บทนำเกี่ยวกับหุ่นยนต์แขนกล

Aผู้ควบคุมหุ่นยนต์แขนกล คืออุปกรณ์ทำงานอัตโนมัติที่สามารถเลียนแบบการเคลื่อนไหวบางอย่างของมือและแขนมนุษย์ เช่น การจับ การถือวัตถุ หรือการใช้เครื่องมือตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ มีลักษณะเด่นคือสามารถตั้งโปรแกรมให้ทำงานได้หลากหลายตามที่คาดหวัง และมีข้อดีทั้งด้านโครงสร้างและประสิทธิภาพการทำงานของมนุษย์และหุ่นยนต์แขนกล

หุ่นยนต์แขนกลเป็นหุ่นยนต์แขนกลอุตสาหกรรมรุ่นแรกและเป็นหุ่นยนต์แขนกลสมัยใหม่รุ่นแรกที่สามารถทดแทนแรงงานมนุษย์จำนวนมากเพื่อบรรลุเป้าหมายการผลิตแบบใช้เครื่องจักรและอัตโนมัติ และสามารถทำงานในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายเพื่อปกป้องความปลอดภัยส่วนบุคคล ดังนั้นจึงมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรกล โลหะวิทยา อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมเบา และพลังงานปรมาณู

ในชีวิตปัจจุบัน เทคโนโลยีมีการพัฒนาไปอย่างรวดเร็วทุกวัน ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างแขนกลกับแขนมนุษย์คือความยืดหยุ่นและความแข็งแรง กล่าวคือ ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของแขนกลคือสามารถทำซ้ำการกระทำเดียวกันได้ในกรณีปกติทางกลโดยไม่รู้สึกเหนื่อย! การใช้งานแขนกลก็จะแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ แขนกลเป็นอุปกรณ์การผลิตอัตโนมัติไฮเทคที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา มีความแม่นยำในการทำงานและสามารถปฏิบัติงานได้ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสม จึงเป็นสาขาที่สำคัญของ...เครื่องมือควบคุมทางอุตสาหกรรม.

ตามโหมดการขับเคลื่อน สามารถแบ่งออกได้เป็นระบบไฮดรอลิก ระบบนิวแมติก ระบบไฟฟ้า และระบบกลไก ลักษณะเด่นคือ สามารถตั้งโปรแกรมให้ทำงานได้หลากหลายตามที่คาดหวัง โครงสร้างและประสิทธิภาพการทำงานผสมผสานข้อดีของทั้งมนุษย์และเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยแขนกลเข้าด้วยกัน

หุ่นยนต์แขนกลประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน ได้แก่ ตัวขับเคลื่อน กลไกขับเคลื่อน และระบบควบคุม ส่วนที่เป็นมือใช้สำหรับจับชิ้นงาน (หรือเครื่องมือ) และมีโครงสร้างหลายรูปแบบ เช่น แบบหนีบ แบบยึด และแบบดูด ขึ้นอยู่กับรูปร่าง ขนาด น้ำหนัก วัสดุ และข้อกำหนดในการใช้งานของวัตถุที่ถูกจับ กลไกการเคลื่อนที่ทำหน้าที่ทำให้มือสามารถหมุน (แกว่ง) เคลื่อนที่ หรือเคลื่อนที่แบบผสมผสานได้หลากหลาย เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ เช่น การเปลี่ยนตำแหน่งและท่าทางของวัตถุที่ถูกจับ การเคลื่อนที่อย่างอิสระของกลไกการเคลื่อนที่ เช่น การยก การยืดหด และการหมุน เรียกว่า ระดับความเป็นอิสระของหุ่นยนต์แขนกล ในการจับวัตถุในตำแหน่งและทิศทางใดๆ ในอวกาศ จำเป็นต้องมีระดับความเป็นอิสระ 6 ระดับ ระดับความเป็นอิสระเป็นพารามิเตอร์สำคัญในการออกแบบหุ่นยนต์แขนกล ยิ่งมีระดับความเป็นอิสระมากเท่าไร ความยืดหยุ่นของหุ่นยนต์แขนกลก็จะยิ่งมากขึ้น ความหลากหลายในการใช้งานก็จะยิ่งกว้างขึ้น และโครงสร้างก็จะยิ่งซับซ้อนมากขึ้น โดยทั่วไปแล้ว หุ่นยนต์แขนกลแบบพิเศษจะมีระดับความเป็นอิสระสูงกว่าหุ่นยนต์แขนกลทั่วไปผู้ควบคุมหุ่นยนต์แขนกลมีองศาอิสระ 2 ถึง 3 องศา ระบบควบคุมใช้ในการเคลื่อนที่เฉพาะโดยควบคุมมอเตอร์ของแต่ละองศาอิสระของหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังรับข้อมูลป้อนกลับจากเซ็นเซอร์เพื่อสร้างการควบคุมแบบวงปิดที่เสถียร แกนหลักของระบบควบคุมมักประกอบด้วยชิปควบคุมขนาดเล็ก เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือ DSP ซึ่งได้รับการตั้งโปรแกรมเพื่อให้ได้ฟังก์ชันที่ต้องการ