పారిశ్రామిక రోబోట్ అంటే ఏమిటి?

ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటిపారిశ్రామిక రోబోట్1962లో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో జన్మించారు. అమెరికన్ ఇంజనీర్ జార్జ్ చార్లెస్ డెవోల్, జూనియర్ "బోధన మరియు ప్లేబ్యాక్ ద్వారా ఆటోమేషన్‌కు సరళంగా స్పందించగల రోబోట్"ని ప్రతిపాదించారు. అతని ఆలోచన "రోబోట్‌ల పితామహుడు" అని పిలువబడే వ్యవస్థాపకుడు జోసెఫ్ ఫ్రెడరిక్ ఎంగెల్‌బెర్గర్‌తో ఒక స్పార్క్‌ను రేకెత్తించింది, అందువలనపారిశ్రామిక రోబోట్"యూనిమేట్ (= సార్వత్రిక సామర్థ్యాలతో పనిచేసే భాగస్వామి)" అనే పేరు పుట్టింది.
ISO 8373 ప్రకారం, పారిశ్రామిక రోబోలు పారిశ్రామిక రంగానికి బహుళ-ఉమ్మడి మానిప్యులేటర్లు లేదా బహుళ-డిగ్రీల-స్వేచ్ఛా రోబోలు. పారిశ్రామిక రోబోలు స్వయంచాలకంగా పని చేసే యాంత్రిక పరికరాలు మరియు వివిధ విధులను సాధించడానికి వాటి స్వంత శక్తి మరియు నియంత్రణ సామర్థ్యాలపై ఆధారపడే యంత్రాలు. ఇది మానవ ఆదేశాలను అంగీకరించగలదు లేదా ముందుగా ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన ప్రోగ్రామ్‌ల ప్రకారం అమలు చేయగలదు. ఆధునిక పారిశ్రామిక రోబోలు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత ద్వారా రూపొందించబడిన సూత్రాలు మరియు మార్గదర్శకాల ప్రకారం కూడా పనిచేయగలవు.
పారిశ్రామిక రోబోట్‌ల యొక్క సాధారణ అనువర్తనాల్లో వెల్డింగ్, పెయింటింగ్, అసెంబ్లీ, సేకరణ మరియు ప్లేస్‌మెంట్ (ప్యాకేజింగ్, ప్యాలెటైజింగ్ మరియు SMT వంటివి), ఉత్పత్తి తనిఖీ మరియు పరీక్ష మొదలైనవి ఉన్నాయి; అన్ని పనులు సామర్థ్యం, ​​మన్నిక, వేగం మరియు ఖచ్చితత్వంతో పూర్తవుతాయి.
సాధారణంగా ఉపయోగించే రోబోట్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు ఆర్టిక్యులేటెడ్ రోబోట్‌లు, SCARA రోబోట్‌లు, డెల్టా రోబోట్‌లు మరియు కార్టీసియన్ రోబోట్‌లు (ఓవర్‌హెడ్ రోబోట్‌లు లేదా xyz రోబోట్‌లు). రోబోట్‌లు వివిధ స్థాయిల స్వయంప్రతిపత్తిని ప్రదర్శిస్తాయి: కొన్ని రోబోట్‌లు నిర్దిష్ట చర్యలను పదే పదే (పునరావృత చర్యలు) నమ్మకంగా, వైవిధ్యం లేకుండా మరియు అధిక ఖచ్చితత్వంతో నిర్వహించడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడతాయి. ఈ చర్యలు సమన్వయ చర్యల శ్రేణి యొక్క దిశ, త్వరణం, వేగం, మందగమనం మరియు దూరాన్ని పేర్కొనే ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన రొటీన్‌ల ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. ఇతర రోబోట్‌లు మరింత సరళంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే అవి ఒక వస్తువు యొక్క స్థానాన్ని లేదా వస్తువుపై నిర్వహించాల్సిన పనిని కూడా గుర్తించాల్సి రావచ్చు. ఉదాహరణకు, మరింత ఖచ్చితమైన మార్గదర్శకత్వం కోసం, రోబోట్‌లు తరచుగా శక్తివంతమైన కంప్యూటర్లు లేదా కంట్రోలర్‌లకు అనుసంధానించబడిన యంత్ర దృష్టి ఉపవ్యవస్థలను వాటి దృశ్య సెన్సార్‌లుగా కలిగి ఉంటాయి. కృత్రిమ మేధస్సు లేదా కృత్రిమ మేధస్సుగా తప్పుగా భావించే ఏదైనా ఆధునిక పారిశ్రామిక రోబోట్‌లలో పెరుగుతున్న ముఖ్యమైన అంశంగా మారుతోంది.
