หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างแม่นยำได้อย่างไร?

เมื่อใดก็ตามที่คุณเห็นหุ่นยนต์กำลังเคลื่อนย้ายวัตถุ การเชื่อมที่แม่นยำ หรือการประกอบที่มีประสิทธิภาพ "ความคิด" และการกระทำของพวกเขาไม่สามารถแยกออกจากระบบพิกัดเหล่านี้ได้

ระบบพิกัดช่วยให้หุ่นยนต์ค้นหาตำแหน่งในอวกาศ ควบคุมการกระทำ และรับประกันการปฏิบัติงานที่แม่นยำ แล้วหุ่นยนต์จะบรรลุการปฏิบัติงานที่แม่นยำผ่านระบบพิกัดเหล่านี้ได้อย่างไร ยกตัวอย่างหุ่นยนต์ BORUNTE มาอธิบายพิกัดที่ใช้กันทั่วไปหลายพิกัด

1. ระบบพิกัดฐาน: จุดเริ่มต้นของทุกสิ่ง

ระบบพิกัดฐานคือ "บ้าน" ของหุ่นยนต์ ประกอบด้วยจุดฐานและทิศทางของฐานหุ่นยนต์ และทำหน้าที่เป็นรากฐานสำหรับระบบพิกัดอื่นๆ ทั้งหมด เช่นเดียวกับจุดเริ่มต้นที่คุณทำเครื่องหมายไว้บนแผนที่ ตำแหน่งและการเคลื่อนไหวทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับจุดเริ่มต้นนั้น ตัวอย่างเช่น เมื่อหุ่นยนต์ขนย้ายหยิบสินค้าจากคลังสินค้า ระบบพิกัดฐานจะช่วยระบุตำแหน่งที่จะเริ่มต้นและตำแหน่งของเป้าหมาย เพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียทิศทาง

2. ระบบพิกัด DH: ช่วยให้แขนหุ่นยนต์เข้าใจการหมุนที่แม่นยำ

ระบบพิกัด DH เป็นแบบจำลองจลนศาสตร์ที่ใช้อธิบายตำแหน่งสัมพัทธ์ระหว่างข้อต่อหุ่นยนต์ โดยจะสร้างระบบพิกัดในแต่ละลิงก์และคำนวณความสัมพันธ์ในการหมุนของแต่ละข้อต่อ เมื่อใช้ระบบพิกัดนี้ หุ่นยนต์จะสามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของแต่ละข้อต่อได้อย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจว่าการหมุนแต่ละครั้งเป็นไปตามที่คาดไว้

ตัวอย่างเช่น เมื่อหุ่นยนต์อุตสาหกรรมทำการเชื่อมที่มีความแม่นยำ ระบบพิกัด DH จะช่วยให้แขนหุ่นยนต์รักษาเส้นทางและมุมการเชื่อมที่แม่นยำ เพื่อให้มั่นใจว่าตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบของจุดเชื่อมแต่ละจุด หากไม่มีแขนหุ่นยนต์อาจเบี่ยงเบนและคุณภาพการเชื่อมจะลดลงอย่างมาก

3. ระบบพิกัดร่วม: การควบคุมโดยละเอียดของแต่ละการกระทำ

ข้อต่อแต่ละข้อของหุ่นยนต์มีระบบพิกัด ซึ่งเรียกว่าระบบพิกัดร่วม โดยจะบันทึกมุมการหมุนของข้อต่อเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของการทำงานของข้อต่อแต่ละครั้ง ความแม่นยำของระบบพิกัดร่วมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพโดยรวมของหุ่นยนต์ โดยเป็นตัวกำหนดว่าจะสามารถทำงานให้สำเร็จได้หรือไม่

ในกระบวนการประกอบผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ แขนหุ่นยนต์จะควบคุมมุมและการเคลื่อนที่ของข้อต่อแต่ละอันอย่างแม่นยำผ่านระบบพิกัดของข้อต่อ จึงสามารถวางชิ้นส่วนขนาดเล็กในตำแหน่งที่กำหนดได้อย่างแม่นยำ หลีกเลี่ยงการจัดแนวของส่วนประกอบหรือความเสียหาย

