1. Sisteme de control al robotului 

Pentru a efectua instrucțiunile programului, mișcările articulațiilor unui robot industrial trebuie să fie controlate cu exactitate.  Pentru a controla roboții sunt utilizate Controllere bazate pe microprocesoare. Diferite tipuri de control care sunt utilizate în robotică sunt date mai jos. 

(a) Control de secvență limitată 

Este un tip de control elementar, folosit pentru cicluri simple de mișcare, ca operațiuni culege-plasează. Este implementat prin    fixarea limitelor sau opririlor mecanice pentru fiecare articulație și secvențierea mișcării articulațiilor pentru a efectua operarea. Buclele de feedback pot fi utilizate pentru a informa controllerul că acțiunea a fost efectuată, astfel încât programul să poată trece la pasul următor. Precizia unui astfel de sistem de control este mică. Este utilizat în general în roboți acționați pneumatic. 

(b) Redare cu control punct-cu-punct

Controlul de redare utilizează un controller cu memorie pentru a înregistra secvențele de mișcare într-un ciclu de lucru, precum și locații asociate și alți parametri, și apoi redă ciclul de lucru în timpul executării programului. Controlul punct-cu-punct înseamnă că în memorie sunt înregistrate poziții individuale ale robotului. Aceste poziții includ atât opriri mecanice pentru fiecare articulație, cât și setul de valori care reprezintă locații în intervalul fiecărei articulații. Controlul cu feedback este utilizat pentru a confirma dacă articulațiile individuale ating locurile specificate în program. 

(c) Redare cu control continuu al căii

Controlul continuu al căii se referă la un sistem de control capabil să controleze simultan continuu două sau mai multe axe. Următoarele avantaje sunt notate cu acest tip de control al redării: capacitate mai mare de stocare - numărul locațiilor care pot fi stocate este mai mare decât la punct-cu-​​punct; și pot fi utilizate calcule de interpolare, în special interpolări liniare și circulare.

(d) Control inteligent

Un robot inteligent prezintă un comportament care face să pară inteligent. De exemplu, poate avea capacitatea de a interacționa cu mediul său ambiental; capacitate de luare a deciziilor; capacitatea de a comunica cu oamenii; capacitatea de a executa analiza de calcul în timpul ciclului de muncă; și receptivitate la intrările avansate ale senzorului. El poate, de asemenea, să posede  facilități de redare. Dar, necesită un înalt nivel de control computerizat, precum și un limbaj de programare avansat pentru a introduce în memorie logica de luare a deciziilor și alte „inteligențe“. 

2. Efectoare finale 

Un efector final este de obicei atașat la încheietura robotului și permite robotului să îndeplinească o sarcină specifică. Aceasta înseamnă că efectorii finali sunt, în general, proiectați personalizat și fabricați pentru fiecare operațiune diferită. Există sunt  două categorii generale de efectori finali: gripper-e și unelte.

Gripper-ele apucă și manipulează obiecte în timpul ciclului de lucru. De obicei, obiectele care sunt apucate sunt piesele de lucru care trebuie încărcate sau descărcate de la o stație la alta. Gripper-ele pot fi personalizate pentru a se potrivi specificațiilor fizice ale  pieselor de lucru. În tabelul 7.6.1 sunt sintetizate diverse efectoare, gripper-e.  

Tabel 7.6.1 Efectoare finale: Gripper-e 

Robotul Efectorul final al robotului poate folosi și unelte. Uneltele sunt utilizate pentru a efectua operațiuni de prelucrare pe piesa de lucru. De obicei robotul folosește unealta în raport cu un obiect staționar sau cu mișcare lentă. De exemplu, sudarea în puncte, sudarea cu arc și roboții de vopsire prin pulverizare folosesc o unealtă pentru procesarea operației respective. Uneltele pot fi, de asemenea, montate pe axul manipulatorului robotizat pentru a efectua lucrări de prelucrare, cum ar fi găurire, decupare, rectificare etc. 

3. Senzori în robotică

În general, există două categorii de senzori folosiți în robotică. Aceștia sunt senzori în scopuri interne și externe. Senzorii interni sunt folosiți pentru a monitoriza și controla diferitele articulații ale robotului. Ei formează o buclă de control cu feedback cu  controller-ul robotului. Exemple de senzori interni includ potențiometre și codificatoare (encodere) optice, în timp ce tahometre de diferite tipuri sunt implementate pentru a controla viteza brațului robotului.

