В зависимости от информационных возможностей ПР подразделяют на три поколения
Роботы I поколения (с обучением) получили широкое применение в машиностроительной промышленности. Они обладают способностью запоминать программы выполнения разнообразных операций. Эти роботы имеют очень ограниченные возможности по восприятию рабочей среды и не могут адаптироваться к окружающей обстановке, для нормального функционирования требуют специальной ориентирующей оснастки. Работают по жесткой программе, что существенно упрощает их конструкцию, облегчает переналадку. Роботы II поколения (адаптивные) с помощью сенсорных или тактильных датчиков воспринимают информацию о внешней среде. В них частично заложена организующая система управления, обучения и адаптации с использованием ЭВМ. Такие роботы имеют основную программу и подпрограммы, которые выбираются в зависимости от информации, полученной от внешней среды. Следовательно, такие роботы, имеющие ЭВМ или обслуживаемые ЭВМ, обладают «зрением» и «осязанием» и способны ориентироваться в окружающей обстановке. Роботы III поколения (интеллектуальные) наделены искусственным интеллектом и обладают способностью самообучения. Они получили название «разумных» или «думающих» роботов и способны распознавать предметы в пространстве, вырабатывать планы решения поставленных перед ними задач и контролировать выполнение последних. В данном случае задается конечная цель работы, т. е. лишь алгоритм поиска. Информационные возможности роботов III поколения значительно выше, чем роботов П поколения. Для управления интеллектуальными роботами требуются средства вычислительной техники, часто большие ЭВМ. По степени универсальности различают промышленные роботы: универсальные, предназначенные для выполнения комплекса как основных, так и вспомогательных операций, независимо от типа производства с автоматической сменой захватного устройства и обладающие наибольшим числом степеней подвижности; специализированные, служащие для выполнения технологических операций определенного вида или обслуживания оборудования определенного класса (производство кузнечное, литейное, механосборочное и т. д.) g автоматической сменой захватного устройства и обладающие ограниченным числом степеней подвижности; специальные, предназначенные для выполнения только определенных технологических операций или обслуживания конкретного оборудования по строго зафиксированной программе и обладающие одной — тремя степенями подвижности. По характеру выполняемых операций различают ПР: операционные, непосредственно выполняющие операции технологического процесса (окраска, сварка, клепка, сборка и т. п.); транспортные или обслуживающие, выполняющие вспомогательные переходы или операции перемещения (взять — перенести — установить и т. д.) при обслуживании технологического оборудования» конвейерных линий и складов. В зависимости от характера конструктивного исполнения и связи со станком бывают ПР стационарные (напольные), подвесные (устанавливаемые непосредственно на станке, подвешенные на специальной опоре портального или консольного типа) и передвижные. По грузоподъемности ПР делятся (ГОСТ 25204—82) на сверхлегкие (0,08—1,0 кг), легкие (1,25—10 кг), средние (12,5—200 кг) и тяжелые (250—1000 кг). В зависимости от типа силового привода рабочих органов различают ПР с гидроприводом, пневмоприводом, электроприводом и комбинированным приводом. Роботы разделяют также в зависимости от системы координат, в которой они работают: декартовой (прямоугольной), цилиндрической, сферической и смешанной.
Рис. 20 Схема промышленного робота «Циклон»
Пневматические приводы (двигатели, цилиндры и т. д.) обладают высокой надежностью, просты в управлении, дешевы, пожаробезопасны и т. д. Их недостатки — трудность обеспечения постоянной скорости перемещения и точности позиционирования, низкая мощность, необходимость смазывания и защиты от коррозии. Гидравлические приводы (цилиндры, однолопастные гидродвигатели, электрогидравлнческие шаговые двигатели и др.) легки, компактны, позволяют использовать высокое давление, обладают высокой частотой собственных колебаний. Они позволяют просто регулировать давление, расход, усиливать мощность и т. д.
Рис. 21 Узел привода поворота ПР фирмы «РЕНО» (Франция): 1 — гидромотор; 2 — генератор волн; 3 — платформа, к которой крепится основание робота; 4 — гибкое колесо; 5 — жесткое колесо
Основными формами движений в ПР являются поворот, разворот, качание, изгиб и прямолинейные движения. Все эти движения могут быть осуществлены с помощью электродвигателя в сочетании с редуктором или с шариковой винтовой парой, а также с помощью гидравлических и пневматических приводов. Редукторы, используемые в системах привода роботов, должны иметь: малый боковой зазор или малую кинематическую погрешность и высокую точность позиционирования; постоянство угловой скорости без пульсаций; малые габаритные размеры и массу, а также высокую допустимую нагрузку по моменту. Для удовлетворения этим требованиям во многих конструкция к ПР применяют электрические и гидравлические приводы в сочетании с волновыми редукторами. Так, на рис. 21 показан узел привода поворота робота фирмы «Рено» (Франция). Использованием гидравлического сервопривода в зонах высоких скоростей и низкого крутящего момента достигается легкость управления, а в сочетании с зубчатой передачей- высокая точность поворота.
|
