Giờ đây, các doanh nghiệp sản xuất đang chuyển sang sản xuất thông minh và sự ra đời của robot công nghiệp là lựa chọn của hầu hết mọi người. Các ứng dụng điển hình của rô-bốt công nghiệp bao gồm hàn, sơn, lắp ráp, thu gom và sắp xếp (ví dụ: đóng gói, xếp pallet và SMT), kiểm tra và thử nghiệm sản phẩm; Tất cả các công việc được hoàn thành với hiệu quả, độ bền, tốc độ và độ chính xác. Công nghệ rô bốt công nghiệp đang thay đổi nhanh chóng và đạt được những tiến bộ đáng kinh ngạc trong những năm qua, từ rô bốt chọn và đặt thông thường đến rô bốt cộng tác có độ chính xác cao.
Trên sàn nhà máy, bạn sẽ không thấy rô bốt chạy hoặc nhảy như rô bốt của Boston Dynamics. Nhưng bạn sẽ thấy rằng chúng thực hiện một cách hoàn hảo, giải phóng người lao động khỏi những nhiệm vụ nguy hiểm, nhàm chán và lặp đi lặp lại.
Gần đây, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đã xác định 4 loại rô-bốt phù hợp nhất với ngành sản xuất là rô-bốt có khớp nối, rô-bốt SCARA, rô-bốt Descartes và rô-bốt cộng tác.
đầu tiên. robot có khớp nối
Rô-bốt có khớp nối là rô-bốt có bố cục hai liên kết khớp nối tương tự như cánh tay con người của chúng ta. Robot có khớp nối có thể được phân loại theo số điểm quay mà chúng có, với một số thiết bị có tới bảy bậc tự do. Độ phức tạp cơ học của các thiết bị này khiến chúng tương đối đắt và chậm hơn một chút so với các loại khác.
Theo InteractAnalysis, rô bốt có khớp nối vẫn là loại rô bốt lớn nhất cho đến nay. Robot có khớp nối chiếm 59,6% tổng số lô hàng toàn cầu vào năm 2019 và dự kiến sẽ chiếm 57,5% tổng thị trường vào năm 2023.
Ưu điểm của rô-bốt có khớp nối là chúng có thể vượt qua các chướng ngại vật có thể cản trở các loại rô-bốt khác. Những thiết bị này có lẽ là loại phổ biến nhất được sử dụng ngày nay. Chúng có thể được sử dụng cho: mang và đặt, pha chế, đóng gói, các bộ phận và hàn, v.v.
Thứ hai. người máy SCARA
Rô-bốt SCARA, rô-bốt cánh tay rô-bốt đa khớp nằm ngang, chúng có thể di chuyển dọc theo trục x và y, nhưng các cánh tay cứng nhắc theo hướng của trục Z và bị khóa cố định dọc theo trục z. Do đó, robot SCARA có khả năng tuân thủ có chọn lọc, có lợi thế trong một số thao tác lắp ráp, chẳng hạn như cắm chốt tròn vào lỗ tròn.
Robot SCARA, ảnh: ADTECH
SCARA ít tự do hơn có nghĩa là ít động cơ hơn, các thuật toán điều khiển và tính toán điều khiển đơn giản hơn và cần ít năng lượng máy tính hơn. Có ít trục hơn giữa cơ sở và bộ phận được chế tạo, điều đó cũng có nghĩa là lỗi tích lũy sẽ giảm.
Một cân nhắc quan trọng trong chế tạo robot trên sàn nhà máy là robot có thể làm việc cách bệ bao xa so với không gian trên mặt đất mà chính bệ chiếm giữ và SCARA rất có lợi về mặt này, nơi robot thường chiếm ít không gian hơn trên sàn nhà máy.
Mặc dù máy SCARA tương đối hạn chế, nhưng về tổng thể, nó là một robot nhanh hơn, rẻ hơn, chính xác hơn và dễ điều khiển hơn.
