İçeriğe atla

Endüstriyel robot

Makale serilerinden
Ticaret fuarı
  • ASP-DAC
  • DAC
  • DATE
  • ICCAD
Ödüller
  • IEEE Robotik ve Otomasyon Ödülü
Robotlar
Genel amaç
Özel amaç
Toplumsal hareketler
Bir dökümhanede çalışan eklemli bir robot

Endüstriyel robot, ISO 8373[1] standardına göre üretim için kullanılan robot sistemidir. Endüstriyel robotlar otomatiktir, programlanabilir ve üç veya daha fazla eksende hareket edebilir.[2]

Kaynak, boyama, montaj, demontaj,[3] baskılı devre kartları alma ve yerleştirme, paketleme ve etiketleme, paletleme, ürün kalite kontrol ve testi robotların tipik uygulamalarıdır. Bunların hepsi hızlı ve hassas şekilde yapılır. Malzeme elleçlemeye de yardımcı olabilirler.

Uluslararası Robotik Federasyonu'na (IFR) göre 2022 yılında dünyada tahmini 3.903.633 adet endüstriyel robot faaliyetteydi.[4][5]

Türler ve özellikler

Kaynak yapan altı eksenli robot grubu
Almanya'da bir fırındaki ekmek ve tost gibi gıda ürünlerini paletlemek için endüstriyel robotlarla fabrika otomasyonu

Altı tip endüstriyel robot vardır.[6]

Eklemli robotlar

Eklemli robotlar[6] en yaygın endüstriyel robotlardır.[7] Birkaç serbestlik dereceli eklemleri, eklemli kollara büyük bir hareket aralığı sağlar.

Otonom robot

Otonom robot, insan kumandasına başvurmadan hareket eden robottur. İlk otonom robot ortamları, 1940'ların sonlarında W. Grey Walter tarafından yapılan Elmer ve Elsie olarak bilinir. Tarihte biyolojik beyinlerin yaptığı gibi "düşünmek" üzere programlanmış ve özgür iradeli olmaları amaçlanan ilk robotlardı.[8] Elmer ve Elsie, şekilleri ve hareket etme biçimleri nedeniyle sıklıkla kaplumbağa olarak etiketlendi. Işık uyarısına tepki hareketi olan fototaksi yetenekleri vardı.[9]

Kartezyen koordinat robotları

Kartezyen robotlar,[6] doğrusal, gantry robotlar ve x-y-z robotlar[7] olarak da adlandırılır. Takım hareketi için üç prizmatik eklemi ve boşlukta yöneltilmesi için üç döner eklemi vardır.

Kartezyen robotun efektör organını her yöne hareket ettirebilmesi ve yönlendirebilmesi için 6 eksene (veya serbestlik derecesine) ihtiyacı vardır. 2 boyutlu ortamda, ikisi yer değiştirme ve birisi de yöneltme için olmak üzere üç eksen yeterlidir.[10]

Silindirik koordinat robotları

Silindirik koordinat robotları[6], tabandaki döner eklemleri ve bağlantılarını birbirine bağlayan en az bir prizmatik eklem ile tanımlanır.[7] Kaydırarak dikey ve yatay olarak hareket edebilirler. Küçük efektör tasarımı, robotun hiç hız kaybetmeden dar çalışma alanlarına ulaşmasını sağlar.[7]

Küresel koordinat robotları

Küresel koordinat robotlarının yalnızca döner eklemleri vardır.[6] Endüstriyel uygulamalarda kullanılan ilk robotlardandır.[7] Genellikle döküm, plastik enjeksiyon ve ekstrüzyon gibi makine besleme işlerinde ve kaynak işlerinde kullanılırlar.[7]

SCARA robotlar

Ana madde: SCARA

SCARA[6], Seçici Uyumluluk Montaj Robot Kolu'nun kısaltmasıdır.[11] SCARA robotları, X-Y düzleminde hareket sağlayan iki paralel eklemiyle tanınır.[6] Dönen miller, efektörde dikey olarak konumlandırılır. SCARA robotları, hassas yanal hareketler gerektiren işler için kullanılır. Montaj uygulamaları için idealdir.[7]

Delta robotlar

Delta robotlarına[6] paralel bağlantı robotları da denir.[7] Ortak tabana bağlı paralel bağlantılardan oluşurlar. Delta robotları özellikle doğrudan kontrol görevleri ve yüksek manevra gerektiren işlemler (hızlı alma ve yerleştirme görevleri gibi) için kullanışlıdır. Delta robotları dört çubuk veya paralelkenar bağlantı sistemlerinden yararlanır.