4. ระบบพิกัดโลก: วางตำแหน่งตัวเองในอวกาศได้อย่างแม่นยำ

ระบบพิกัดโลกคือระบบพิกัดโกลบอลที่อธิบายตำแหน่งของหุ่นยนต์ในพื้นที่สามมิติทั้งหมด- ต่างจากการอ้างอิงในท้องถิ่นในระบบพิกัดฐาน ระบบพิกัดโลกช่วยให้หุ่นยนต์เข้าใจตำแหน่งของพวกเขาทั่วทั้งพื้นที่ทำงาน ทำให้มั่นใจได้ว่าพวกเขาสามารถนำทางและระบุตำแหน่งได้อย่างถูกต้อง

ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์ใช้ระบบพิกัดโลกเพื่อกำหนดความสัมพันธ์เชิงพื้นที่กับชั้นวางและสิ่งของ ไม่ว่าหุ่นยนต์จะอยู่ที่ไหนก็สามารถคำนวณตำแหน่งที่จะหยิบสิ่งของได้อย่างแม่นยำผ่านระบบพิกัดโลกและเคลื่อนที่ในท่าทางที่ถูกต้อง

ระบบพิกัดโต๊ะทำงาน: สำหรับการจัดการกับพื้นผิวการทำงานที่ไม่เรียบ

บางครั้งพื้นผิวของโต๊ะทำงานอาจไม่เรียบ และหุ่นยนต์จำเป็นต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมนี้ ระบบพิกัดของโต๊ะทำงานได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหานี้ เมื่อโต๊ะทำงานไม่ขนานกับระบบพิกัดฐาน หุ่นยนต์สามารถปรับวิถีการเคลื่อนที่ตามระบบพิกัดโต๊ะทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าการกระทำยังคงแม่นยำ

ลองจินตนาการถึงหุ่นยนต์ที่กำลังประกอบชิ้นส่วนบนโต๊ะทำงานที่ไม่เรียบ ระบบพิกัดของโต๊ะทำงานจะช่วยชดเชยผลกระทบจากการเอียงของโต๊ะทำงาน ช่วยให้การปฏิบัติงานแต่ละอย่างเสร็จสิ้นตามเส้นทางที่กำหนดไว้และหลีกเลี่ยงการเบี่ยงเบน

5. ระบบพิกัดเครื่องมือ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการวางตำแหน่งเครื่องมือสุดท้ายแม่นยำ

ระบบพิกัดเครื่องมือใช้เพื่อควบคุมตำแหน่งและท่าทางของเครื่องมือปลายหุ่นยนต์ (เช่น ปืนเชื่อม อุปกรณ์จับยึด ฯลฯ) เครื่องมือแต่ละชิ้นมีระบบพิกัดของตัวเองระหว่างการทำงาน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่ของเครื่องมือที่แม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานที่ซับซ้อน

ตัวอย่างเช่น ในการผลิตรถยนต์ ปืนเชื่อมที่ส่วนท้ายของหุ่นยนต์จะควบคุมมุมและตำแหน่งของปืนเชื่อมอย่างแม่นยำผ่านระบบพิกัดเครื่องมือ ด้วยวิธีนี้ ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมตัวถังรถหรืองานที่ซับซ้อนอื่นๆ ระบบพิกัดของเครื่องมือช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำและสม่ำเสมอของการดำเนินการแต่ละอย่าง

จากระบบพิกัดฐานไปจนถึงระบบพิกัดเครื่องมือ ทุกการกระทำของหุ่นยนต์จะถูกดำเนินการอย่างแม่นยำด้วยความช่วยเหลือของระบบพิกัดที่แตกต่างกัน

ช่วยให้หุ่นยนต์ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น และทำงานที่แม่นยำโดยการกำหนดตำแหน่ง ท่าทาง และวิถีการเคลื่อนที่ ไม่ว่าจะเป็นการเคลื่อนย้ายสิ่งของ การเชื่อม หรือการประกอบ การควบคุมระบบพิกัดที่แม่นยำคือ "สมองอัจฉริยะ" ของหุ่นยนต์ ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถรักษาประสิทธิภาพและความแม่นยำในงานที่ซับซ้อนได้