Оглавление
Определение и базовые понятия
Согласно техническим стандартам и ГОСТам‚ промышленный робот — это автоматически управляемое‚ перепрограммируемое многоцелевое манипуляционное устройство (манипулятор) или робототехническая система‚ которая может иметь три и более осей движения. Она используется в стационарных или передвижных условиях для выполнения производственных задач в рамках автоматизированного производства.
Важно отличать полноценного робота от простого роботизированного устройства. Последнее может использовать элементы робототехники‚ но не обладает полной совокупностью характеристик. Например‚ обычный манипулятор с дистанционным телеуправлением или механический экзоскелет без собственного привода роботами в строгом техническом смысле не являются‚ так как им не хватает ключевого элемента — автономности и возможности перепрограммирования для решения широкого спектра задач.
Ключевые характеристики промышленных роботов
Чтобы устройство официально считалось промышленным роботом‚ оно должно отвечать ряду жестких критериев:
- Автономность. Роботизированное устройство способно самостоятельно выполнять поставленные задачи даже в изменяющейся‚ заранее не полностью определенной внешней среде‚ адаптируясь к ней в процессе исполнения.
- Многофункциональность и перепрограммируемость. Промышленный робот может быть легко перенастроен для выполнения совершенно другой операции простым изменением программы или заменой рабочего инструмента.
- Многоосевая подвижность. Наличие трех и более степеней свободы позволяет роботу позиционировать рабочий орган (инструмент‚ захват‚ сварочную головку) в любой точке рабочей зоны с высочайшей точностью.
Условия эксплуатации и безопасность
Работа современного робота на производстве протекает в так называемых нормальных условиях эксплуатации. Под этим термином понимается диапазон внешних параметров и факторов окружающей среды (включая возможную нестабильность электропитания‚ электромагнитные поля‚ влажность и температуру)‚ при которых устройство стабильно поддерживает заявленные изготовителем технические характеристики.
Особое внимание при проектировании и внедрении робототехнических комплексов уделяется безопасности персонала:
- Анализируется характер потенциального контакта человека с движущимися частями (кратковременный или квазистатический).
- Определяется‚ какие именно части тела оператора могут оказаться в зоне риска.
- Тщательно проектируются ручные устройства управления и задания движений (учитывается их доступность‚ эргономичность‚ защита от неправильного использования и понятность индикаторов состояния).
Классификация и стандартизация
Интересно отметить особенности классификации в различных стандартах. Например‚ в отечественных ГОСТах часто делается упор на внешние характеристики и общие конструктивные особенности роботов‚ в то время как международные (английские) версии стандартов глубже раскрывают функциональные особенности функционирования‚ а также описывают различные разновидности конфигураций.
В зависимости от геометрии рабочей зоны и выполняемых задач выделяют несколько основных типов:
- Шарнирные роботы (обладают наибольшей схожестью с человеческой рукой).
- Декартовые роботы (работают в прямоугольной системе координат).
- Цилиндрические и полярные роботы.
- Параллельные роботы (высокоскоростные роботы типа «дельта» для сортировки и сборки).
Сферы применения
Благодаря своей точности‚ неутомимости и универсальности‚ промышленные роботы сегодня применяются практически во всех отраслях тяжелой и легкой промышленности:
Автомобилестроение. Это исторически первая и наиболее автоматизированная сфера. Здесь роботы варят кузова‚ окрашивают детали‚ собирают двигатели и монтируют электронику.
Металлообработка. Роботизированная сварка‚ резка металла (лазерная или плазменная)‚ а также обслуживание фрезерных и токарных станков с ЧПУ.
Логистика и складское хозяйство. Паллетайзеры‚ роботы-укладчики и автономные мобильные платформы (AMR) перемещают грузы внутри складов.
Пищевая и фармацевтическая промышленность. Роботы осуществляют фасовку‚ сортировку и упаковку продукции в строгих санитарно-гигиенических условиях.