జార్జ్ డెవోల్ మొదట పారిశ్రామిక రోబోట్ భావనను ప్రతిపాదించి, 1954లో పేటెంట్ కోసం దరఖాస్తు చేసుకున్నారు. (1961లో పేటెంట్ మంజూరు చేయబడింది). 1956లో, డెవోల్ మరియు జోసెఫ్ ఎంగెల్‌బెర్గర్ డెవోల్ యొక్క అసలు పేటెంట్ ఆధారంగా యూనిమేషన్‌ను కలిసి స్థాపించారు. 1959లో, యూనిమేషన్ యొక్క మొట్టమొదటి పారిశ్రామిక రోబోట్ యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో జన్మించింది, ఇది రోబోట్ అభివృద్ధిలో కొత్త శకానికి నాంది పలికింది. యూనిమేషన్ తరువాత జపాన్ మరియు యునైటెడ్ కింగ్‌డమ్‌లలో వరుసగా యూనిమేట్స్ పారిశ్రామిక రోబోట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి కవాసకి హెవీ ఇండస్ట్రీస్ మరియు GKNలకు దాని సాంకేతికతను లైసెన్స్ ఇచ్చింది. కొంతకాలం వరకు, యూనిమేషన్ యొక్క ఏకైక పోటీదారు USAలోని ఒహియోలోని సిన్సినాటి మిలాక్రాన్ ఇంక్. అయితే, 1970ల చివరలో, అనేక పెద్ద జపనీస్ సమ్మేళనాలు ఇలాంటి పారిశ్రామిక రోబోట్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం ప్రారంభించిన తర్వాత ఈ పరిస్థితి ప్రాథమికంగా మారిపోయింది. యూరప్‌లో పారిశ్రామిక రోబోలు చాలా త్వరగా ప్రాచుర్యం పొందాయి మరియు ABB రోబోటిక్స్ మరియు KUKA రోబోటిక్స్ 1973లో రోబోట్‌లను మార్కెట్‌లోకి తీసుకువచ్చాయి. 1970ల చివరలో, రోబోటిక్స్‌పై ఆసక్తి పెరుగుతోంది మరియు అనేక అమెరికన్ కంపెనీలు ఈ రంగంలోకి ప్రవేశించాయి, వీటిలో జనరల్ ఎలక్ట్రిక్ మరియు జనరల్ మోటార్స్ (జపాన్ యొక్క FANUC రోబోటిక్స్‌తో జాయింట్ వెంచర్ FANUC ద్వారా ఏర్పడింది) వంటి పెద్ద కంపెనీలు ఉన్నాయి. అమెరికన్ స్టార్టప్‌లలో ఆటోమాటిక్స్ మరియు అడెప్ట్ టెక్నాలజీ ఉన్నాయి. 1984లో రోబోటిక్స్ బూమ్ సమయంలో, యూనిమేషన్‌ను వెస్టింగ్‌హౌస్ ఎలక్ట్రిక్ $107 మిలియన్లకు కొనుగోలు చేసింది. వెస్టింగ్‌హౌస్ 1988లో ఫ్రాన్స్‌లోని స్టౌబ్లి ఫావెర్జెస్ SCAకి యూనిమేషన్‌ను విక్రయించింది, ఇది ఇప్పటికీ సాధారణ పారిశ్రామిక మరియు క్లీన్‌రూమ్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ఆర్టిక్యులేటెడ్ రోబోట్‌లను తయారు చేస్తుంది మరియు 2004 చివరిలో బాష్ యొక్క రోబోటిక్స్ విభాగాన్ని కూడా కొనుగోలు చేసింది.