Ayrıca, endüstriyel robotlar seri veya paralel mimariye sahip olabilir.

Seri manipülatörler

Seri mimariler diğer adıyla seri manipülatörler çok yaygın endüstriyel robotlardır. Tabandan son efektöre uzanan motorla çalıştırılan eklemlerle birbirine bağlanan bir dizi bağlantı olarak tasarlanmıştır. SCARA, Stanford manipülatörleri bu kategorinin tipik örnekleridir.

Paralel mimari

Paralel bir manipülatör, her zincirin genellikle kısa, basit ve böylece seri bir manipülatöre kıyasla istenmeyen hareketlere karşı esnemez olabilmesi için tasarlanmıştır. Bir zincirin konumlandırılmasındaki hatalar kümülatif olmaktan ziyade diğerleriyle birlikte ortalaması alınır. Her bir aktüatör, seri bir robotta olduğu gibi, kendi serbestlik derecesinde hareket etmelidir. Ancak paralel robotta bir eklemin eksen dışı esnekliği diğer zincirlerin etkisiyle de kısıtlanır. Paralel manipülatörü, daha çok bileşenle giderek daha az esnemez (katı) olan seri zincirden farklı olarak, bileşenlerine göre katı yapan bu kapalı devre katılığıdır.

Daha az hareket yetenekli paralel manipülatörler ve eş zamanlı hareket

Tam paralel bir manipülatör, tam 3T3R hareketliliği için 3 öteleme 3T ve 3 dönme 3R koordinatı tarafından belirlenen 6 serbestlik derecesine (DoF) kadar bir nesneyi hareket ettirebilir. Ancak, bir manipülasyon görevi 6 DoF'den az gerektirdiğinde, 6 DoF'den az olan daha az hareketlilik dereceli manipülatörlerin kullanımı daha basit mimari, daha kolay kontrol, daha hızlı hareket ve daha az maliyet açısından avantajlar sağlayabilir. Örneğin, 3 DoF Delta robotunun daha az 3T hareketliliği vardır ve hızlı alma ve yerleştirme öteleme konumlandırma uygulamaları için çok başarılı olduğu kanıtlanmıştır. Daha az hareketlilik dereceli manipülatörlerin çalışma alanı 'hareket' ve 'kısıtlama' alt uzaylarına ayrıştırılabilir. Örneğin, 3 konum koordinatı 3 DoF Delta robotunun hareket alt uzayını oluşturur ve 3 yönelim koordinatı kısıtlama alt uzayındadır. Daha az hareketli manipülatörlerin hareket alt uzayı, bağımsız (istenen) ve bağımlı (eşzamanlı) alt uzaylara daha çok ayrıştırılabilir: manipülatörün istenmeyen hareketi olan 'eşzamanlı' veya 'parazitik' hareketten oluşur.[12] Eşzamanlı hareketin zayıflatıcı etkileri, daha az hareketli manipülatörlerin başarılı tasarımında hafifletilmeli veya ortadan kaldırılmalıdır. Örneğin Delta robotu son efektörü dönmediği için parazitik hareketi yoktur.

Kaynakça

  1. ^ ISO Standard 8373:1994, Manipulating Industrial Robots – Vocabulary
  2. ^ "ISO 8373:2021(en) Robotics — Vocabulary". www.iso.org. 17 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ağustos 2024. 
  3. ^ "Robot Assisted Disassembly for the Recycling of Electric Vehicle Batteries". 15 Mart 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Ağustos 2024. 
  4. ^ https://ifr.org/img/worldrobotics/Executive_Summary_WR_Industrial_Robots_2023.pdf 15 Ağustos 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. []
  5. ^ https://www.jara.jp/data/dl/Operational_stock_2022.pdf 27 Mayıs 2024 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. []
  6. ^ a b c d e f g h "OSHA Technical Manual (OTM) | Section IV: Chapter 4 - Industrial Robots and Robot System Safety | Occupational Safety and Health Administration". www.osha.gov. 24 Aralık 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2020. 
  7. ^ a b c d e f g h {Guarana-DIY (30 Haziran 2020). "The Top Six Types of Industrial Robots in 2020". DIY-Robotics (İngilizce). 25 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2020.  İnsan koluna benzedikleri için robot kol veya manipülatör kol olarak da adlandırılırlar.<ref>"Robots and robotic devices — Vocabulary". www.iso.org. 2012. 17 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2020. 
  8. ^ "The very first robot "brains" were made of old alarm clocks". Gizmodo (İngilizce). 7 Mart 2012. 11 Ocak 2024 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Ocak 2024. 
  9. ^ "Grey Walter Constructs the First Electronic Autonomous Robots; the Origin of Social Robotics : History of Information". www.historyofinformation.com. 11 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Ocak 2024. 
  10. ^ "La robotique industrielle : guide pratique". www.usinenouvelle.com (Fransızca). 3 Aralık 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2020. 
  11. ^ "Comment savoir si le robot SCARA est le bon choix pour votre application". www.fanuc.eu (Fransızca). 15 Nisan 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 15 Kasım 2020. 
  12. ^ Nigatu, Hassen; Yihun, Yimesker (2020). "Algebraic Insight on the Concomitant Motion of 3RPS and 3PRS PKMS" (PDF). Larochelle, Pierre; McCarthy, J. Michael (Ed.). Proceedings of the 2020 USCToMM Symposium on Mechanical Systems and Robotics. Mechanisms and Machine Science (İngilizce). 83. Cham: Springer International Publishing. ss. 242-252. doi:10.1007/978-3-030-43929-3_22. ISBN 978-3-030-43929-3. 