Ngày thứ ba. rô bốt Descartes
Robot Cartesian, còn được gọi là robot cartesian, nó có thể di chuyển trực tiếp dọc theo ba trục (chiều dài, chiều rộng và chiều cao). Do độ chắc chắn vốn có của cấu trúc này, nó có thể được sử dụng dưới tải nặng nhất.
Sự khác biệt giữa robot cartesian và robot SCARA là khả năng di chuyển trên trục z. So với cả hai, phản ứng của SCARA sẽ nhanh hơn, thiết bị sẽ tương đối sạch sẽ, chỗ lắp đặt chỗ ngồi đơn của nó yêu cầu một dấu chân nhỏ, vì vậy nó có thể là cách lắp đặt đơn giản hơn, không bị cản trở. Mặt khác, SCARA sẽ đắt hơn cánh tay rô-bốt Descartes truyền thống và phần mềm điều khiển sẽ yêu cầu một cơ chế động học nghịch đảo cho chuyển động tuyến tính. Hơn nữa, rô-bốt Cartesian có thể được sử dụng để nhặt, lắp ráp và thậm chí phân phối các vật liệu như chất kết dính.
Thứ tư. COBOT (Robot hợp tác)
robot cộng tác (gọi tắt là cobot) là robot được thiết kế để tương tác chặt chẽ với con người trong không gian làm việc chung. Cho đến năm 2010, hầu hết các rô-bốt công nghiệp được thiết kế để hoạt động độc lập hoặc có hướng dẫn hạn chế, vì vậy chúng không phải lo lắng về sự tương tác gần gũi với con người và hành động của chúng không phải lo lắng về sự an toàn của những người xung quanh, tất cả những điều đó là những tính năng mà robot hợp tác cần tính đến.
Theo mô tả của Liên đoàn Robot Quốc tế (IFR), robot công nghiệp hợp tác (COBOTS) được thiết kế để cộng tác với con người nhằm thực hiện các nhiệm vụ trong ngành. Theo IFR, sự hợp tác này diễn ra ở bốn cấp độ:
Separate units: Humans and robots work nearby, but in separate physical workspaces. No human-computer interaction or synchronization.
Cộng tác tuần tự: Có một số giao điểm giữa không gian làm việc của con người và robot. Tuy nhiên, hành động của một người tham gia chỉ bắt đầu sau khi hành động của người tham gia kia hoàn thành.
Hợp tác: Người dân và công nhân cùng làm việc.
Hợp tác đáp ứng: Robot phản ứng với hành động của con người trong thời gian thực.
Các mức này được hiển thị bên dưới. Khu vực màu xanh lá cây đại diện cho không gian làm việc của robot và khu vực màu vàng đại diện cho không gian làm việc của công nhân.
Cộng tác tuần tự là cấp độ tiên tiến nhất thường được áp dụng trong các nhà máy hiện nay và cần được thực hiện thông qua thị giác máy và trí tuệ nhân tạo. Ngoài ra, các nhánh tiếp tuyến của rô-bốt cộng tác là rô-bốt được sử dụng trong các ứng dụng phẫu thuật, chẳng hạn như ca phẫu thuật mắt bằng rô-bốt đầu tiên được thực hiện vào năm 2016. Có lẽ nổi tiếng nhất trong số này là hệ thống phẫu thuật rô-bốt daVinci của Intuitive Surgical, mặc dù có vẻ phù hợp nhưng không được định nghĩa là một cobotic bởi các nhà phát triển của nó. Mọi chuyển động của robot đều được điều khiển bởi bác sĩ phẫu thuật, nhưng với độ chính xác mà không bàn tay con người nào có thể sánh kịp.
Với sự điều khiển của robot, các bác sĩ phẫu thuật có thể phẫu thuật thông qua các vết mổ nhỏ hơn, giảm các thủ thuật xâm lấn và tăng tốc độ phục hồi của bệnh nhân.
Rõ ràng, mức độ chính xác và điều khiển động cơ tốt này có thể được tìm thấy trong vô số ứng dụng trong môi trường công nghiệp. Tuy nhiên, robot cộng tác có độ chính xác cao hiện quá đắt đối với các nhà máy sản xuất thông thường trong thời điểm hiện tại.