1. Teknolojia Muhimu katika Ubunifu wa Mwili wa Roboti
(1) Ubunifu wa Muundo wa Usambazaji
Tengeneza mpango wa jumla wa ubunifu, amua muundo wa kimuundo wa roboti, na ufanye ubunifu wa awali wa muundo wa usambazaji, ubunifu wa muundo wa vipengele, na uundaji wa 3D. Wabunifu wanatakiwa kuwa na ujuzi wa kina wa miundo ya kawaida ya roboti, kanuni na mifumo ya kawaida ya usambazaji, pamoja na aina na sifa za vipunguza kasi. Uwezo mkubwa wa ubunifu wa kimuundo na uzoefu wa vitendo ni muhimu.
(2) Uchaguzi wa Kipunguza Kasi
Wahandisi lazima wawe na uelewa wa kina wa aina za vipunguza kasi na vigezo vya utendaji, na wawe na uwezo wa kuchagua, kuhesabu, na kuthibitisha kipunguza kasi kinachofaa. Upimaji na uthibitishaji wa vipunguza kasi pia unahitajika, ukijumuisha vigezo muhimu ikiwa ni pamoja na kelele, mtetemo, torati ya pato, ugumu wa msokoto, mwanya, usahihi wa kurudia nafasi, na usahihi kamili wa nafasi.
Mtetemo kutoka kwa kipunguza kasi husababisha moja kwa moja mtikisiko wa kifaa cha mwisho na hupunguza usahihi wa mwelekeo wa roboti. Miongoni mwa sababu nyingi za mtetemo wa kipunguza kasi, mwangwi ni mojawapo ya matatizo ya kawaida sana. Watengenezaji wa roboti lazima wamiliki mbinu zilizothibitishwa za kukandamiza au kuepuka mwangwi.
(3) Uchaguzi wa Mota
Wahandisi lazima wawe na uelewa wa kina wa sifa za uendeshaji wa mota na wawe na uwezo wa kuhesabu na kuthibitisha torati ya mota, nguvu, na ulinganifu wa hali ya kutoa mwendo.
(4) Uchambuzi wa Uigaji
Fanya uchambuzi wa uigaji tuli na wenye mwendo ili kuthibitisha uteuzi wa mota na vipunguza kasi, angalia nguvu na ugumu wa vipengele vya mwili, punguza uzito wa jumla, boresha ufanisi wa uendeshaji, na punguza gharama za utengenezaji. Uchambuzi wa modi wa modeli ya 3D na hesabu ya masafa ya asili ni muhimu kwa kutambua na kukandamiza resonance.
(5) Ubunifu wa Kuegemewa
- Ubunifu wa muundo unafuata kanuni ya ubunifu rahisi inayowezekana;
- Vipande vya chuma vya mwili hutumia chuma cha ductile kwa sifa zake bora za kiufundi; vipande vya alumini hutumia aloi za kumwaga zenye mtiririko wa juu zinazozalishwa kwa kumwaga kwa ukungu wa kudumu;
- Maelekezo ya kina ya mchakato wa kusanyiko yanatolewa, na vipimo vya kiwango cha vipengele na mhimili mmoja hufanyika wakati wa kusanyiko;
- Baada ya kusanyiko kamili, upimaji kamili wa utendaji wa mashine na upimaji wa uvumilivu hufanyika;
- Kiwango cha ulinzi cha mashine nzima kimeboreshwa, na uwezo wa kuzuia mwingiliano wa kabati la umeme umeimarishwa ili kuhakikisha uendeshaji wa kuaminika katika mazingira mbalimbali ya kazi.
2. Teknolojia Muhimu katika Mifumo ya Injini na Servo
(1) Ubunifu wa Injini
① Ubunifu Mwepesi
Kwa matumizi ya roboti, ukubwa na uzito wa mota ni vigezo nyeti sana. Teknolojia muhimu ni kuboresha ufanisi wa mota za servo na kupunguza ukubwa na uzito kupitia utafiti wa nyenzo za sumaku zenye utendaji wa juu, muundo wa uboreshaji jumuishi, na mbinu za kisasa za usindikaji na ukusanyaji.
② Uwezo wa Mwendo wa Kasi
Wakati uwiano wa kupunguza hauwezi kubadilishwa kwa kiasi kikubwa, kasi ya juu ya mota huamua moja kwa moja kasi ya kifaa cha mwisho na muda wa mzunguko wa kazi wa roboti. Aidha, uwiano wa kasi usiofaa huathiri vibaya ulinganifu wa hali ya kusita. Kwa hiyo, kuongeza kasi ya juu ya mota ni teknolojia muhimu kwa mota za roboti.
