volumen del reductor de engranajes armónicos se puede reducir en 2/3 y el peso se puede reducir en 1/2. Las líneas flexibles soportan grandes cargas alternas y sus materiales tienen altos requisitos de resistencia a la fatiga, procesamiento y tratamiento térmico, y el proceso de fabricación es complejo. El rendimiento del flexspline es la clave para obtener reductores de engranajes armónicos de alta calidad.
El principio de transmisión del reductor de engranajes armónicos El alemán Lorenz Baraen propuso el principio de transmisión de engranajes planetarios de molinete cicloide en 1926, TEIJINSEIKICo. El primer reductor para vehículos recreativos se desarrolló en la década de 1980. El reductor RV consta de un reductor de engranajes planetarios de etapa delantera y un reductor de molinete cicloidal de etapa trasera. En comparación con los reductores de engranajes armónicos, los reductores RV tienen una mejor precisión de rotación y capacidades de retención de precisión.
El reductor Chen Shixian inventó la tecnología de transmisión de dientes móviles. La transmisión de dientes móviles de cuarta generación: la transmisión de dientes móviles de rodamiento completo se ha utilizado con éxito en muchos productos industriales. Basada en ORT, la transmisión de rodillos osciladores compuestos (CORT) no solo tiene ventajas similares a las de la transmisión RV, sino que también supera las deficiencias de la gran capacidad de carga y la corta vida útil de la transmisión RV, mejorando aún más la vida útil y la carga. capacidad de carga. La estructura de CORT permite errores de retorno más pequeños y mayor precisión y rigidez del movimiento con el mismo índice de precisión. Alivia las deficiencias de la transmisión RV que requiere una alta precisión de fabricación y puede reducir relativamente los requisitos de procesamiento y los costos de fabricación. CORT es desarrollado independientemente por China y tiene derechos de propiedad intelectual independientes. El Instituto de Investigación de Aleaciones Resistentes al Desgaste de Anshan y Zhejiang Hengfengtai Reducer Manufacturing Co., Ltd. han desarrollado con éxito reductores CORT para robots.
Reductor ORT Reductor CORT Actualmente, el 75% de la cuota de mercado de los reductores robóticos de alta precisión está monopolizado por dos empresas reductoras japonesas, a saber, la empresa japonesa Nabtesco que proporciona reductores de engranajes cicloides para vehículos recreativos y la empresa japonesa que proporciona Reductores robóticos de alta precisión. Reductor armónico de rendimiento de Japan Harmonic Transmission Corporation. Las dos empresas mencionadas anteriormente proporcionan reductores de los principales fabricantes de robots internacionales, incluidos ABB, FANUC, KUKA y Motoman. A diferencia de los modelos generales seleccionados por las empresas de robots nacionales, los principales fabricantes de robots internacionales han firmado relaciones de cooperación estratégica con las dos empresas mencionadas anteriormente. La mayoría de los productos proporcionados son modelos especiales basados en modelos generales y mejorados de acuerdo con los requisitos especiales de cada fabricante. La investigación de mi país sobre reductores de molinete cicloidales de alta precisión comenzó tarde y solo se llevan a cabo investigaciones relevantes en algunas universidades. Actualmente no existen productos maduros para robots industriales. En los últimos años, algunos fabricantes e instituciones nacionales han comenzado a estudiar la localización e industrialización de reductores de molinete cicloidales de alta precisión, como Zhejiang Hengfengtai, el Laboratorio Estatal Clave de Transmisión Mecánica de la Universidad de Chongqing, la Fábrica de Reductores de Tianjin y la Fábrica de Máquinas Herramienta de Qinchuan, Dalian. Universidad del Ferrocarril, etc. En términos de reductores de armónicos, ya existen productos sustitutos en China, como Beijing Zhongji Kemei, el Instituto de Investigación de Transmisión Armónica de Beijing, etc. Sin embargo, los productos correspondientes siguen siendo inferiores a los productos japoneses en términos de velocidad de entrada, altura de torsión y precisión de transmisión. , eficiencia, etc. Existe una gran brecha y las aplicaciones maduras en robots industriales apenas han comenzado. En la siguiente tabla se muestra la comparación del rendimiento de los principales reductores de armónicos de alta precisión para robots industriales en el país y en el extranjero.