పారామితులను నిర్వచించండి అక్షాల సంఖ్యను సవరించండి - ఒక విమానంలో ఎక్కడికైనా చేరుకోవడానికి రెండు అక్షాలు అవసరం; అంతరిక్షంలో ఎక్కడికైనా చేరుకోవడానికి మూడు అక్షాలు అవసరం. ఎండ్-ఆర్మ్ (అంటే, మణికట్టు) యొక్క పాయింటింగ్‌ను పూర్తిగా నియంత్రించడానికి, మరో మూడు అక్షాలు (పాన్, పిచ్ మరియు రోల్) అవసరం. కొన్ని డిజైన్‌లు (SCARA రోబోట్‌లు వంటివి) ఖర్చు, వేగం మరియు ఖచ్చితత్వం కోసం కదలికను త్యాగం చేస్తాయి. స్వేచ్ఛా డిగ్రీలు - సాధారణంగా అక్షాల సంఖ్యకు సమానంగా ఉంటాయి. పని కవరు - రోబోట్ చేరుకోగల అంతరిక్ష ప్రాంతం. కైనమాటిక్స్ - రోబోట్ యొక్క దృఢమైన శరీర మూలకాలు మరియు కీళ్ల వాస్తవ ఆకృతీకరణ, ఇది సాధ్యమయ్యే అన్ని రోబోట్ కదలికలను నిర్ణయిస్తుంది. రోబోట్ కైనమాటిక్స్ రకాల్లో ఆర్టిక్యులేటెడ్, కార్డానిక్, సమాంతర మరియు SCARA ఉన్నాయి. సామర్థ్యం లేదా లోడ్ సామర్థ్యం - రోబోట్ ఎంత బరువును ఎత్తగలదు. వేగం - రోబోట్ దాని ఎండ్-ఆర్మ్ స్థానాన్ని ఎంత త్వరగా స్థానానికి పొందగలదు. ఈ పరామితిని ప్రతి అక్షం యొక్క కోణీయ లేదా సరళ వేగం లేదా మిశ్రమ వేగం అని నిర్వచించవచ్చు, అంటే ఎండ్-ఆర్మ్ వేగం పరంగా. త్వరణం - ఒక అక్షం ఎంత త్వరగా వేగవంతం చేయగలదు. ఇది ఒక పరిమితి కారకం, ఎందుకంటే రోబోట్ తరచుగా దిశ మార్పులతో చిన్న కదలికలు లేదా సంక్లిష్ట మార్గాలను చేస్తున్నప్పుడు దాని గరిష్ట వేగాన్ని చేరుకోలేకపోవచ్చు. ఖచ్చితత్వం - రోబోట్ కావలసిన స్థానానికి ఎంత దగ్గరగా చేరుకోగలదు. ఖచ్చితత్వం అనేది రోబోట్ యొక్క సంపూర్ణ స్థానం కావలసిన స్థానం నుండి ఎంత దూరంలో ఉందో కొలుస్తారు. దృష్టి వ్యవస్థలు లేదా పరారుణ వంటి బాహ్య సెన్సింగ్ పరికరాలను ఉపయోగించడం ద్వారా ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. పునరుత్పత్తి సామర్థ్యం - ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన స్థానానికి రోబోట్ ఎంత బాగా తిరిగి వస్తుంది. ఇది ఖచ్చితత్వానికి భిన్నంగా ఉంటుంది. దానిని ఒక నిర్దిష్ట XYZ స్థానానికి వెళ్లమని చెప్పవచ్చు మరియు అది ఆ స్థానం నుండి 1 మిమీ లోపల మాత్రమే వెళుతుంది. ఇది ఖచ్చితత్వ సమస్య మరియు క్రమాంకనంతో సరిదిద్దవచ్చు. కానీ ఆ స్థానం నియంత్రిక మెమరీలో బోధించబడి నిల్వ చేయబడి, ప్రతిసారీ బోధించబడిన స్థానం నుండి 0.1 మిమీ లోపల తిరిగి వస్తే, దాని పునరావృతం 0.1 మిమీ లోపల ఉంటుంది. ఖచ్చితత్వం మరియు పునరావృతం చాలా భిన్నమైన కొలమానాలు. పునరావృతం అనేది సాధారణంగా రోబోట్‌కు అత్యంత ముఖ్యమైన వివరణ మరియు కొలతలో "ఖచ్చితత్వం"కి సమానంగా ఉంటుంది - ఖచ్చితత్వం మరియు ఖచ్చితత్వానికి సంబంధించి. ISO 9283[8] ఖచ్చితత్వం మరియు పునరావృతం కొలిచే పద్ధతులను ఏర్పాటు చేస్తుంది. సాధారణంగా, రోబోట్‌ను బోధించిన స్థానానికి అనేకసార్లు పంపుతారు, ప్రతిసారీ నాలుగు ఇతర స్థానాలకు వెళ్లి బోధించిన స్థానానికి తిరిగి వస్తారు మరియు లోపం కొలుస్తారు. అప్పుడు పునరావృత సామర్థ్యాన్ని ఈ నమూనాల ప్రామాణిక విచలనం వలె మూడు కోణాలలో లెక్కించబడుతుంది. ఒక సాధారణ రోబోట్ పునరావృత సామర్థ్యాన్ని మించిన స్థాన లోపాలను కలిగి ఉండవచ్చు మరియు ఇది ప్రోగ్రామింగ్ సమస్య