③ Muundo wa Uendeshaji wa Moja kwa Moja na Shaft ya Mashimo
Kwa kukomaa na kupitishwa kwa roboti shirikishi, mahitaji ya miundo ya roboti nyepesi na ndogo yanaendelea kuongezeka. Ukuzaji wa mota maalum za roboti — kama vile mota za mwendo wa moja kwa moja zenye torati kubwa na mota za diski zenye shimo la kati — unawakilisha mwelekeo muhimu wa siku zijazo.
(2) Teknolojia ya Kiendeshi cha Servo
① Mwitikio wa Haraka na Upangaji Sahihi
Muda wa mwitikio wa servo huathiri moja kwa moja utendaji wa kuanza na kusimama kwa haraka wa roboti, ambayo kwa upande wake huamua ufanisi wa jumla wa kazi na muda wa mzunguko.
② Utambuzi wa Mgongano wa Elastic Bila Kihisi
Usalama ni kiashiria muhimu cha utendaji kwa roboti. Kuongeza vihisi vya nguvu au torati huongeza ugumu wa muundo na gharama. Teknolojia ya mgongano wa elastic bila kihisi, kwa kuzingatia uhusiano wa sasa wa kuunganisha kati ya encoder na mota, inaweza kuongeza usalama wa roboti bila kubadilisha muundo wa mwili au kuongeza gharama.
③ Kiendeshi na Udhibiti Jumuishi
Teknolojia ya uunganishaji wa viendeshi vya mihimili mingi — inayojumuisha CPU za kiini nyingi na usanifu wa pamoja wa udhibiti wa viendeshi — inaboresha utendaji wa mfumo huku ikipunguza ujazo na gharama ya viendeshi.
④ Ukandamizaji wa Mtetemo wa Kubadilika wa Mtandaoni
Muundo wa cantilever wa roboti za viwandani huwa rahisi kupata mtetemo wakati wa mwendo wa uratibu wa mihimili mingi, shughuli za mzigo mzito, na mizunguko ya haraka ya kuanza na kusimama. Ugumu wa mwili wa roboti lazima ulingane na vigezo vya ugumu wa servo ya mota — ugumu uliozidi husababisha mtetemo, wakati ugumu usiofaa husababisha mwitikio wa polepole wa kuanza na kusimama. Kwa kuwa ugumu wa roboti hutofautiana katika nafasi, mikao, na mizigo ya zana tofauti, thamani ya ugumu wa servo iliyowekwa mapema isiyobadilika haiwezi kutosheleza hali zote za kazi.
Teknolojia ya ukandamizaji wa mtetemo wa kubadilika wa mtandaoni hutoa mkakati wa udhibiti wa akili ambao hauhitaji urekebishaji wa vigezo kwa mikono, ikisawazisha ulinganifu wa ugumu na ukandamizaji wa mtetemo ili kupunguza kwa ufanisi mtetemo wa kifaa cha mwisho na kuboresha usahihi wa uwekaji nafasi.
3. Teknolojia Muhimu za Udhibiti
(1) Utatuzi wa Mwendo na Upangaji wa Mwelekeo
Algoriti za hali ya juu za utatuzi wa mwendo na upangaji bora wa njia huboresha kwa kiasi kikubwa usahihi wa mwendo wa roboti na ufanisi wa kazi.
(2) Fidia ya Nguvu
Roboti za viwandani za matumizi ya jumla zina muundo wa cantilever mfululizo wenye ugumu wa chini kiasi, mifumo changamano ya mwendo, na tabia ya kuharibika na kutetemeka wakati wa kufanya kazi. Kuboresha utendaji wa nguvu na usahihi wa mwendo kunahitaji mfumo wa udhibiti kuweka mfano wa nguvu kwa fidia ya wakati halisi, ikiwa ni pamoja na:
- Fidia ya mvuto
- Fidia ya hali ya kusita
- Fidia ya msuguano
- Fidia ya muunganisho
(3) Fidia ya Urekebishaji
Kutokana na uvumilivu wa uundaji na makosa ya kuunganisha, roboti halisi bila shaka hupotoka kutoka kwa mfano wa kinadharia wa hisabati, hivyo kupunguza usahihi wa TCP na usahihi wa mwelekeo. Hii ni muhimu sana katika matumizi kama vile kulehemu na upangaji wa nje ya mtandao. Suluhisho linahusisha kugundua na kurekebisha vigezo vya mfano wa roboti ili kurejesha usahihi.