Tabla 1 Comparación de rendimiento de los principales reductores de armónicos de alta precisión Nota: Los datos de comparación en la tabla anterior son de modelos similares: HD: CSF-17-100 Zhongji Kemei: XB1-40-100 Prueba de eficiencia de transmisión condiciones: Velocidad de entrada 1000r/min.
Tabla 2 Comparación de rendimiento de los principales reductores de molinete cicloidales RV de alta precisión Nota: Los datos de comparación en la tabla anterior son de modelos similares: RV: 100 CCYCLO: F2CF-C35 Condiciones de prueba de eficiencia de transmisión: velocidad de salida 15r /min, par nominal 2) Servomotor En términos de servomotores y accionamientos, las piezas de accionamiento de los robots europeos las suministran principalmente Lenz, Luce, Bosch Rexroth y otras empresas. Los componentes clave de estos sistemas europeos y robots industriales de marcas japonesas son proporcionados principalmente por empresas como Yaskawa, Panasonic y Mitsubishi. Son relativamente baratos, pero tienen poca capacidad de respuesta dinámica y poca apertura. La mayoría de ellos solo tienen simulación y control de pulso. métodos. En los últimos años, nuestro país también ha llevado a cabo investigación básica e industrialización de motores síncronos de imán permanente de CA de alta potencia y sus piezas motrices, como el Instituto de Tecnología de Harbin, Beijing Hollysys, Guangzhou CNC y otras unidades, y tiene cierta capacidad de producción. pero su rendimiento dinámico, apertura y confiabilidad también deben ser verificados por aplicaciones de proyectos de robots más reales.
3) Controlador En términos de controladores de robots, los controladores actuales de los principales fabricantes de robots extranjeros se desarrollan de forma independiente sobre la base de plataformas universales de controladores de movimiento multieje. Las plataformas de controlador multieje comunes actuales se dividen principalmente en tarjetas de control de movimiento con procesadores integrados (DSP, POWER PC) como núcleo y sistemas PLC con computadoras industriales y sistemas en tiempo real como núcleo. Los representantes son la tarjeta PMAC de Delta Tau. y el sistema TwinCAT de Beckhoff. En términos de tarjetas de control de movimiento domésticas, Gaogu Company ha desarrollado productos maduros correspondientes, pero sus aplicaciones en robots aún son relativamente pocas. 5. Sistema operativo de robot El sistema operativo universal de robot (ROS) es una plataforma de construcción estandarizada diseñada para robots que permite a cada diseñador de robots utilizar el mismo sistema operativo para desarrollar software de robot. ROS promoverá el desarrollo de la industria robótica hacia la independencia de software y hardware. El modelo de desarrollo independiente de hardware y software ha promovido en gran medida el desarrollo y el rápido progreso de la tecnología de PC, portátiles y teléfonos inteligentes. El desarrollo de ROS es más difícil que el de los sistemas operativos de computadora. Las computadoras solo necesitan manejar algunas operaciones matemáticas bien definidas, mientras que los robots necesitan enfrentar operaciones de movimiento real más complejas. ROS proporciona servicios de sistema operativo estándar, incluida la abstracción de hardware, el control de dispositivos subyacentes, la implementación de funciones generales, la mensajería entre procesos y la gestión de paquetes.
