1. Походження промислових роботів Винахід промислових роботів можна віднести до 1954 року, коли Джордж Девол подав заявку на патент на програмоване перетворення деталей. Після співпраці з Джозефом Енгельбергером була створена перша в світі компанія-робот Unimation, і перший робот був запущений на виробничій лінії General Motors у 1961 році, головним чином для витягування деталей з машини для лиття під тиском. Більшість універсальних маніпуляторів з гідравлічним приводом (Unimates) були продані в наступні роки, використовувалися для маніпулювання частинами корпусу та точкового зварювання. Обидві заявки були успішними, що свідчить про те, що роботи можуть працювати надійно та гарантувати стандартизовану якість. Незабаром багато інших компаній почали розробляти та виробляти промислових роботів. Народилася індустрія, керована інноваціями. Однак знадобилося багато років, щоб ця галузь стала справді прибутковою.
2. Стенфордська рука: великий прорив у робототехніці Новаторська «Стенфордська рука» була розроблена Віктором Шейнманом у 1969 році як прототип дослідницького проекту. Він був студентом факультету машинобудування та працював у Стенфордській лабораторії штучного інтелекту. «Стенфордська рука» має 6 ступенів свободи, а повністю електрифікований маніпулятор управляється стандартним комп’ютером, цифровим пристроєм під назвою PDP-6. Ця неантропоморфна кінематична структура має призму та п’ять поворотних шарнірів, що дозволяє легко розв’язувати кінематичні рівняння робота, тим самим прискорюючи обчислювальну потужність. Модуль приводу складається з двигуна постійного струму, гармонійного приводу та редуктора з циліндричною передачею, потенціометра та тахометра для зворотного зв’язку щодо положення та швидкості. На подальшу конструкцію робота глибоко вплинули ідеї Шейнмана
3. Народження повністю електрифікованого промислового робота У 1973 році ASEA (тепер ABB) випустила перший у світі повністю електрифікований промисловий робот IRB-6, керований мікрокомп’ютером. Він може здійснювати безперервний рух, що є необхідною умовою для дугового зварювання та обробки. Повідомляється, що ця конструкція виявилася дуже міцною, і робот має термін служби до 20 років. У 1970-х роках роботи швидко поширилися в автомобільній промисловості, головним чином для зварювання, завантаження та розвантаження.
4. Революційна конструкція роботів SCARA У 1978 році Хіроші Макіно в Університеті Яманасі, Японія, розробив робота з виборчим монтажем (SCARA). Ця визначна чотириосьова недорога конструкція була ідеально адаптована до потреб збирання дрібних деталей, оскільки кінематична структура дозволяла швидкі та податливі рухи руки. Гнучкі системи складання на основі роботів SCARA з хорошою сумісністю конструкції продукту значно сприяли розробці електронних і споживчих товарів у великих обсягах у всьому світі.
5. Розробка легких і паралельних роботів Вимоги щодо швидкості та маси роботів призвели до нових кінематичних і трансмісійних конструкцій. З перших днів зменшення маси та інерції конструкції робота було основною метою досліджень. Співвідношення ваги 1:1 до людської руки вважалося остаточним еталоном. У 2006 році ця мета була досягнута легким роботом від KUKA. Це компактна рука робота з сімома ступенями свободи з розширеними можливостями керування силою. З 1980-х років досліджували та шукали ще один спосіб досягнення мети щодо легкої ваги та жорсткої конструкції, а саме розробки паралельних верстатів. Ці машини з’єднують свої кінцеві виконавці з базовим модулем машини за допомогою 3–6 паралельних кронштейнів. Ці так звані паралельні роботи дуже підходять для високої швидкості (наприклад, для захоплення), високої точності (наприклад, для обробки) або обробки великих вантажів. Однак їх робочий простір менший, ніж у подібних серійних або відкритих роботів.