Dış bağlantılar

Wikimedia Commons'ta Endüstriyel robot ile ilgili ortam dosyaları bulunmaktadır.

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Omur</span> Vertebral kolondaki kemik

Omur ya da vertebra, omurgayı oluşturan 33-34 kemikten her birine verilen bir addır. Kafatasının hemen altından başlayıp kuyruk sokumuna dek uzanırlar. Omurgada 7 adet boyun omuru, 12 adet sırt omuru, 5 adet bel omuru, 5 sakral vertebra (sakrum) ve 4 de koksigeal (koksiks) vertebra bulunur. Bu vertebraların ilk 24 tanesi birbirine eklemler aracılığıyla bağlanmıştır. Bunlara presakral vertebralar denilir. Kalan 9 vertebradan daha üstteki 5 tanesinin birleşmesinden sakrum meydana gelmiştir. En altta bulunan küçük ve tam gelişmemiş 4 vertebranın birleşmesinden koksiks denilen kemik meydana gelmiştir. Bu vertebraların her birinin yapısı içlerinden geçen oluşumlara ve fonksiyonlarına göre değişiklik göstermesine karşın, hepsinin ortak özellikleri vardır.

<span class="mw-page-title-main">Robotik</span> robotların tasarımı, üretimi ve kullanımı ile ilgilenen çok disiplinli bir bilim dalı

Robotik, robotların tasarımı, üretimi ve kullanımı ile ilgilenen çok disiplinli bir bilim dalıdır. Makine mühendisliği, uçak mühendisliği, uzay mühendisliği, elektronik mühendisliği, bilgisayar mühendisliği, mekatronik mühendisliği ve kontrol mühendisliği dallarının ortak çalışma alanıdır. Robotlar bir yazılım aracılığıyla yönetilen ve yararlı bir amaç için iş ve değer üreten karmaşık makinelerdir.

<span class="mw-page-title-main">Robot</span> otonom veya önceden programlanmış görevleri yerine getirebilen elektro-mekanik bir cihaz

Robot, otonom veya önceden programlanmış görevleri yerine getirebilen elektro-mekanik bir cihazdır. Güncel tanımı ile robotlar, elektronik ve mekanik birimlerden oluşan, algılama yeteneğine sahip olan ve programlanabilen cihazlardır. Başka bir tanımla robotlar, canlıların işlevlerini ve davranışlarını taklit edebilen, fiziksel yeteneklere ve yapay zekâya sahip, disiplinler arası öğeler içeren mühendislik ürünleridir.

<span class="mw-page-title-main">Kutupsal koordinat sistemi</span>

Matematikte kutupsal koordinat sistemi veya polar koordinat sistemi, noktaların birer açı ve Kartezyen koordinat sistemindeki orijinin eşdeğeri olup "kutup" olarak bilinen bir merkez noktaya olan uzaklıklar ile tanımlandığı, iki boyutlu bir koordinat sistemidir. Kutupsal koordinat sistemi, matematik, fizik, mühendislik, denizcilik, robot teknolojisi gibi birçok alanda kullanılır. Bu sistem, iki nokta arasındaki ilişkinin açı ve uzaklık ile daha kolay ifade edilebildiği durumlar için özellikle kullanışlıdır. Kartezyen koordinat sisteminde, böyle bir ilişki ancak trigonometrik formüller ile bulunabilir. Kutupsal denklemler, çoğu eğri tipi için en kolay, bazıları içinse yegâne tanımlama yöntemidir.

