องค์ประกอบพื้นฐานของหุ่นยนต์ข้อต่อแบบดั้งเดิม
หุ่นยนต์แบบประกบแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ประกอบด้วยชิ้นส่วนโครงสร้างของร่างกาย ตัวลดขนาด เซอร์โวมอเตอร์ ตัวควบคุม ฯลฯ
โครงสร้างร่างกาย
ตัวหุ่นยนต์อุตสาหกรรมประกอบด้วยฐานหมุน แขนท่อนบน ปลายแขน และส่วนอื่นๆ ซึ่งเป็นโครงสร้างทางกลที่อยู่นอกตัวหุ่นยนต์โดยตรงที่สุด ชิ้นส่วนโครงสร้างของตัวหุ่นยนต์ประกอบด้วยเหล็กหล่อ เหล็กหล่อ อลูมิเนียมหล่อ เหล็กโครงสร้าง และวัสดุอื่นๆ
ตัวลด
ตัวลดจะใช้เพื่อรับน้ำหนักของข้อต่อแต่ละอันของหุ่นยนต์ มอเตอร์ที่ส่งออกความเร็วสูงและแรงบิดต่ำจะผ่านตัวลดขนาดเพื่อสร้างความเร็วต่ำและแรงบิดสูง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงบิดเอาต์พุตของแต่ละแกนของหุ่นยนต์ เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถรับน้ำหนักได้มากขึ้น หุ่นยนต์มีความต้องการสูงเกี่ยวกับตัวลดขนาด ซึ่งกำหนดให้ตัวลดมีขนาดเล็ก มวลน้อย อัตราส่วนการลดขนาดใหญ่ ความแม่นยำสูง และทนทานต่อแรงกระแทก
ในปัจจุบัน มีรีดิวเซอร์อยู่สองประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์หลายข้อต่อ: หนึ่งคือตัวลด RV และอีกตัวคือตัวลดฮาร์มอนิก โดยทั่วไปแล้วตัวลด RV จะถูกวางไว้บนโหลดหนัก เช่น แขนและไหล่ เนื่องจากความแข็งแกร่งและความแม่นยำในการหมุนที่สูงขึ้น ตัวลดฮาร์มอนิกวางอยู่ที่ปลายแขนและข้อมือ
ระบบควบคุมการขับเคลื่อน
ระบบควบคุมการขับเคลื่อนส่วนใหญ่จะใช้เพื่อควบคุมหุ่นยนต์ให้เคลื่อนที่ตามพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวที่ตั้งไว้ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซอร์โวไดรฟ์ เซอร์โวมอเตอร์ และตัวควบคุม
(1) เซอร์โวมอเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อขับเคลื่อนข้อต่อของหุ่นยนต์ และต้องการอัตราส่วนกำลังต่อมวลสูงสุดและอัตราส่วนแรงบิดต่อความเฉื่อย แรงบิดเริ่มต้นสูง ความเฉื่อยต่ำ และช่วงการควบคุมความเร็วที่กว้างและราบรื่น
(2) ไดรเวอร์เซอร์โวเป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนเซอร์โวมอเตอร์ให้เคลื่อนที่ ตามคำแนะนำของตัวควบคุม ไดรเวอร์เซอร์โวให้กระแสที่สอดคล้องกันกับเซอร์โวมอเตอร์ เพื่อให้มั่นใจว่าเซอร์โวมอเตอร์เคลื่อนที่ตามความเร็วการเคลื่อนที่ ความเร่ง และตำแหน่งการทำงานที่ต้องการ การเคลื่อนไหวของแขนกลเป็นไปตามข้อกำหนดที่ตั้งไว้
(2) ตัวควบคุมสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ภายในด้วยตนเองเพื่อให้ใช้งานฟังก์ชันต่างๆ ได้ เช่น การควบคุมตำแหน่ง การควบคุมความเร็ว และการควบคุมแรงบิดของหุ่นยนต์
ฟังก์ชัน "แกน" ของหุ่นยนต์อนุกรมหกแกน
หุ่นยนต์อุตสาหกรรม 6 แกนแบบดั้งเดิมโดยทั่วไปมี 6 องศาอิสระ ซึ่งโดยทั่วไปรวมถึงการหมุน (แกน S) แขนท่อนล่าง (แกน L) แขนท่อนบน (แกน U) การหมุนข้อมือ (แกน R) การแกว่งข้อมือ ( แกน B) และการหมุนข้อมือ (แท็กซี่). ข้อต่อ 6 ข้อถูกสังเคราะห์ขึ้นเพื่อให้ได้การเคลื่อนไหวอิสระ 6 องศาในตอนท้าย
รูปภาพ
แกนเดียว: แกนแรกคือส่วนที่เชื่อมต่อกับฐาน ซึ่งรับน้ำหนักของหุ่นยนต์ทั้งหมดและการหมุนฐานไปทางซ้ายและขวา
สองแกน: ควบคุมการแกว่งด้านหน้าและด้านหลังของแขนหุ่นยนต์
สามแกน: ควบคุมการแกว่งด้านหน้าและด้านหลังของแขนหุ่นยนต์
สี่แกน: ควบคุมการหมุนของแขนของหุ่นยนต์
ห้าแกน: ควบคุมและปรับแต่งการหมุนข้อมือของหุ่นยนต์ขึ้นและลง โดยปกติเมื่อจับผลิตภัณฑ์และสามารถพลิกผลิตภัณฑ์ได้
หกแกน: ฟังก์ชันการหมุนสำหรับส่วนจับปลายสำหรับการวางตำแหน่งผลิตภัณฑ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น
ส่วนข้อมือมีวิธีการออกแบบโครงสร้างที่แตกต่างกันตามสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกัน B (โค้งงอ) หมายถึงโครงสร้างที่โค้งงอ และ R (หมุน) หมายถึงโครงสร้างที่หมุน
ข้อดีและข้อเสียของหุ่นยนต์อนุกรมหกแกน
ข้อได้เปรียบ
(1) โครงสร้างที่กะทัดรัด พื้นที่ติดตั้งขนาดเล็ก
(2) ความยืดหยุ่นที่ดี ตำแหน่งการเอื้อมมือที่หลากหลาย และประสิทธิภาพการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางที่ดี
(3) ไม่มีข้อต่อเคลื่อนไหว ประสิทธิภาพการปิดผนึกข้อต่อดี แรงเสียดทานน้อย และความเฉื่อยน้อย
(4) แรงผลักดันของข้อต่อมีขนาดเล็กและใช้พลังงานต่ำ
เสียเปรียบ
(1) มีปัญหาการทรงตัวระหว่างการเคลื่อนไหว และมีการต่อพ่วงในการควบคุม
(2) เมื่อยืดบูมและปลายแขนออก ความแข็งแกร่งทางโครงสร้างของหุ่นยนต์ไม่ดี
(3) มีจุดเดียวในกระบวนการเคลื่อนไหวควบคุม และจำเป็นต้องหลีกเลี่ยงการใช้และอัลกอริธึมการควบคุม