ROS se divide en dos capas, la capa inferior es la capa del sistema operativo y la capa superior son los diversos paquetes de software aportados por los grupos de usuarios para lograr diferentes funciones del robot. La arquitectura del sistema operativo del robot existente incluye principalmente el sistema operativo de código abierto Ubuntu basado en Linux. Además, instituciones como la Universidad de Stanford, el MIT y la Universidad de Munich también han desarrollado varios sistemas ROS. El equipo de desarrollo de robots de Microsoft también lanzó la "Windows Robot Edition" en 2007. 6. Planificación del movimiento del robot Para mejorar la eficiencia del trabajo y permitir que el robot complete tareas específicas en el menor tiempo, se requiere una planificación del movimiento razonable. La planificación de movimiento fuera de línea se divide en planificación de ruta y planificación de trayectoria. El objetivo de la planificación de la trayectoria es hacer que la distancia entre el camino y los obstáculos sea lo más larga posible y la longitud del camino lo más corta posible. El objetivo principal de la planificación de la trayectoria es hacer que el tiempo de carrera sea lo más corto posible o la energía lo más pequeña posible; posible cuando el robot se mueve en el espacio articular. La planificación de trayectoria consiste en agregar información de series de tiempo sobre la base de la planificación de ruta para planificar la velocidad y la aceleración del robot al realizar tareas para cumplir con los requisitos de estabilidad y controlabilidad de la velocidad. Enseñar la reproducción es uno de los métodos para lograr la planificación del camino. La enseñanza se realiza a través del espacio operativo, y los resultados de la enseñanza se registran y reproducen durante el proceso de trabajo. La enseñanza in situ corresponde directamente a las acciones que el robot debe realizar y el camino es intuitivo y claro. La desventaja es que requiere operadores experimentados, lleva mucho tiempo y el camino no está necesariamente optimizado. Para resolver los problemas anteriores, se puede establecer un modelo virtual del robot y se puede completar la planificación de la ruta de la tarea del trabajo mediante una operación visual virtual. La planificación del camino se puede realizar en el espacio articular. Gasparetto utiliza el B-spline quíntico como función de interpolación de la trayectoria de la articulación y utiliza la integral del cuadrado de la aceleración relativa al tiempo de movimiento como función objetivo para optimizar, asegurando así el movimiento suave de cada articulación. Liu utiliza B-splines quínticos para interpolar las trayectorias de las articulaciones del robot. Los valores de los puntos finales de velocidad y aceleración de cada articulación del robot se pueden configurar arbitrariamente de acuerdo con los requisitos de suavidad. Además, la planificación de trayectorias en el espacio conjunto puede evitar la singularidad del espacio de operación. Huo et al. diseñaron un algoritmo de optimización de trayectoria conjunta para evitar la singularidad del espacio articular. Aprovechando la redundancia de las funciones de las juntas durante el proceso de la tarea del robot de soldadura por arco de seis grados de libertad, y tomando como restricciones la singularidad del robot y las limitaciones de las juntas, se utiliza el método TWA para los cálculos de optimización. En comparación con la planificación de trayectorias en el espacio de operaciones, la planificación de trayectorias en el espacio de articulaciones tiene las siguientes ventajas: ① Evita el problema de singularidad del robot en el espacio de operaciones; ② Dado que el movimiento del robot está controlado por el movimiento del motor de las articulaciones, evita una gran cantidad de problemas en el espacio articular. Cálculo de cinemática directa y cinemática inversa. ③ La trayectoria de cada articulación en el espacio articular facilita la optimización del control.
Verbo (abreviatura de verbo) Clasificación de los robots industriales
Según diferentes métodos, los robots industriales se pueden dividir en los siguientes tipos:
Clasificación de los robots industriales es 1. Desde la estructura mecánica, se puede dividir en robots en serie y robots en paralelo. 1) La característica del robot tándem es que el movimiento de un eje cambia el origen de coordenadas del otro eje. En la solución de posición, la solución directa del robot en serie es fácil, pero la solución inversa es muy difícil. 2) El robot paralelo adopta un mecanismo paralelo y el movimiento de un eje no cambiará el origen de coordenadas del otro eje. Este robot paralelo tiene las ventajas de alta rigidez, estructura estable, gran capacidad de carga, alta precisión de micromovimientos y carga de movimiento pequeña. Su solución positiva es difícil, pero su solución inversa es fácil. La figura muestra un robot en serie y un robot en paralelo.