Senzorii externi sunt externi robotului și sunt folosiți atunci când dorim să controlăm operațiunile robotului. Senzorii externi sunt dispozitive simple, cum ar fi întrerupătoarele de limită care determină dacă o piesă a fost poziționată corect sau dacă o piesă este gata pentru a fi ridicată dintr-un compartiment de descărcare.

Diverși senzori folosiți în robotică sunt prezentați în tabelul următor. 

Tabelul 7.6.2 Tehnologii cu senzori pentru robotică

4. Aplicații ale robotului industrial: 

Fig. 7.6.1 Aplicații ale roboților în industrie și fabricație

Figura 7.6.1 prezintă o diagramă care prezintă o imagine de ansamblu a aplicațiilor roboților în fabricație. Caracteristicile generale ale situațiilor de muncă industrială care tind să promoveze substituirea roboților pentru munca umană sunt prezentate în tabelul 7.6.3.

Tabelul 7.6.3: Caracteristicile situațiilor în care roboții se pot substitui omului 

4.1 Aplicații de manipulare a materialelor 

Roboții sunt folosiți în principal în trei tipuri de aplicații: manipularea materialelor; operațiuni de prelucrare; montaj și inspecție.  În manipularea materialelor, roboții mișcă părțile între diverse locații cu ajutorul unui efector final de tip gripper. Activitatea de manevrare a materialelor poate fi împărțită în transfer de materiale și încărcare și/sau descărcare a mașinii. Acestea sunt descrise în tabelul 7.6.4. 

Tabelul 7.6.4: Aplicații de manipulare a materialelor 

4.2 Operațiuni de procesare 

În operațiunile de prelucrare, robotul îndeplinește unele activități de prelucrare, cum ar fi rectificarea, frezarea etc. pe piesa de lucru.  Efectorul final este echipat cu scula specializată necesară procesului respectiv. Scula este mutată în raport cu suprafața piesei de lucru. Tabelul 7.6.5 prezintă exemple de diferite operațiuni de prelucrare care implementează roboți.  

Tabelul 7.6.5: Operațiuni de proces robotizat 

5. Programare robot 

Un program robot este o cale în spațiul care trebuie urmat de manipulator, combinat cu acțiuni periferice care susțin ciclul de lucru.  Pentru a programa un robot, sunt introduse comenzi specifice în memoria controllerului robotului, iar aceste acțiuni pot fi efectuate în mai multe moduri. Programarea robotului de secvență limitată se realizează atunci când întrerupătoarele de limitare și opririle mecanice sunt setate pentru a controla punctele finale ale mișcărilor sale. Un dispozitiv de secvențiere controlează apariția mișcărilor, care la rândul său controlează mișcarea articulațiilor care finalizează ciclul de mișcare.  

5.1 Programare de tip „lead-through” (prin învățare) 

Pentru roboții industriali cu computere digitale ca controlere, se pot distinge trei metode de programare. Acestea sunt programarea prin învățare; limbaje de programare robot - asemănătoare cu computerul; și programare off-line. Metodologiile lead-through și metodele de programare asociate sunt prezentate în tabelul 7.6.6.  

Tabelul 7.6.6 Metode de programare prin învățare pentru roboți industriali 

5.2 Programare asemănătoare computerului  

Acestea sunt limbaje asemănătoare computerului care utilizează metode de programare on-line/off-line. Avantajele programării textuale față de omologul său lead-through includ:  

• Utilizarea capacităților îmbunătățite ale senzorului, incluzând utilizarea intrărilor analogice și digitale

• Capacități de ieșire îmbunătățite pentru controlul echipamentelor externe

• Logica extinsă a programului, dincolo de capabilitățile de lead-through

• Capacități avansate de calculare și procesare a datelor

• Comunicații cu alte sisteme informatice 

Tabelul 7.1.1 Cod G pentru operații de frezare și strunjire 

Tabelul 7.1.2 Cod M pentru operațiuni de frezare 

Tabelul 7.1.3 Cod M pentru operații de strunjire