หุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้รับการกำหนดตามมาตรฐาน ISO 8373 ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ควบคุมหลายข้อต่อหรือหุ่นยนต์หลายระดับอิสระสำหรับสาขาอุตสาหกรรม หุ่นยนต์อุตสาหกรรมเป็นอุปกรณ์เครื่องจักรที่ทำงานโดยอัตโนมัติ และเป็นเครื่องจักรที่ทำหน้าที่ต่าง ๆ ได้ด้วยกำลังและความสามารถในการควบคุมของมันเอง สามารถสั่งการโดยมนุษย์หรือทำงานตามโปรแกรมที่ตั้งไว้ล่วงหน้าได้ หุ่นยนต์อุตสาหกรรมสมัยใหม่ยังสามารถทำงานตามหลักการและโปรแกรมที่กำหนดโดยเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์
--วิกิพีเดีย
01
องค์ประกอบของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนพื้นฐาน 3 ส่วน ได้แก่ ตัวเครื่อง ระบบขับเคลื่อน และระบบควบคุม
ตัวเครื่องหลัก - นั่นคือฐานและตัวกระตุ้น รวมถึงแขน ข้อมือ และมือ และหุ่นยนต์บางตัวก็มีกลไกการเดินด้วย หุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่มีองศาการเคลื่อนไหวอิสระ 3-6 องศา ซึ่งโดยปกติแล้วข้อมือจะมีองศาการเคลื่อนไหวอิสระ 1-3 องศา
ระบบขับเคลื่อน - รวมถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าและกลไกการส่งกำลัง แกนหลักคือตัวลดและเซอร์โวมอเตอร์ ซึ่งใช้เพื่อทำให้แอคชูเอเตอร์สร้างการกระทำที่สอดคล้องกัน
ระบบควบคุม - ส่งสัญญาณคำสั่งไปยังระบบขับเคลื่อนและแอคทูเอเตอร์ตามโปรแกรมอินพุต และควบคุม
02
การจำแนกประเภทหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
เกี่ยวกับการจำแนกประเภทของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมนั้น ไม่มีมาตรฐานสากลใดที่เป็นหนึ่งเดียวกัน ซึ่งสามารถแบ่งตามน้ำหนักบรรทุก โหมดการควบคุม ระดับความอิสระ โครงสร้าง ขอบเขตการใช้งาน ฯลฯ
03
ห่วงโซ่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม
ห่วงโซ่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ประกอบด้วยผู้ผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์ ผู้ผลิตตัวหุ่นยนต์ ตัวแทน ผู้รวมระบบ และผู้ใช้ปลายทาง Ontology เป็นแกนหลักของห่วงโซ่อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ โดยปกติแล้ว บริษัท Ontology จะออกแบบ Ontology เขียนซอฟต์แวร์ ซื้อและขายให้กับผู้รวมระบบผ่านตัวแทน และผู้รวมระบบจะเผชิญหน้าโดยตรงกับลูกค้าปลายทาง บริษัทและตัวแทนด้าน Ontology บางแห่งยังทำหน้าที่เป็นผู้รวมระบบอีกด้วย
จากมุมมองของภูมิภาค ยุโรปและญี่ปุ่นครอบครองโลกของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมอย่างเหนียวแน่น และระดับของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมในญี่ปุ่นและเยอรมนีเป็นผู้นำระดับโลก ส่วนใหญ่เป็นเพราะมีข้อได้เปรียบของผู้เสนอญัตติรายแรกและการสะสมเทคโนโลยี ญี่ปุ่นมีอุปสรรคทางเทคนิคที่เข้มงวดในการวิจัยและพัฒนาส่วนประกอบหลักของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (ตัวลดขนาด เซอร์โวมอเตอร์ ฯลฯ) หุ่นยนต์อุตสาหกรรมของเยอรมันมีข้อได้เปรียบในด้านวัตถุดิบ ชิ้นส่วนของร่างกาย และการรวมระบบ
