Robot industri adalah manipulator multi-bersambung atau mesin multi-derajat-kebebasan-kebebasan yang banyak digunakan di bidang industri, dengan tingkat otomatisasi tertentu, mengandalkan kekuatan dan kemampuan kontrolnya sendiri untuk mewujudkan berbagai fungsi pemrosesan dan manufaktur industri. Robot industri banyak digunakan di berbagai bidang industri seperti elektronik, logistik, dan bahan kimia.
Komposisi
Secara umum, robot industri terdiri dari enam subsistem.
Tiga bagian utama adalah bagian mekanis, bagian penginderaan, dan bagian kontrol.
Keenam subsistem tersebut dapat dikategorikan ke dalam sistem struktur mekanik, sistem penggerak, sistem penginderaan, sistem interaksi-lingkungan robot, sistem interaksi manusia-mesin, dan sistem kontrol.
1. Sistem struktur mekanis
Dilihat dari struktur mekaniknya, robot industri secara umum dikategorikan menjadi robot seri dan paralel. Ciri-ciri robot seri adalah gerak salah satu sumbunya mengubah asal koordinat sumbu lainnya, sedangkan gerak salah satu sumbu robot paralel tidak mengubah asal koordinat sumbu lainnya. Robot industri awal menggunakan mekanisme tandem. Mekanisme paralel didefinisikan sebagai mekanisme putaran tertutup yang mana platform bergerak dan platform tetap dihubungkan oleh setidaknya dua rantai kinematik independen, mekanisme tersebut memiliki dua derajat kebebasan atau lebih, dan digerakkan secara paralel. Mekanisme paralel memiliki dua bagian penyusunnya, yaitu pergelangan tangan dan lengan. Area pergerakan lengan mempunyai pengaruh yang besar terhadap ruang gerak, sedangkan pergelangan tangan merupakan bagian penghubung antara alat dengan badan. Dibandingkan dengan robot tandem, robot paralel memiliki keunggulan kekakuan tinggi, struktur stabil, daya dukung beban tinggi, akurasi gerak mikro tinggi, dan beban gerak rendah. Dalam penyelesaian posisi, robot tandem mudah diselesaikan secara positif tetapi sangat sulit diselesaikan secara terbalik, sedangkan robot paralel sebaliknya sulit diselesaikan secara positif tetapi sangat mudah diselesaikan secara terbalik.
2. Sistem penggerak
Sistem penggerak adalah perangkat yang memberikan tenaga pada sistem struktur mekanis. Menurut sumber daya yang berbeda, sistem penggerak dibagi menjadi mode transmisi hidrolik, pneumatik, listrik dan mekanis. Robot industri awal menggunakan penggerak hidrolik. Karena masalah kebocoran, kebisingan, dan-ketidakstabilan kecepatan rendah pada sistem hidraulik, serta unit daya yang berukuran besar dan mahal, hanya robot tugas berat-berskala besar, robot pemesinan paralel, dan beberapa aplikasi khusus yang menggunakan robot industri yang digerakkan secara hidraulik. Penggerak pneumatik memiliki keunggulan kecepatan cepat, struktur sistem sederhana, perawatan mudah, dan harga murah. Namun, tekanan kerja perangkat pneumatik rendah, tidak mudah untuk memposisikan secara akurat, umumnya hanya digunakan untuk penggerak efektor akhir-robot industri. Pegangan tangan pneumatik, silinder putar, dan mangkuk hisap pneumatik sebagai efektor-akhir dapat digunakan untuk pegangan benda kerja dan perakitan beban sedang dan kecil. Penggerak listrik saat ini merupakan mode penggerak yang paling banyak digunakan, yang ditandai dengan akses daya yang mudah, respons cepat, tenaga penggerak, deteksi sinyal, transmisi, pemrosesan yang nyaman, dan dapat digunakan dalam berbagai metode kontrol yang fleksibel, motor penggerak umumnya menggunakan motor penggerak atau motor servo, ada juga yang menggunakan motor penggerak langsung, namun biayanya lebih tinggi, pengendaliannya juga lebih rumit, dan motor dengan penggunaan umum peredam harmonik. Peredam, peredam sikloid atau roda gigi planetary peredam. Karena banyaknya kebutuhan penggerak linier pada robot paralel, motor linier telah banyak digunakan di bidang robot paralel.
3. Sistem penginderaan
Sistem persepsi robot mengubah berbagai informasi keadaan internal dan informasi lingkungan dari sinyal menjadi data dan informasi yang dapat dipahami dan diterapkan oleh robot itu sendiri atau antar robot. Selain kebutuhan untuk memahami besaran mekanis yang terkait dengan keadaan kerjanya, seperti perpindahan, kecepatan, dan gaya, teknologi persepsi visual merupakan aspek penting dalam persepsi robot industri. Sistem servo visual menggunakan informasi visual sebagai sinyal umpan balik untuk kontrol guna menyesuaikan posisi dan sikap robot. Sistem visi mesin juga banyak digunakan dalam semua aspek pemeriksaan kualitas, identifikasi benda kerja, penyortiran makanan, dan pengemasan. Sistem penginderaan terdiri dari modul sensor internal dan modul sensor eksternal. Penggunaan sensor cerdas meningkatkan mobilitas, kemampuan beradaptasi, dan kecerdasan robot.
4.Robot-sistem interaksi lingkungan
Sistem interaksi lingkungan-robot adalah sistem yang mewujudkan interkoneksi dan koordinasi antara robot dan peralatan di lingkungan eksternal. Robot dan peralatan eksternal diintegrasikan ke dalam unit fungsional, seperti unit pemrosesan dan manufaktur, unit pengelasan, unit perakitan. Tentu saja, bisa juga lebih dari satu robot menjadi satu unit fungsional untuk melakukan tugas-tugas kompleks.