Robots en serie y robots paralelos 2. Los robots industriales se dividen en las siguientes categorías según la forma de coordenadas del manipulador: (La forma de coordenadas se refiere a la forma del sistema de coordenadas de referencia adoptado cuando se mueve el brazo manipulador). 1) La parte móvil del robot industrial cartesiano consta de tres movimientos lineales mutuamente perpendiculares (es decir, PPP), su gráfico de espacio de trabajo es rectangular. La distancia de movimiento en cada eje se puede leer directamente en cada eje de coordenadas, lo cual es intuitivo, fácil de programar y calcular la posición y actitud, tiene alta precisión de posicionamiento, control desacoplado y estructura simple. Sin embargo, el cuerpo ocupa mucho espacio, tiene un rango de movimiento pequeño y poca flexibilidad, lo que dificulta la coordinación con otros robots industriales. 2) La forma de movimiento del robot industrial de coordenadas cilíndricas se realiza mediante un sistema de movimiento compuesto por una rotación y dos movimientos, y su espacio de trabajo es un cilindro. En comparación con los robots industriales de coordenadas cartesianas, en las mismas condiciones de espacio de trabajo, su cuerpo ocupa un volumen pequeño, tiene un gran rango de movimiento y su precisión de posición es superada solo por los robots de coordenadas cartesianas, lo que dificulta la coordinación con otros robots industriales. 3) Robot industrial de coordenadas esféricas El robot industrial de coordenadas esféricas también se denomina robot industrial de coordenadas polares. El movimiento de su brazo incluye dos rotaciones y un movimiento lineal (es decir, RRP, una rotación, un paso y un movimiento telescópico). Su espacio de trabajo es una esfera que se puede inclinar hacia arriba y hacia abajo para agarrar piezas de trabajo coordinadas en el suelo o para enseñar una posición baja. Su precisión de posición es alta y el error de posición es proporcional a la longitud del brazo. 4) Los robots industriales multiarticulares también se denominan robots industriales de coordenadas giratorias. El brazo de este robot industrial es similar al miembro superior humano y sus tres primeras articulaciones son articulaciones giratorias (RRR). Este tipo de robot industrial generalmente consta de una columna y un gran brazo. La columna vertical y el brazo grande forman una articulación del hombro, y el brazo grande y el antebrazo forman una articulación del codo, que permite que el brazo grande gire y se incline, y que el antebrazo se incline y se balancee. Tiene la estructura más compacta, la mayor flexibilidad y el tamaño más pequeño. Puede funcionar con otros robots industriales, pero su precisión de posición es baja y existen problemas de equilibrio y acoplamiento de control. Las aplicaciones de este tipo de robots industriales están cada vez más extendidas.
5) Los robots industriales de juntas planas utilizan una junta móvil y dos juntas giratorias (PRR). La junta móvil realiza movimientos hacia arriba y hacia abajo, y las dos juntas giratorias controlan los movimientos hacia adelante y hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha. Esta forma de robot industrial también se denomina robot de montaje. En dirección horizontal es flexible, mientras que en dirección vertical es muy rígido. Tiene una estructura simple y un movimiento flexible, y se utiliza principalmente para operaciones de ensamblaje, especialmente adecuado para el ensamblaje enchufable de piezas de tamaño pequeño, como el ensamblaje enchufable en la industria electrónica. 3. Los robots industriales se pueden dividir en dos tipos según los métodos de entrada del programa: tipo de entrada de programación y tipo de entrada de enseñanza: 1) El tipo de entrada de programación transmite los archivos del programa operativo compilados en la computadora al gabinete de control del robot a través del puerto serie RS232 o Ethernet . 2) Hay dos métodos de enseñanza para el tipo de entrada: enseñanza mediante caja de enseñanza y enseñanza mediante operador que guía directamente el actuador. El operador enseña la caja de enseñanza utilizando un controlador manual (caja de enseñanza) y transmite la señal de comando al sistema de accionamiento para que el actuador se ejecute una vez de acuerdo con la secuencia de acción y la trayectoria requeridas. Se utilizan ampliamente robots industriales que utilizan cajas didácticas para la enseñanza. Los robots industriales suelen estar equipados con una caja didáctica con función didáctica. Sin embargo, cuando la trayectoria de trabajo es compleja, la enseñanza con una caja de enseñanza no puede lograr el efecto deseado, como un robot pulverizador utilizado para pulverizar superficies curvas complejas.
En la caja de enseñanza del robot, el operador acciona directamente el actuador para realizar la enseñanza de acuerdo con la secuencia de acción y la trayectoria requeridas. Durante la enseñanza, la información del programa de trabajo se almacena automáticamente en la memoria del programa. Cuando el robot funciona automáticamente, el sistema de control detecta la información correspondiente de la memoria del programa y transmite la señal de comando al mecanismo de accionamiento, de modo que el actuador puede reproducir las distintas acciones enseñadas.
6. Indicadores de evaluación del desempeño del robot industrial Los parámetros básicos y los indicadores de desempeño que indican las características del robot incluyen principalmente el espacio de trabajo, el grado de libertad, la carga útil, la precisión del movimiento, las características del movimiento y las características dinámicas.