Как устроены роботы. Часть 3

Термин робот происходит от чешского слова «робота», которое переводится, как правило, как "принудительный труд". Что довольно точно описывает назначение большинства роботов. Они предназначены для выполнения тяжелых, рутинных работ. С их помощью решают задачи, которые трудны, опасны для людей или имеют монотонный характер, затрудняющий их точное и качественное исполнение.

Одними из наиболее распространенных промышленных роботов являются роботы-манипуляторы, выполняющие функцию автоматической руки. Типичный манипулятор состоит из семи металлических сегментов, соединенных шестью шарнирами. Компьютер робота управляет вращением шаговых двигателей, подключенных к каждому шарниру (в некоторых мощных манипуляторах используют гидравлику или пневматику). В отличие от обычных двигателей, шаговые двигатели способны перемещать на точно заданное количество шагов. Это позволяет компьютеру очень точно позиционировать руку робота, в точности повторяя одно и то же движение снова и снова. Роботы используют датчики движения, чтобы контролировать точность перемещения.

Промышленный робот манипулятор с шестью шарнирами имеет близкое сходство с человеческой рукой - в виде плеча, локтя и запястья. Как правило, плечо установлено на неподвижной основе. Этот тип робота имеет шесть степеней свободы, то есть он может поворачиваться в шести различных направлениях. Человеческая рука, для сравнения, имеет семь степеней свободы.

При работе ваша рука перемещает ладонь с места на место. Аналогично, работа манипулятора заключается в перемещении концевого исполнительного элемента с места на место. Вы можете оснастить манипулятор различными исполнительными устройствами, которые необходимы для конкретного применения. Один из наиболее распространенных рабочих исполнительных элементов представляет собой упрощенную версию руки с пальцами, которые могут захватывать и переносить различные объекты. Роботизированная рука часто имеет встроенные датчики давления, которые сообщают компьютеру, насколько плотно робот захватил подлежащий перемещению объект. Чтобы он не выпал при перемещении или не поломался при чрезмерном сжатии. Другие исполнительные элементы включают сварочные аппараты, сверлильные устройства и распылители для окрашивания.

Промышленные роботы предназначены для непрерывного выполнения повторяющихся операций в зоне действия. Например, робот может закручивать крышки на сходящих с конвейера бутылках. Чтобы обучить робота последовательности выполняемых операций, наладчик выполняет эту последовательность действий в ручном режиме. Робот сохраняет операции в памяти, и повторяет их снова и снова, когда новые заготовки для работы поступают на конвейер.

Много промышленных роботов сейчас работает на сборочных конвейерах автозаводов. Роботы могут более эффективно выполнять большой объем работы, в сравнении с людьми, потому что они невероятно точны и неутомимы. Они всегда сверлят в одном и том же месте, всегда затягивают болты с одинаковым усилием, независимо от того, сколько часов длится рабочая смена. Производственные роботы также очень нужны в компьютерной индустрии. Их невероятно точные и умелые руки соединяют крошечные микрочипы.