5. Sistem interaksi-robot manusia
Sistem interaksi-robot manusia adalah perangkat yang menghubungkan manusia dengan robot dan berpartisipasi dalam pengendalian robot. Misalnya terminal standar untuk komputer, konsol perintah, papan tampilan informasi, dan alarm sinyal bahaya.
6. Sistem kendali
Tugas sistem kendali adalah mengendalikan aktuator robot agar melakukan gerakan dan fungsi tertentu sesuai dengan instruksi pengoperasian robot dan sinyal yang diumpankan kembali dari sensor. Jika robot tidak memiliki karakteristik umpan balik informasi, maka robot tersebut merupakan sistem kontrol-loop terbuka; dengan karakteristik umpan balik informasi, ini adalah-sistem kontrol loop tertutup. Menurut prinsip pengendaliannya dapat dibagi menjadi sistem kendali program, sistem kendali adaptif dan sistem kendali kecerdasan buatan. Menurut bentuk kendali geraknya dibedakan menjadi kendali titik dan kendali lintasan kontinu.
Aplikasi
1.Aplikasi dalam pembuatan palet
Dalam pembuatan palet di berbagai pabrik, robot yang sangat otomatis banyak digunakan. Pembuatan palet secara manual sangat intensif dan- padat karya, dan karyawan tidak hanya harus menanggung tekanan yang besar, namun juga memiliki efisiensi kerja yang rendah. Robot penanganan dapat melakukan klasifikasi dan penanganan yang efisien sesuai dengan karakteristik benda yang akan ditangani dan tempat di mana benda tersebut dikategorikan, berdasarkan menjaga bentuk dan sifat benda tidak berubah, yang memungkinkan peralatan pemuatan karton untuk menyelesaikan tugas pembuatan palet ratusan lembar per jam. Dalam bongkar muat lini produksi, penanganan kontainer dan sebagainya memainkan peran penting.
2. Aplikasi dalam pengelasan
Robot las terutama bertanggung jawab untuk pekerjaan pengelasan, jenis industri yang berbeda memiliki kebutuhan industri yang berbeda, sehingga robot las yang umum memiliki robot las titik, robot las busur, robot laser, dan sebagainya. Industri manufaktur mobil adalah industri robot las yang paling banyak digunakan, dalam kesulitan pengelasan, kuantitas pengelasan, kualitas pengelasan dan aspek pengelasan buatan lainnya memiliki keunggulan yang tak tertandingi.
3. Aplikasi dalam perakitan
Dalam produksi industri, perakitan suku cadang merupakan pekerjaan yang sangat besar, membutuhkan banyak tenaga kerja, setelah perakitan manusia karena tingkat kesalahan yang tinggi, efisiensi yang rendah dan secara bertahap digantikan oleh robot industri. Perkembangan robot perakitan menggabungkan berbagai teknologi, antara lain teknologi komunikasi, kendali otomatis, prinsip optik, mikroelektronika dan lain sebagainya. Menurut proses perakitan, pengembang menulis program yang sesuai dan menerapkannya pada pekerjaan perakitan tertentu. Fitur terpenting dari robot perakitan adalah presisi pemasangan yang tinggi, fleksibilitas, dan daya tahan. Karena kerumitan dan kehalusan pekerjaan perakitan, kami memilih robot perakitan untuk melakukan pemasangan komponen elektronik dan komponen mobil yang bagus.
4. Permohonan dalam pemeriksaan
Robot memiliki fungsi tambahan-dimensi. Hal ini dapat menggantikan staf di posisi khusus, seperti deteksi di-area berisiko tinggi seperti area kontaminasi nuklir, area beracun, area kontaminasi nuklir, area-yang tidak diketahui dan berisiko tinggi. Ada juga tempat-tempat yang tidak dapat dijangkau manusia secara spesifik, seperti deteksi bagian pasien yang sakit, deteksi cacat industri, dan deteksi kehidupan di lokasi bantuan gempa telah dilakukan.
Tren pembangunan
1. Kolaborasi-robot manusia
Saat robot berkembang dari bekerja dalam jarak jauh dari manusia menjadi berinteraksi dan berkolaborasi secara alami dengan manusia. Kematangan teknologi pengajaran-dan-pengajaran seret dan lepas membuat pemrograman lebih mudah digunakan, mengurangi persyaratan profesional bagi operator, dan mempermudah transfer pengalaman proses dari teknisi terampil.
2. Otonom
Saat ini robot mulai dari pra-pemrograman, pengajaran kontrol reproduksi, kontrol langsung, operasi jarak jauh dan mode operasi manipulasi lainnya hingga arah pembelajaran otonom, operasi otonom. Robot cerdas dapat secara otomatis mengatur dan mengoptimalkan jalur lintasan, secara otomatis menghindari singularitas, prediksi gangguan dan tabrakan serta penghindaran rintangan sesuai dengan kondisi kerja atau persyaratan lingkungan.
3. Cerdas, terinformasi, berjejaring
Semakin banyak sensor penglihatan dan gaya 3D yang akan digunakan pada robot, dan robot akan menjadi semakin cerdas. Dengan kemajuan sistem penginderaan dan pengenalan, kecerdasan buatan dan teknologi lainnya, robot dari kontrol searah ke penyimpanannya sendiri, arah data aplikasinya sendiri, dan informatisasi secara bertahap. Dengan kolaborasi multi-robot, kontrol, komunikasi, dan kemajuan teknologi lainnya, robot dari individu mandiri hingga fase Internet, arah pengembangan kooperatif.