Общие сведения о промышленных роботах. Конструкция промышленных роботов

1. Основные определения и классификация промышленных роботов

Решение проблемы комплексной автоматизации в ли­тейных и термических цехах возможно только путем применения принципиально новых машин, имитирующих действие человека в трудовых процессах. Такими машинами являются промышлен­ные роботы, исполнительными устройствами которых стали много­звенные манипуляторы с управляемыми приводами по каждой степени подвижности.

Термин робот ввел известный писатель К- Чапек в 1920 г. в своей фантастической пьесе «Рур» (Россумские универсальные роботы). Этим словом были названы механические рабочие, пред­назначенные для замены людей на тяжелых физических работах. Термин промышленный робот появился в 70-е годы.

Робот — это автомат с внешней обратной связью, состоящий из рецептора (чувствительного элемента), преобразователя ин­формации, запоминающего устройства, манипулятора (исполни­тельного элемента) и каналов связи, соединяющих эти элементы. Существующие конструкции роботов разделяют на три класса: человекоподобные, информационные и промышленные роботы.

Человекоподобные роботы создавались в основном в реклам­ных целях, хотя делались попытки их использования для различ­ных практических целей. Информационные роботы достигли вы­сокого совершенства. Они используются там, где человек пока не может существовать (спутники Земли и Луны, «Луноход-1» и «Луноход-2» и др.). Промышленные роботы (ПР) предназнача­ются для замены физического труда человека.

Манипулятор — это устройство, предназначенное для имита­ции двигательных и рабочих рук человека. Объектом манипули­рования называют тело, перемещаемое в пространстве манипуля­тором. К объектам манипулирования относят детали, заготовки и различный инструмент.

По методу управления все манипуляторы можно разделить на биотехнические, т. е. с ручным управлением, интерактивные (со смешанным управлением) и автоматические.

Манипулятор с ручным управлением — манипулятор, управ­ляемый оператором дистанционно или непосредственно за счет перемещения рабочих органов.

В зависимости от типа задающего органа манипуляторы с ручным управлением могут быть копирующими, командными и полуавтоматическими.

В копирующем манипуляторе движение ра­бочего органа повторяет перемещение кисти человека. В ко­мандном манипуляторе движение рабочего органа осуществляется по каждой степени подвижности в отдельности с по­мощью кнопок, рукояток и т. п. Вполуавтоматическом манипуляторе задающий орган содержит рукоятку, уп­равляющую несколькими степенями свободы, и микроЭВМ, кото­рая преобразует сигналы с рукоятки в сигналы, управляющие движениями исполнительных или рабочих органов.

К числу автоматических манипуляторов относятся автоопера­торы, промышленные роботы и манипуляторы с интерактивным управлением.

Автооператор — непрограммируемый автоматический мани­пулятор. Промышленный робот (ПР) — перепрограммируемый автоматический манипулятор. Манипуляторы с интерактивным управлением попеременно управляются оператором или действуют автоматически. Они имеют устройства памяти для автоматиче­ского выполнения отдельных действий.