(4) Vifurushi vya Kina vya Mchakato
Mfumo wa udhibiti lazima uwe umeunganishwa kwa karibu na matumizi ya uhandisi ya ulimwengu wa kweli. Zaidi ya uboreshaji endelevu wa mfumo na upanuzi wa vipengele, ni muhimu kuendeleza na kuboresha vifurushi vya mchakato maalum kwa matumizi kulingana na mahitaji ya viwanda. Mbinu hii husaidia kukusanya utaalam wa mchakato wa viwanda, kufanya uendeshaji kuwa rahisi zaidi kwa wateja, rahisi kutekeleza, na ufanisi zaidi katika uzalishaji.
4. Matukio Muhimu ya Matumizi
(1) Kupanga Mizigo
Katika viwanda katika sekta mbalimbali, roboti za kupanga mizigo zenye uwezo mkubwa wa kujiendesha zinatumika kwa wingi. Kupanga mizigo kwa mikono ni kazi inayohitaji nguvu nyingi na inachosha mwili — wafanyakazi wanakabiliana na mkazo mkubwa wa kimwili huku wakipata ufanisi wa kiwango cha chini kiasi. Kwa kuzingatia sifa za vitu vinavyosafirishwa na maeneo yao maalum ya uainishaji, roboti ya kupanga mizigo inaweza kufanya ushughulikiaji wa ufanisi na wa kupanga kwa makundi huku ikihifadhi umbo na uadilifu wa bidhaa. Hii inawezesha vifaa vya kufunga kukamilisha kazi za kupanga kwa kiwango cha mamia ya vitengo kwa saa, ikichukua jukumu muhimu katika upakuaji wa mistari ya uzalishaji na shughuli za kushughulikia makontena.
(2) Kulehemu
Roboti za kuchomea hufanya kazi za kuchomea kiotomatiki. Sekta mbalimbali zina mahitaji tofauti ya kuchomea, hivyo kusababisha maendeleo ya roboti maalum za kuchomea ikiwa ni pamoja na roboti za kuchomea kwa madoa, roboti za kuchomea kwa arc, na roboti za kuchomea kwa laser. Sekta ya utengenezaji wa magari ndiyo mtumiaji mkubwa na aliyeenea zaidi wa roboti za kuchomea, ambapo mashine hizi hutoa faida zisizo na kifani katika ugumu wa kuchomea, kiasi cha kuchomea, na uthabiti wa ubora wa kuchomea.
(3) Ufungaji
Katika uzalishaji wa viwandani, ukusanyaji wa vipengele ni kazi kubwa ambayo kwa kawaida huhitaji nguvu kazi kubwa. Ukusanyaji wa mikono umekuwa ukibadilishwa hatua kwa hatua na roboti za viwandani kutokana na kiwango chake kikubwa cha makosa na ufanisi mdogo. Uendelezaji wa roboti za ukusanyaji unajumuisha teknolojia nyingi, ikiwemo teknolojia ya mawasiliano, udhibiti wa kiotomatiki, kanuni za macho, na elektroniki ndogo. Wahandisi huprogramu roboti kulingana na mchakato maalum wa ukusanyaji na kuitumia katika kazi zilizotengwa za ukusanyaji. Sifa bainifu za roboti za ukusanyaji ni usahihi wa juu wa ufungaji, ubadilikaji wa kipekee, na maisha marefu ya huduma. Kwa kuzingatia ugumu na usahihi unaohitajika katika kazi ya ukusanyaji, roboti hizi zinafaa sana kwa ukusanyaji wa vipengele vya elektroniki na ufungaji wa vipuri vya magari vya usahihi.
(4) Ukaguzi na Ugunduzi
Roboti zilizo na uwezo wa kuhisi wa pande nyingi zinaweza kuchukua nafasi ya wafanyakazi wa binadamu katika majukumu maalum na hatarishi. Matumizi yanajumuisha:
- Ukaguzi wa maeneo yenye hatari kubwa — maeneo yenye uchafuzi wa nyuklia, mazingira yenye sumu, na maeneo hatarishi yasiyojulikana;
- Utambuzi wa maeneo yasiyofikika — ukaguzi wa ndani wa anatomia ya mgonjwa katika mazingira ya matibabu, utambuzi wa kasoro za viwandani, na shughuli za utafutaji na uokoaji katika maeneo ya maafa kama vile maeneo ya tetemeko la ardhi.