จากมุมมองขององค์กร ABB, FANUC, KUKA และ YASKAWA คือสี่กลุ่มหลักของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และพวกเขาได้กลายเป็นซัพพลายเออร์หุ่นยนต์อุตสาหกรรมรายใหญ่ของโลก ซึ่งคิดเป็นส่วนแบ่งการตลาดประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์
04
หุ่นยนต์อุตสาหกรรมทำงานอย่างไร
วิธีการทำงานของหุ่นยนต์เป็นปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ หลักการของหุ่นยนต์คือการเลียนแบบการเคลื่อนไหวของร่างกายมนุษย์ วิธีคิด และความสามารถในการควบคุมและตัดสินใจ จากมุมมองของการควบคุม หุ่นยนต์สามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้สี่วิธีดังต่อไปนี้
วิธีการ "สอนและทำซ้ำ": สอนหุ่นยนต์ถึงวิธีการเคลื่อนผ่าน "กล่องการสอน" หรือ "ภาคปฏิบัติ" สองวิธี ผู้ควบคุมจะจดจำขั้นตอนการสอน จากนั้นหุ่นยนต์จะทำซ้ำการสอนครั้งแล้วครั้งเล่าตามความจำ เช่น หุ่นยนต์ฉีดพ่น
โหมด "การควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้": พนักงานเตรียมโปรแกรมควบคุมล่วงหน้าตามลักษณะงานและวิถีการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ จากนั้นจึงป้อนโปรแกรมควบคุมไปยังตัวควบคุมของหุ่นยนต์ เริ่มโปรแกรมควบคุม และหุ่นยนต์ดำเนินการทีละขั้นตอนตาม ไปที่โปรแกรม ถ้างานเปลี่ยนไป ตราบใดที่โปรแกรมควบคุมถูกแก้ไขหรือเขียนใหม่ จะมีความยืดหยุ่นและสะดวกมาก หุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ทำงานในสองวิธีแรก
โหมด "การควบคุมระยะไกล": มนุษย์ใช้รีโมทคอนโทรลแบบมีสายหรือไร้สายเพื่อควบคุมหุ่นยนต์ให้ทำงานบางอย่างให้สำเร็จในสถานที่ที่คนเข้าถึงได้ยากหรืออันตราย เช่น หุ่นยนต์ต่อต้านการจลาจล หุ่นยนต์ทหาร หุ่นยนต์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีรังสีนิวเคลียร์และมลพิษทางเคมี เป็นต้น
วิธีการ "ควบคุมอัตโนมัติ": เป็นวิธีการควบคุมขั้นสูงและซับซ้อนที่สุดในการควบคุมหุ่นยนต์ ซึ่งต้องการให้หุ่นยนต์มีความสามารถในการรับรู้สภาพแวดล้อมและตัดสินใจได้เองในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน กล่าวคือ ต้องมีพฤติกรรมอัจฉริยะบางอย่างของ มนุษย์
ยกตัวอย่างหุ่นยนต์หลายข้อต่อแนวตั้งหกแกน (ดังแสดงในรูปด้านล่าง) ผ่านตัวควบคุมหุ่นยนต์และระบบควบคุมของมัน มันสามารถรับรู้การหมุนแกน S, การเอียงแขนท่อนล่างของแกน L, แกน U บน การเอียงแขน การแกว่งแขนในแกน R และระยะพิทช์ของข้อมือในแกน B และการหมุนข้อมือของแกน T ทำให้ตระหนักถึงการทำงานและการประสานกันของหกแกน
หากนำระบบควบคุมแบบรวมศูนย์มาใช้ หลักการควบคุมจะแสดงในรูปด้านล่าง:
และถ้าใช้ระบบการควบคุมแบบกระจาย หลักการควบคุมจะแสดงในรูปด้านล่าง:
05
ปัญหาบางประการที่ผู้ผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรมต้องเผชิญ
ด้วยการยกระดับอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมการผลิตและการเกิดขึ้นของเทคโนโลยีใหม่ๆ มากมาย ผู้ผลิตหุ่นยนต์ยังต้องคำนึงถึงความต้องการของผู้ใช้ปลายทางในระหว่างกระบวนการผลิต เช่น การยกระดับโรงงานและสายการผลิตบางแห่ง ผู้ผลิตหุ่นยนต์ยังต้องปรับตัว ต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาดและทำการปรับเปลี่ยนที่สอดคล้องกัน
