1. Pôvod priemyselných robotov Vynález priemyselných robotov možno vystopovať do roku 1954, keď George Devol požiadal o patent na konverziu programovateľných častí. Po partnerstve s Josephom Engelbergerom bola založená prvá robotická spoločnosť na svete Unimation a prvý robot bol uvedený do prevádzky na výrobnej linke General Motors v roku 1961, hlavne na vyťahovanie dielov zo stroja na tlakové liatie. Väčšina univerzálnych manipulátorov s hydraulickým pohonom (Unimates) sa predala v nasledujúcich rokoch, slúžiacich na manipuláciu s dielmi karosérie a bodové zváranie. Obe aplikácie boli úspešné, čo naznačuje, že roboty môžu pracovať spoľahlivo a zaručiť štandardizovanú kvalitu. Čoskoro začalo mnoho ďalších spoločností vyvíjať a vyrábať priemyselné roboty. Zrodil sa priemysel poháňaný inováciami. Trvalo však mnoho rokov, kým sa toto odvetvie stalo skutočne ziskovým.
2. Stanfordské rameno: Veľký prelom v robotike Prelomové „Stanfordské rameno“ navrhol Victor Scheinman v roku 1969 ako prototyp výskumného projektu. Bol študentom inžinierstva na katedre strojárstva a pracoval v Stanfordskom laboratóriu umelej inteligencie. „Stanfordské rameno“ má 6 stupňov voľnosti a plne elektrifikovaný manipulátor je riadený štandardným počítačom, digitálnym zariadením s názvom PDP-6. Táto neantropomorfná kinematická štruktúra má hranol a päť otočných kĺbov, čo uľahčuje riešenie kinematických rovníc robota, čím sa zrýchľuje výpočtový výkon. Hnací modul pozostáva z jednosmerného motora, harmonického pohonu a reduktora s čelným ozubením, potenciometra a tachometra pre spätnú väzbu polohy a rýchlosti. Následný dizajn robota bol hlboko ovplyvnený Scheinmanovými nápadmi
3. Zrod plne elektrifikovaného priemyselného robota V roku 1973 ASEA (dnes ABB) uviedla na trh prvý mikropočítačom riadený, plne elektrifikovaný priemyselný robot na svete IRB-6. Môže vykonávať nepretržitý pohyb dráhy, čo je predpokladom pre oblúkové zváranie a spracovanie. Uvádza sa, že tento dizajn sa ukázal ako veľmi robustný a robot má životnosť až 20 rokov. V 70. rokoch sa roboty rýchlo rozšírili do automobilového priemyslu, hlavne na zváranie a nakladanie a vykladanie.
4. Revolučný dizajn robotov SCARA V roku 1978 Hiroshi Makino na univerzite v Yamanashi v Japonsku vyvinul selektívne vyhovujúci montážny robot (SCARA). Tento prelomový štvorosový nízkonákladový dizajn bol dokonale prispôsobený potrebám montáže malých dielov, pretože kinematická štruktúra umožňovala rýchle a poddajné pohyby ramien. Flexibilné montážne systémy založené na robotoch SCARA s dobrou kompatibilitou dizajnu produktov výrazne podporili vývoj veľkoobjemových elektronických a spotrebných produktov na celom svete.
5. Vývoj ľahkých a paralelných robotov Požiadavky na rýchlosť a hmotnosť robotov viedli k novým kinematickým a prevodovým návrhom. Od začiatku bolo hlavným cieľom výskumu zníženie hmotnosti a zotrvačnosti konštrukcie robota. Pomer hmotnosti 1:1 k ľudskej ruke bol považovaný za konečný štandard. V roku 2006 tento cieľ dosiahol ľahký robot od KUKA. Ide o kompaktné rameno robota so siedmimi stupňami voľnosti s pokročilými možnosťami riadenia sily. Od 80. rokov 20. storočia sa skúma a sleduje ďalší spôsob, ako dosiahnuť cieľ nízkej hmotnosti a pevnej konštrukcie, a to vývoj paralelných obrábacích strojov. Tieto stroje pripájajú svoje koncové efektory k základnému modulu stroja pomocou 3 až 6 paralelných držiakov. Tieto takzvané paralelné roboty sú veľmi vhodné pre vysokú rýchlosť (napríklad na uchopenie), vysokú presnosť (napríklad na spracovanie) alebo manipuláciu s vysokými nákladmi. Ich pracovný priestor je však menší ako u podobných sériových robotov alebo robotov s otvorenou slučkou.
