O robô se desenvolveu até hoje, e a estrutura do mainframe foi implementada. Seu desenvolvimento não é uma coisa da noite para o dia, mas tem sido por mais de meio século. Vamos falar sobre a composição e desenvolvimento do robô.
1. A composição do robô
O robô inclui três peças principais e seis subsistemas, dos quais as três principais partes referem-se à parte mecânica, à parte sensoriada e à parte de controle, e os seis subsistemas referem-se ao sistema de condução, ao sistema de estrutura mecânica, ao sistema de sentimentos, ao sistema de interação robô-ambiente, ao sistema de interação homem-computador e ao sistema de controle na figura abaixo.
As funções dos seis subsistemas estão descritas abaixo:
(1) Sistema de acionamento. O sistema de acionamento é um dispositivo de transmissão organizado para cada articulação, ou seja, cada grau de liberdade de movimento, a fim de fazer o robô funcionar. O sistema de acionamento pode ser transmissão hidráulica, transmissão pneumática, transmissão elétrica ou um sistema abrangente que os combine, ou acionamento direto ou indireto através de mecanismos de transmissão mecânica, como correias síncronas, correntes, trens de engrenagem, engrenagens harmônicas, etc..
(2) Sistema de estrutura mecânica. O sistema de estrutura mecânica do robô industrial inclui três partes: a base, o braço e o operador final. Cada peça tem vários graus de liberdade, formando um sistema mecânico de vários graus de liberdade. Se a base tem um mecanismo de caminhada, constitui um robô ambulante; se a base não tem um mecanismo de rotação de caminhada e cintura, constitui um único braço robô. O braço geralmente inclui três partes: o braço superior, o braço inferior e o pulso. O operador final é uma parte importante montada diretamente no pulso. Pode ser uma garra de dois dedos ou de vários dedos, ou pode ser uma arma de pintura, ferramenta de soldagem e outras ferramentas de trabalho.
(3) Sinta o sistema. O sistema de sensor inclui um módulo de sensor interno e um módulo de sensor externo, e sua função é obter informações valiosas sobre os estados ambientais internos e externos. Devido ao uso de sensores inteligentes, a mobilidade, adaptabilidade e nível de inteligência dos robôs podem ser melhorados. Embora o sistema sensorial humano seja extremamente sensível às informações do mundo externo, para algumas informações especiais, o sensor é mais preciso do que o sistema sensorial humano.
(4) Sistema de interação do ambiente robô. O papel do sistema de interação robô-ambiente é perceber a conexão mútua e a coordenação entre o robô industrial e os equipamentos no ambiente externo. Robôs industriais e equipamentos externos podem ser integrados em uma unidade funcional, como unidades de processamento e fabricação, unidades de soldagem, unidades de montagem, etc. É claro que vários robôs, várias máquinas-ferramentas ou equipamentos, dispositivos de armazenamento de várias peças, etc. também podem ser integrados a uma unidade funcional para executar tarefas complexas.
(5) Sistema de interação homem-computador. O papel do sistema de interação homem-computador é perceber a participação do operador no controle e contato do robô com o robô. Por exemplo, terminais padrão para computadores, consoles de comando, painéis de exibição de informações, alarmes de sinal de perigo, etc. O sistema pode ser dividido em duas categorias: o dispositivo dado por comando e o dispositivo de exibição de informações.
(6) Sistema de controle. A função do sistema de controle é controlar o atuador do robô para completar o movimento e a função especificados de acordo com o programa de instrução de operação do robô e o sinal de feedback do sensor. Se o robô industrial não tiver função de feedback de informações, é um sistema de controle de loop aberto; se ele tiver uma função de feedback de informações, é um sistema de controle de loop fechado. De acordo com o princípio de controle, o sistema de controle pode ser dividido em sistema de controle de programas, sistema de controle adaptativo e sistema de controle de inteligência artificial. De acordo com a forma de movimento de controle, o sistema de controle pode ser dividido em controle de ponto e controle de trajetória.
2. O desenvolvimento de robôs
A propósito, eu gostaria de falar sobre o status de desenvolvimento de robôs em todo o mundo. Em 1954, Davor nos Estados Unidos propôs pela primeira vez o conceito de robôs industriais e solicitou uma patente. A chave da patente é usar a tecnologia servo para controlar as articulações do robô, para ensinar os movimentos do robô com a ajuda das mãos humanas, e o robô tem a função de registrar e reproduzir movimentos. Este é o chamado robô de ensino e reprodução, e a maioria dos robôs existentes adotam esse método de controle. Conhecido como o "Pai dos Robôs Industriais", Joseph F. Engel Berger fundou a primeira empresa de robótica do mundo, a Unimation, em 1958, e participou do projeto do primeiro robô Unimate. O robô é um robô hidráulico de cinco eixos para operações de fundição de die, e o controle do braço é feito por um computador dedicado. Ele usa elementos de controle numérico discretos e é equipado com um tambor magnético para armazenar informações e pode memorizar 180 passos de trabalho. Durante esse período, outra empresa americana, a AMF, também começou a desenvolver robôs industriais Versatran. É usado principalmente para transporte de materiais entre máquinas e é conduzido por hidráulica. O braço do robô pode girar em torno da base, levantar para cima e para baixo na direção vertical, e também pode expandir e contrair na direção radial. Em geral, Unimate e Versatran podem ser considerados os primeiros robôs industriais do mundo. Os métodos de controle desses dois robôs industriais são aproximadamente semelhantes às máquinas-ferramentas CNC, mas sua forma e características são muito diferentes, compostas principalmente de mãos e braços semelhantes ao homem.
Em suma, os robôs são um símbolo importante do progresso tecnológico moderno. É uma manifestação concreta da força nacional abrangente de um país.