산업용 로봇은 산업용으로 설계된 다중 관절 조작기 또는 다중-자유도--기계 장치입니다. 다양한 기능을 달성하기 위해 자체 전력 및 제어 기능을 사용하여 작업을 자동으로 수행할 수 있습니다. 인간이 명령을 내리거나 사전에 프로그래밍된 순서에 따라 작동할 수 있습니다.- 현대 산업용 로봇은 인공 지능 기술을 사용하여 확립된 원칙에 따라 작동할 수도 있습니다.
산업용 로봇은 본체, 구동 시스템, 제어 시스템의 세 가지 기본 부분으로 구성됩니다. 베이스와 액추에이터를 포함한 신체는 팔, 손목, 손으로 구성됩니다. 일부 로봇에는 운동 메커니즘도 있습니다. 대부분의 산업용 로봇은 3~6도의 자유도를 가지며, 손목의 자유도는 일반적으로 1~3도입니다. 구동 시스템에는 액추에이터가 해당 동작을 생성할 수 있도록 하는 동력 장치와 전달 메커니즘이 포함됩니다. 제어 시스템은 입력된 프로그램에 따라 구동 시스템과 액츄에이터에 명령 신호를 보내고 제어를 수행합니다.
산업용 로봇은 팔의 움직임에 따라 4가지 유형으로 분류됩니다.
1. 데카르트 좌표계: 세 개의 데카르트 좌표를 따라 이동합니다.
2. 원통형 좌표 암: 들어 올리기, 회전 및 확장/수축 동작을 수행합니다.
3. 구형 좌표 암: 회전, 피치 및 확장/수축;
4. 관절식 팔: 여러 개의 회전 관절이 있습니다.
오늘은 산업용 로봇의 4가지 유형을 분류하여 여러분에게 가장 친숙한 로봇이 무엇인지 살펴보겠습니다.
다-축 로봇
단일-축 조작기, 산업용 로봇 팔, 전기 실린더 등으로도 알려진 다{0}축 로봇은 XYZ 데카르트 좌표계를 기본 수학적 모델로 기반으로 구축된 로봇 시스템입니다. 이들은 서보 모터 또는 스테퍼 모터를 기본 작업 장치로 구동되는 단일{4}}축 조작기로 사용하고 볼 나사, 동기식 벨트, 랙 및 피니언 기어를 일반적인 전송 방법으로 사용합니다. XYZ 3{6}}차원 좌표계의 모든 지점에 도달하고 제어 가능한 모션 궤적을 따라갈 수 있습니다.
다{0}}축 로봇은 구동 및 프로그래밍 가능한 제어를 위해 모션 제어 시스템을 사용합니다. 선형 및 곡선 모션 궤적은 다점 보간을 사용하여 생성되며, 작동 및 프로그래밍은 안내식 교육 프로그래밍 또는 좌표 위치 지정을 통해 수행됩니다.
스카라 로봇
SCARA 로봇은 원통형 좌표를 갖는 특수한 유형의 산업용 로봇입니다. 평면에서 위치 지정 및 방향 지정을 위한 평행 축이 있는 3개의 회전 조인트가 있습니다. 나머지 관절은 평면에 수직인 엔드 이펙터 이동에 사용되는 변환 관절입니다. 손목 기준점은 그림과 같이 두 회전 조인트의 각도 변위 Φ1 및 Φ2와 병진 조인트의 변위 z, 즉 p= f(Φ1, Φ2, z)에 의해 결정됩니다. 이 로봇은 가볍고 응답 시간이 빠릅니다. 예를 들어 Adept 1 SCARA 로봇은 일반적인 다관절 로봇보다 몇 배 빠른 최대 10m/s의 속도에 도달할 수 있습니다. 평면 위치 지정 및 수직 조립 작업에 가장 적합합니다.
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XY 좌표(앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽)
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Z 좌표(위, 아래)
좌표로봇
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좌표 로봇은{0}}자동 제어, 재프로그래밍 가능한 작동, 다양한 자유도 및 공간 데카르트 관계를 수행할 수 있는 다목적 조작기입니다. 그 작동에는 주로 X, Y 및 Z 축을 따른 선형 동작이 포함됩니다. 좌표 로봇은 구동 및 프로그래밍 제어를 위해 모션 제어 시스템을 활용합니다. 다점 보간을 통해 선형 및 곡선 궤적을 생성하고, 가이드 티칭 프로그래밍 또는 좌표 위치 지정을 통해 작동 및 프로그래밍을 수행합니다.
저비용의-간단한 구조의 자동화 로봇 시스템 솔루션인 좌표 로봇은 디스펜싱, 드립 몰딩, 스프레이, 팔레타이징, 분류, 포장, 용접, 금속 가공, 핸들링, 로딩 및 언로딩, 조립, 인쇄 등 일반적인 산업 생산 분야에 적용할 수 있습니다. 이는 육체 노동을 대체하고 생산 효율성을 개선하며 제품 품질을 안정화하는 데 있어 상당한 응용 가치를 제공합니다.
직렬 및 병렬 로봇
직렬 로봇의 직렬 구조는 개방형 운동 체인입니다. 움직이는 링크는 닫힌 구조 체인을 형성하지 않습니다. 직렬 로봇은 넓은 작업 공간을 제공하고 이동이 더 쉬우므로 구동 축 간의 결합 효과를 피할 수 있습니다. 그러나 각 축은 독립적으로 제어되어야 하므로 모션 정확도를 향상하려면 인코더와 센서가 필요합니다.
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반면, 병렬 로봇은 응용 분야에서 기존 산업용 직렬 로봇을 보완하여 폐쇄형 운동 체인을 형성합니다. 병렬 로봇은 동적 오류가 발생할 가능성이 적고 오류가 누적되지 않고 높은 정확도를 나타냅니다. 또한 대부분의 출력 축이 축력을 견디는 콤팩트하고 안정적인 구조로 인해 강성과 내하중-성능이 높습니다. 그러나 병렬 로봇의 경우 전방향 해결이 역방향 해결보다 어렵습니다.
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2-DOF 병렬 로봇
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3-DOF 병렬 로봇
DDoS 병렬 메커니즘은 다양하고 복잡하며 일반적으로 다음 범주로 분류됩니다.
1. 2개의 병진축과 1개의 회전축을 갖는 3-RRR 메커니즘과 같은 평면 3-DOF 평행 메커니즘;
2. 3-UPS-1-S 구형 메커니즘과 같은 구형 3-DOF 병렬 메커니즘. 이 유형의 운동학은 순운동학 및 역운동학 모두에서 간단하므로 널리 사용되는 3D 모바일 공간 메커니즘입니다.
3. 델타 병렬 로봇과 같은 공간적 3-DOF 병렬 메커니즘. 이러한 메커니즘은 과소평가되어 있으며 가장 두드러진 특징은 동작이 작업 공간 내의 여러 지점에서 다양하다는 것입니다.
4. 또 다른 범주에는 보조 링크와 운동학적 쌍이 추가된 공간 메커니즘이 포함됩니다.
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4-DOF 병렬 로봇
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6-DOF 병렬 로봇
6-DOF 병렬 메커니즘은 병렬 로봇 메커니즘의 주요 카테고리로 국내외 학자들에 의해 가장 많이 연구된 병렬 메커니즘이다. 이는 비행 시뮬레이터, 6D 힘 및 토크 센서, 병렬 공작 기계에 널리 사용됩니다. 그러나 순운동학, 동적 모델 구축, 병렬 공작 기계의 정확도 교정 등 이러한 메커니즘에 대한 많은 핵심 기술이 완전히 해결되지 않았습니다.