కావచ్చు. ఇంకా, పని కవరు యొక్క వివిధ భాగాలు వేర్వేరు పునరావృత సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు పునరావృత సామర్థ్యం వేగం మరియు పేలోడ్‌తో కూడా మారుతూ ఉంటుంది. ISO 9283 ఖచ్చితత్వం మరియు పునరావృత సామర్థ్యాన్ని గరిష్ట వేగం మరియు గరిష్ట పేలోడ్ వద్ద కొలవాలని నిర్దేశిస్తుంది. అయితే, ఇది నిరాశావాద డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఎందుకంటే రోబోట్ యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు పునరావృత సామర్థ్యం తేలికైన లోడ్లు మరియు వేగం వద్ద చాలా మెరుగ్గా ఉంటుంది. పారిశ్రామిక ప్రక్రియలలో పునరావృత సామర్థ్యాన్ని టెర్మినేటర్ (గ్రిప్పర్ వంటివి) యొక్క ఖచ్చితత్వం మరియు వస్తువును గ్రహించడానికి ఉపయోగించే గ్రిప్పర్‌పై ఉన్న "వేళ్ల" రూపకల్పన ద్వారా కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక రోబోట్ దాని తల ద్వారా స్క్రూను తీసుకుంటే, స్క్రూ యాదృచ్ఛిక కోణంలో ఉండవచ్చు. స్క్రూ రంధ్రంలోకి స్క్రూను ఉంచడానికి తదుపరి ప్రయత్నాలు విఫలమయ్యే అవకాశం ఉంది. ఇలాంటి పరిస్థితులను "లీడ్-ఇన్ ఫీచర్స్" ద్వారా మెరుగుపరచవచ్చు, ఉదాహరణకు రంధ్రం ప్రవేశద్వారం టేపర్డ్ చేయడం (చాంఫెర్డ్). మోషన్ కంట్రోల్ - సాధారణ పిక్ అండ్ ప్లేస్ అసెంబ్లీ ఆపరేషన్స్ వంటి కొన్ని అప్లికేషన్ల కోసం, రోబోట్ పరిమిత సంఖ్యలో ముందే బోధించిన స్థానాల మధ్య ముందుకు వెనుకకు మాత్రమే వెళ్లాలి. వెల్డింగ్ మరియు పెయింటింగ్ (స్ప్రే పెయింటింగ్) వంటి మరింత సంక్లిష్టమైన అప్లికేషన్ల కోసం, కదలికను నిర్దిష్ట ధోరణి మరియు వేగంతో అంతరిక్షంలో ఒక మార్గంలో నిరంతరం నియంత్రించాలి. పవర్ సోర్స్ - కొన్ని రోబోట్లు ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లను ఉపయోగిస్తాయి, మరికొన్ని హైడ్రాలిక్ యాక్యుయేటర్లను ఉపయోగిస్తాయి. మునుపటిది వేగవంతమైనది, రెండోది మరింత శక్తివంతమైనది మరియు స్పార్క్‌లు పేలుళ్లకు కారణమయ్యే పెయింటింగ్ వంటి అప్లికేషన్లకు ఉపయోగపడుతుంది; అయితే, చేయి లోపల తక్కువ పీడన గాలి మండే ఆవిరి మరియు ఇతర కలుషితాల ప్రవేశాన్ని నిరోధిస్తుంది. డ్రైవ్ - కొన్ని రోబోట్లు గేర్‌ల ద్వారా మోటార్లను కీళ్లకు కలుపుతాయి; మరికొన్ని మోటార్లను నేరుగా కీళ్లకు అనుసంధానిస్తాయి (డైరెక్ట్ డ్రైవ్). గేర్‌లను ఉపయోగించడం వల్ల కొలవగల "బ్యాక్‌లాష్" వస్తుంది, ఇది అక్షం యొక్క స్వేచ్ఛా కదలిక. చిన్న రోబోట్ చేతులు తరచుగా అధిక-వేగం, తక్కువ-టార్క్ DC మోటార్లను ఉపయోగిస్తాయి, వీటికి సాధారణంగా అధిక గేర్ నిష్పత్తులు అవసరమవుతాయి, వీటికి బ్యాక్‌లాష్ ప్రతికూలత ఉంటుంది మరియు అలాంటి సందర్భాలలో హార్మోనిక్ గేర్ రిడ్యూసర్‌లను తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. కంప్లైయన్స్ - ఇది రోబోట్ యొక్క అక్షానికి వర్తించే శక్తి కదలగల కోణం లేదా దూరం యొక్క కొలత. కంప్లైయన్స్ కారణంగా, రోబోట్ పేలోడ్‌ను మోయనప్పుడు కంటే గరిష్ట పేలోడ్‌ను మోస్తున్నప్పుడు కొంచెం తక్కువగా కదులుతుంది. అధిక పేలోడ్‌తో త్వరణాన్ని తగ్గించాల్సిన పరిస్థితులలో ఓవర్‌రన్ మొత్తాన్ని కూడా కంప్లైయన్స్ ప్రభావితం చేస్తుంది.