6. Kartézske roboty a dvojručné roboty V súčasnosti sú kartézske roboty stále ideálne vhodné pre aplikácie, ktoré vyžadujú široké pracovné prostredie. Okrem tradičného dizajnu s použitím trojrozmerných ortogonálnych translačných osí navrhol Gudel v roku 1998 štruktúru rámu so zárezom. Táto koncepcia umožňuje jednému alebo viacerým ramenám robota sledovať a obiehať v uzavretom prenosovom systéme. Týmto spôsobom možno pracovný priestor robota zlepšiť s vysokou rýchlosťou a presnosťou. To môže byť obzvlášť cenné v logistike a strojárskej výrobe. Jemná obsluha oboma rukami je rozhodujúca pri zložitých montážnych úlohách, simultánnom operačnom spracovaní a nakladaní veľkých predmetov. Prvý komerčne dostupný synchrónny obojručný robot predstavil Motoman v roku 2005. Ako obojručný robot, ktorý napodobňuje dosah a zručnosť ľudského ramena, ho možno umiestniť do priestoru, kde predtým pracovali pracovníci. Preto je možné znížiť kapitálové náklady. Má 13 osí pohybu: 6 v každej ruke a jednu os pre základné otáčanie.
7. Mobilné roboty (AGV) a flexibilné výrobné systémy Súčasne sa objavili priemyselné robotické automaticky navádzané vozidlá (AGV). Tieto mobilné roboty sa môžu pohybovať po pracovnom priestore alebo sa môžu použiť na nakladanie zariadení z bodu do bodu. V koncepte automatizovaných flexibilných výrobných systémov (FMS) sa AGV stali dôležitou súčasťou flexibility cesty. Pôvodne sa AGV spoliehali na vopred pripravené platformy, ako sú zabudované drôty alebo magnety, pre pohybovú navigáciu. Medzitým sa AGV s voľnou navigáciou používajú vo veľkej výrobe a logistike. Ich navigácia je zvyčajne založená na laserových skeneroch, ktoré poskytujú presnú 2D mapu aktuálneho skutočného prostredia pre autonómne určovanie polohy a vyhýbanie sa prekážkam. Od začiatku sa predpokladalo, že kombinácia AGV a ramena robota dokáže automaticky nakladať a vykladať obrábacie stroje. Ale v skutočnosti majú tieto robotické ramená ekonomické a nákladové výhody len pri určitých špecifických príležitostiach, ako sú nakladacie a vykladacie zariadenia v polovodičovom priemysle.
8. Sedem hlavných vývojových trendov priemyselných robotov Od roku 2007 možno vývoj priemyselných robotov charakterizovať nasledovnými hlavnými trendmi: 1. Zníženie nákladov a zlepšenie výkonu – Priemerná jednotková cena robotov klesla na 1/3 pôvodnej ceny ekvivalentných robotov v roku 1990, čo znamená, že automatizácia je stále lacnejšia a lacnejšia.- Zároveň majú roboty (také výkonové parametre ako rýchlosť, záťažové parametre robota) priemerný čas medzi poruchami, výkonové parametre robotov. sa výrazne zlepšila. 2. Integrácia PC technológie a IT komponentov – Technológia osobných počítačov (PC), softvér pre spotrebiteľov a hotové komponenty, ktoré priniesol IT priemysel, účinne zlepšili nákladovú efektívnosť robotov.- Teraz väčšina výrobcov integruje procesory na báze PC, ako aj programovanie, komunikáciu a simuláciu do riadiacej jednotky a využíva vysoko výnosný IT trh na jej udržanie. 3. Kolaboratívne riadenie viacerých robotov – Prostredníctvom ovládača je možné naprogramovať a koordinovať a synchronizovať viacero robotov v reálnom čase, čo umožňuje robotom presne spolupracovať v jednom pracovnom priestore. 4. Široké používanie systémov videnia – Systémy videnia na rozpoznávanie objektov, polohovanie a kontrolu kvality sa čoraz viac stávajú súčasťou ovládačov robotov.5. Sieť a diaľkové ovládanie – Roboty sú pripojené k sieti cez fieldbus alebo Ethernet pre lepšie ovládanie, konfiguráciu a údržbu.6. Nové obchodné modely – Nové finančné plány umožňujú koncovým používateľom prenajať si roboty alebo nechať profesionálnu spoločnosť či dokonca poskytovateľa robotov prevádzkovať robotickú jednotku, čo môže znížiť investičné riziká a ušetriť peniaze.7. Popularizácia školenia a vzdelávania – Školenie a vzdelávanie sa stali dôležitými službami, aby si viac koncových používateľov uvedomilo robotiku. – Profesionálne multimediálne materiály a kurzy sú navrhnuté tak, aby vzdelávali inžinierov a pracovníkov, aby im umožnili efektívne plánovať, programovať, prevádzkovať a udržiavať robotické jednotky.
、
Čas odoslania: 15. apríla 2025