6. Декартові роботи та дворучні роботи На даний момент декартові роботи все ще ідеально підходять для додатків, які потребують широкого робочого середовища. На додаток до традиційного дизайну з використанням тривимірних ортогональних осей трансляції, у 1998 році Гудел запропонував каркасну структуру стовбура з зубцями. Ця концепція дозволяє одній або декільком рукам робота відстежувати та циркулювати в закритій системі переміщення. Таким чином робочий простір робота можна покращити з високою швидкістю та точністю. Це може бути особливо цінним у логістиці та машинобудуванні. Делікатне керування двома руками має вирішальне значення для складних завдань складання, одночасної обробки та завантаження великих об’єктів. Перший комерційно доступний синхронний дворучний робот був представлений компанією Motoman у 2005 році. Як дворукий робот, який імітує досяжність і спритність людської руки, його можна розмістити в місці, де раніше працювали працівники. Таким чином, капітальні витрати можуть бути зменшені. Він має 13 осей руху: по 6 у кожній руці, плюс одна вісь для основного обертання.
7. Мобільні роботи (AGV) і гнучкі виробничі системи У той же час з’явилися промислові роботизовані транспортні засоби з автоматичним керуванням (AGV). Ці мобільні роботи можуть пересуватися по робочому простору або використовуватися для завантаження обладнання «точка-точка». У концепції автоматизованих гнучких виробничих систем (FMS) AGV стали важливою частиною гнучкості шляху. Спочатку AGV покладалися на заздалегідь підготовлені платформи, такі як вбудовані дроти або магніти, для навігації рухом. У той же час AGV з вільною навігацією використовуються у великомасштабному виробництві та логістиці. Зазвичай їхня навігація базується на лазерних сканерах, які створюють точну 2D-карту поточного реального середовища для автономного позиціонування та уникнення перешкод. З самого початку вважалося, що поєднання AGV і роботів може автоматично завантажувати та розвантажувати верстати. Але насправді ці роботизовані руки мають економічні та економічні переваги лише в певних конкретних випадках, таких як завантаження та розвантаження пристроїв у напівпровідниковій промисловості.
8. Сім основних тенденцій розвитку промислових роботів Станом на 2007 рік еволюцію промислових роботів можна відзначити наступними основними тенденціями: 1. Зменшення вартості та підвищення продуктивності – середня ціна за одиницю роботів впала до 1/3 початкової ціни еквівалентних роботів у 1990 році, що означає, що автоматизація стає все дешевшою і дешевшою. – Водночас параметри продуктивності роботів (такі як швидкість, навантажувальна здатність, середній час напрацювання на відмову (MTBF) були значно покращені. 2. Інтеграція технології ПК та ІТ-компонентів – Технологія персонального комп’ютера (ПК), програмне забезпечення споживчого класу та готові компоненти, які принесла ІТ-індустрія, ефективно підвищили економічну ефективність роботів. Зараз більшість виробників інтегрують процесори на базі ПК, а також програмування, комунікацію та моделювання в контролер, і використовують високопродуктивний ринок ІТ для його підтримки. 3. Спільне керування декількома роботами – кілька роботів можна запрограмувати, координувати та синхронізувати в реальному часі за допомогою контролера, що дозволяє роботам точно працювати разом в одному робочому просторі. 4. Широке використання систем зору. Системи зору для розпізнавання об’єктів, позиціонування та контролю якості все частіше стають частиною контролерів роботів.5. Мережа та дистанційне керування – роботи підключаються до мережі через польову шину або Ethernet для кращого контролю, налаштування та обслуговування.6. Нові бізнес-моделі – нові фінансові плани дозволяють кінцевим користувачам орендувати роботів або залучати професійну компанію чи навіть постачальника роботів до роботи, що може зменшити інвестиційні ризики та заощадити гроші.7. Популяризація навчання та освіти – Навчання та навчання стали важливими послугами для більшої кількості кінцевих користувачів, які впізнають робототехніку. – Професійні мультимедійні матеріали та курси призначені для навчання інженерів і робітників, щоб вони могли ефективно планувати, програмувати, експлуатувати та обслуговувати роботизовані пристрої.
、
Час публікації: 15 квітня 2025 р
