Những phần chính của robot cộng tác gồm gì?

• Con người
• Robot cộng tác
• Không gian dùng chung

Bạn sẽ học được gì

• Gọi tên được các phần chính của robot cộng tác.
• Giải thích được khớp và cảm biến làm gì trong cánh tay.
• Nói được bộ điều khiển và đầu công tác dùng để làm gì.

Cần biết trước

Biết robot là gì, từ bài đầu tiên của chủ đề này, là đủ.

Cánh tay và các khớp làm gì?

Cánh tay được xây quanh các khớp. Nhiều thiết kế cánh tay robot cộng tác dùng khớp mềm dẻo để hấp thụ lực va chạm từ bên ngoài. Đây là một phần của thiết kế; riêng khớp mềm dẻo và cảm biến lực không tự bảo đảm mọi tương tác với con người đều an toàn.

Thiết kế đó thường thêm các bộ phận an toàn khác. Một nghiên cứu đăng trên tạp chí Sensors cho biết thiết kế cánh tay robot cộng tác thường có cơ cấu mềm dẻo và cảm biến lực để phát hiện và hấp thụ lực va chạm từ bên ngoài.

Hãy nghĩ tới cánh tay của chính bạn. Vai, khuỷu tay và cổ tay là các khớp, giúp tay co duỗi và với tới.

• Đế
• Các đoạn của cánh tay
• Khớp

Dự án của NIST đặt mục tiêu phát triển các phương pháp và thước đo để đánh giá ô làm việc robot gồm cánh tay, bàn tay và bệ di động. Ô làm việc robot là khu vực được bố trí quanh robot và các bộ phận liên quan. Cánh tay là một trong vài loại bộ phận robot xuất hiện ở đó.

Robot cộng tác dùng những cảm biến nào?

Tùy thiết kế, robot có thể dùng camera, cảm biến chạm và cảm biến lực. Một bài tổng quan trên tạp chí Frontiers in Neurorobotics nêu camera RGB-D, da xúc giác và bộ biến đổi lực/mô-men. Da xúc giác là một bề mặt cảm nhận được sự chạm.

Bài tổng quan này tập trung vào bốn giác quan: thị giác, xúc giác, thính giác và khoảng cách. Thính giác là khả năng nghe.

Một số cảm biến nằm ngay trong cánh tay. Robot có thể dùng cảm biến mô-men xoắn gắn trong khớp để ước lượng lực. Cảm biến mô-men xoắn đo xem một khớp đang bị xoắn mạnh đến mức nào.

• Cảm biến thị giác
• Cảm biến xúc giác
• Cảm biến mô-men xoắn trong khớp

Bộ điều khiển và đầu công tác làm gì?

Bộ điều khiển là bộ phận ra lệnh cho chuyển động của cánh tay. Trong một nghiên cứu về hệ thống điều khiển lực cụ thể, khi sai lệch vị trí khớp tích lũy vượt ngưỡng đặt trước, bộ điều khiển phát cảnh báo, dừng điều khiển chuyển động và ngắt mô-men đầu ra; cơ chế bù trọng lực vẫn được giữ. Kết quả này mô tả thiết kế được thử nghiệm, không phải bảo đảm chung cho mọi cánh tay robot.

Ở mũi cánh tay là đầu công tác, tiếng Anh gọi là end-effector. Cảm biến lực hoặc mô-men thường được lắp trên đầu công tác để đo lực tiếp xúc lên dụng cụ cuối cánh tay. Dụng cụ cuối cánh tay là phần dụng cụ ở cuối cánh tay.

• Bộ điều khiển
• Cánh tay
• Đầu công tác

Ví dụ trong đời sống

Hãy so robot với một người đang đẩy xe mua hàng. Bộ não là bộ điều khiển, mắt và da là cảm biến, vai và khuỷu tay là các khớp, còn bàn tay là đầu công tác. Đây là phép so sánh để nhớ các bộ phận có thể có ở một cánh tay robot.

Hiểu lầm thường gặp

Robot cộng tác chỉ là một cánh tay. Cánh tay là một phần. Một hệ thống có thể có cả cảm biến, bộ điều khiển và đầu công tác.

Cảm biến lực chỉ nằm ở một chỗ. Chúng có thể gắn trong các khớp, và cũng có thể lắp trên đầu công tác.

Robot chỉ cảm nhận bằng cách nhìn. Bài tổng quan nêu thị giác, xúc giác, thính giác và khoảng cách.

Câu hỏi thường gặp

Robot cộng tác có giống robot công nghiệp không?

Không nhất thiết là hai loại loại trừ nhau. NIOSH phân biệt robot cộng tác tương tác trực tiếp với người và robot công nghiệp truyền thống hoạt động trong ô hoặc lồng tách khỏi công nhân; nguồn không nói rằng robot cộng tác nằm ngoài nhóm robot công nghiệp.

Robot cộng tác có những cảm biến nào?

Ví dụ là camera RGB-D, da xúc giác và bộ biến đổi lực/mô-men. Cảm biến mô-men xoắn cũng có thể được gắn trong các khớp.

Bộ điều khiển dùng để làm gì?

Nó ra lệnh cho chuyển động của cánh tay.

Tóm tắt

• Robot cộng tác tương tác trực tiếp với con người; một số thiết kế cánh tay dùng khớp mềm dẻo. Các đặc điểm này không tự bảo đảm an toàn.
• Tùy thiết kế, robot có thể dùng camera, da xúc giác hoặc cảm biến lực; cảm biến mô-men xoắn có thể gắn trong khớp.
• Bộ điều khiển ra lệnh cho cánh tay; một nghiên cứu đã thử dừng điều khiển chuyển động khi sai lệch khớp tích lũy vượt ngưỡng, đồng thời giữ bù trọng lực. Đầu công tác nằm ở mũi cánh tay.