<span class="mw-page-title-main">İnsan kas-iskelet sistemi</span> İnsanlara kas ve iskeletlerini kullanarak hareket etme yeteneği kazandıran organ sistemi

İnsan kas-iskelet sistemi, insanlara kas ve iskelet sistemlerini kullanarak hareket etme yeteneği veren bir Organ sistemidir. Kas-iskelet sistemi vücuda şekil, destek, denge ve hareket sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Öteleme</span> Fizik terimi

Öklid geometrisinde bir öteleme, belli bir yönde sabit bir uzaklık kadar yer değiştirme demektir. Eşölçer dönüşümlerden biridir. Ötelemenin bir diğer yorumu, her noktaya sabit bir vektör eklemek veya koordinat sistemini kaydırmaktır. Bir öteleme operatörü şöyle tanımlanır:

<span class="mw-page-title-main">KUKA</span> Almanya merkezli uluslararası endüstriyel robot üreticisi

KUKA dünya çapında endüstriyel robot üreticisi ve fabrika otomasyonu için çözümler üreten bir Alman şirketidir. KUKA Robotics Corporation'ın dünya genelinde, Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Meksika, Brezilya, Çin, Japonya, Kore, Tayvan, Hindistan ve çoğu Avrupa ülkesi başta olmak üzere birçok satış ve servis iştiraki olan 25 iştiraki bulunmaktadır. Şirket ismi, KUKA, Keller und Knappich Augsburg'un baş harflerinin kısaltması olup, üretimi yapılan tüm endüstriyel robotlar ve ürünlerde geçerli olan tescilli ticari marka ismidir.

<span class="mw-page-title-main">Ortopedi</span> Kas-iskelet ve kemik sistemi ile ilgilenen cerrahi dalı

Ortopedi ya da eklembilim, kas iskelet sistemini ve sorunlarını inceleyen, gövdenin hareket sisteminin biçimini ve işlevini değiştiren doğum kaynaklı, sonradan edinilmiş ya da örselenme sonucu oluşan örsentileri incelemeye, önlemeye ve tedavi etmeye yönelik tıp uzmanlık dalıdır. Sözcük, orthos (düzgün) ve paedia (çocuk) kelimelerinin birleşmesiyle oluşmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Robot İşletim Sistemi</span> robot yazılımı geliştiricileri için işletim sistemi sağlayan bir yazılım iskeleti

Robot İşletim Sistemi (RİS) robot yazılımı geliştiricileri için işletim sistemi sağlayan bir yazılım iskeletidir. RİS HAL gibi standart bir işletim sistemi temin eder. RİS tabanlı çalışan işlemler mimari grafikle gösterilir. Bu mimari grafiklerde çok kısımlı sensörlerin, kontrol mekanizmalarının, konumun, çalıştırıcının ve diğer işlemlerin verileri gösterilir. Robot kontrolünde düşük zamanlı gecikme olduğundan gerçek zamanlı işletim sistemi değildir. Fakat RİS eş zamanlı kodlarla entegre edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Robot kinematiği</span>

Robot kinematiği, geometri kullanarak robotik sistemlerin yapısını oluşturan çoklu serbestlik derecesine sahip kinematik zincirleri inceleyen robotik konusudur. Geometri vurgusu robotun parçalarının katı cisimler olarak modellenmesinden ve eklemlerinin salt dönme ya da ötelemeye sahip olmasından kaynaklanır.

<span class="mw-page-title-main">Otomatik park</span>

Otomatik park ya da otomatik park etme, paralel, dik veya açılı park etmek için, bir aracı trafik şeridinden park yerine taşıyan otonom bir araba manevra sistemidir. Otomatik park sistemi, aracı yönlendirmek için çok fazla dikkat ve deneyimin gerekli olduğu kısıtlı ortamlarda sürüş konforunu ve güvenliğini artırmayı amaçlamaktadır. Park manevrası, mevcut alan içinde çarpışmasız hareket sağlamak için ortamdaki fiili durumu hesaba katan direksiyon açısı ve hızının eş güdümlü kontrolü ile gerçekleştirilir.

