Aus architektonischer Sicht kann der Roboter in drei Teile und sechs Systeme unterteilt werden, von denen die drei Teile sind: mechanischer Teil (zur Realisierung verschiedener Aktionen), sensorischer Teil (zur Wahrnehmung interner und externer Informationen), Steuerteil ( Steuern Sie den Roboter, um verschiedene Aktionen auszuführen. Die sechs Systeme sind: Mensch-Computer-Interaktionssystem, Steuerungssystem, Antriebssystem, mechanisches Mechanismussystem, sensorisches System und Roboter-Umwelt-Interaktionssystem.
(1) Antriebssystem
Um den Roboter zum Laufen zu bringen, ist es notwendig, für jedes Gelenk, also für jeden Bewegungsfreiheitsgrad, der das Antriebssystem darstellt, eine Übertragungsvorrichtung zu installieren. Das Antriebssystem kann ein hydraulisches Getriebe, ein pneumatisches Getriebe, ein elektrisches Getriebe oder ein umfassendes System sein, das diese kombiniert. Dabei kann es sich um einen Direktantrieb oder einen indirekten Antrieb über mechanische Übertragungsmechanismen wie Synchronriemen, Ketten, Räderwerke und harmonische Getriebe handeln. Aufgrund der Einschränkungen pneumatischer und hydraulischer Antriebe spielen diese, abgesehen von besonderen Anlässen, keine dominierende Rolle mehr. Mit der Entwicklung elektrischer Servomotoren und Steuerungstechnik werden Industrieroboter hauptsächlich durch Servomotoren angetrieben.
(2) Mechanisches Struktursystem
Das mechanische Struktursystem eines Industrieroboters besteht aus drei Teilen: einer Basis, einem Arm und einem Endeffektor. Jedes Teil verfügt über mehrere Freiheitsgrade und bildet ein mechanisches System mit mehreren Freiheitsgraden. Wenn die Basis mit einem Laufmechanismus ausgestattet ist, entsteht ein Laufroboter; Wenn die Basis keinen Geh- und Hüftdrehmechanismus hat, entsteht ein einzelner Roboterarm. Der Arm besteht im Allgemeinen aus Oberarm, Unterarm und Handgelenk. Der Endeffektor ist ein wichtiger Teil, der direkt am Handgelenk montiert ist. Dabei kann es sich um einen Zweifinger- oder Mehrfingergreifer, aber auch um eine Farbspritzpistole, Schweißwerkzeuge und andere Bedienwerkzeuge handeln.
(3) Sensorisches System
Das sensorische System besteht aus internen Sensormodulen und externen Sensormodulen, um aussagekräftige Informationen über interne und externe Umweltzustände zu erhalten. Der Einsatz intelligenter Sensoren verbessert die Mobilität, Anpassungsfähigkeit und Intelligenz von Robotern. Das menschliche Sinnessystem ist äußerst geschickt bei der Wahrnehmung der Informationen der Außenwelt. Für einige spezielle Informationen sind Sensoren jedoch effektiver als das menschliche Sinnessystem.
(4) RoboterumgebungInteraktionssystem
Das Roboter-Umwelt-Interaktionssystem ist ein System, das die gegenseitige Verbindung und Koordination zwischen Industrierobotern und Geräten in der externen Umgebung realisiert. Industrieroboter und externe Geräte werden in eine Funktionseinheit integriert, beispielsweise Bearbeitungs- und Fertigungseinheiten, Schweißeinheiten, Montageeinheiten usw. Selbstverständlich können auch mehrere Roboter, mehrere Werkzeugmaschinen oder Geräte, mehrere Teilelager usw. integriert werden zu einer Funktionseinheit zur Erfüllung komplexer Aufgaben.
(5) Mensch-Computer-Interaktionssystem
Das Mensch-Computer-Interaktionssystem ist ein Gerät, das es dem Bediener ermöglicht, an der Steuerung des Roboters teilzunehmen und mit dem Roboter zu kommunizieren, beispielsweise über das Standardterminal des Computers, die Befehlskonsole, die Informationsanzeigetafel und den Gefahrensignalalarm usw. Das System kann in zwei Kategorien zusammengefasst werden: Geräte mit Anweisungen und Informationsanzeigegeräte.
Die Aufgabe des Steuerungssystems besteht darin, den Aktuator des Roboters so zu steuern, dass er die vorgeschriebene Bewegung und Funktion gemäß dem Betriebsanweisungsprogramm des Roboters und dem vom Sensor rückgekoppelten Signal ausführt. Wenn der Industrieroboter keine Informationsrückkopplungseigenschaften aufweist, handelt es sich um ein Steuerungssystem mit offenem Regelkreis. Wenn es über Informationsrückkopplungseigenschaften verfügt, handelt es sich um ein Regelsystem. Nach dem Steuerungsprinzip kann das Steuerungssystem in Programmsteuerungssystem, adaptives Steuerungssystem und Steuerungssystem für künstliche Intelligenz unterteilt werden. Je nach Art der Steuerungsbewegung kann das Steuerungssystem in Punktsteuerung und Flugbahnsteuerung unterteilt werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 15. Dezember 2022