Merkezi Danimarka’nın Odense şehrinde olan Universal Robots, az alan kaplayan, esnek, iş birliğine dayalı (kolaboratif) robot kolları (cobot) üreticisidir. 2019'daki geliri 248 milyon ABD dolarıdır. 680+ çalışanı olan şirketin dünya çapında 1.100+ iş ortağı bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Tarım robotu</span>

Tarım robotları, tarımsal amaçlı kullanılan robotlardır. Günümüzde robotların tarımda ana uygulama alanı hasat aşamasındadır. Tarımda robotların veya drone'ların başlamakta olan uygulamaları arasında yabancı ot kontrolü, bulut tohumlama, tohum ekimi, hasat, çevresel izleme ve toprak analizi bulunmaktadır. Doğrulanmış Pazar Araştırmasına göre, tarım robotları pazarının 2025 yılına kadar 11.58 milyar dolara ulaşması bekleniyor.

Cobot veya kolaboratif robotlar, ortak çalışılan bir alanda insanlarla yan yana etkileşime girerek güvenli bir şekilde çalışabilmeyi sağlayan robotlardır.

<span class="mw-page-title-main">Dört kol mekanizması</span>

Dört kol mekanizması veya Dört çubuk mekanizması ya da Dört çubuk bağlantısı basit hareketli bir kapalı zincir bağlantısıdır. Dört gövdenin veya dört çubuğun dört hareketli eklemle birbirine bağlanmasından meydana gelir. Genellikle bağlantılar, bağlantıların paralel düzlemlerde hareket edeceği şekilde yapılandırılır ve bu düzeneğe düzlemsel dört kol mekanizması adı verilir. Küresel ve uzaysal dört çubuklu bağlantılar da mevcuttur ve pratikte kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Menteşe</span>

Menteşe, iki katı nesneyi birbirine bağlayan ve genellikle aralarında yalnızca sınırlı bir dönüş açısına izin veren mekanik bir yataktır. Menteşe, cam panellerin duş veya küvet klozetlerine monte edilmesinde kullanışlıdır. İdeal bir menteşe ile bağlanan iki nesne sabit bir dönme ekseni etrafında birbirine göre döner: diğer tüm ötelemeler veya dönmeler engellenir ve dolayısıyla bir menteşenin bir serbestlik derecesi vardır. Menteşeler esnek malzemeden veya hareketli bileşenlerden yapılabilir. Biyolojide birçok eklem, dirsek eklemi gibi menteşe işlevi görür.

<span class="mw-page-title-main">SCARA</span>

SCARA bir tür endüstriyel robottur. Kısaltma, Seçici Uyumluluk Montaj Robot Kolu veya Seçici Uyumluluk Eklemli Robot Kolu anlamına gelir.

<span class="mw-page-title-main">Robot kol</span>

Robot kol, insan kolu ile benzer işlevleri olan ve genellikle programlanabilir mekanik bir koldur. Kol, mekanizmanın toplamı veya karmaşık bir robotun parçası olabilir. Böyle bir manipülatörün bağlantıları dönme hareketine veya doğrusal yer değiştirmeyi sağlayan eklemlerle bağlanır. Manipülatör bağlantıları kinematik bir zincir oluşturur. Manipülatörün kinematik zincirinin ucuna son efektör denir ve insan eline benzer.

<span class="mw-page-title-main">Manipülatör (cihaz)</span>

Robotikte, manipülatör operatör tarafından doğrudan fiziksel temas olmadan malzemeleri işlemek için kullanılan bir cihazdır. Uygulamalar başlangıçta radyoaktif veya biyolojik tehlike içeren malzemelerle robot kollar kullanılarak başa çıkmak içindi veya erişilemeyen yerlerde kullanılıyorlardı. Daha yakın zamanlardaki gelişmelerde kaynak otomasyonu, robotik cerrahi ve uzay dahil olmak üzere çeşitli uygulama alanlarında kullanıldılar. Genellikle kayan veya çapraz kaydırma denilen bir çok parçadan oluşan kola benzeyen bir mekanizmadır ve nesneleri bir çok serbestlik derecesiyle kavrayıp hareket ettirir.

<span class="mw-page-title-main">Android (robot)</span> insana benzeyen robot veya diğer kullanımlarda özellikle insan

Android, genellikle et gibi malzemeden yapılmış insansı bir robot veya diğer yapay bir varlıktır. Tarihsel olarak androidler yalnızca bilimkurgu alanında var olmuş ve sık sık film ve televizyonda görülmüştür. Ancak robot teknolojisindeki gelişmeler, işlevsel ve gerçekçi insansı robotların tasarlanmasına olanak sağlamıştır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.