機械構造システム
産業用ロボットは機械構造の観点から、シリアルロボットとパラレルロボットに大別されます。シリアルロボットの特徴は、1 つの軸の移動によって別の軸の座標系の原点が変更されるのに対し、パラレル ロボットでは 1 つの軸の移動によって別の軸の座標系の原点が変更されないことです。初期の産業用ロボットはすべてシリアル機構を使用していました。並列機構は、移動プラットフォームと固定プラットフォームが少なくとも 2 つの独立した運動連鎖によって接続され、機構が 2 つ以上の自由度を持ち、並列に駆動される閉ループ機構として定義されます。-パラレルメカニズムには、手首と腕の 2 つのコンポーネントがあります。腕の可動範囲は作業スペースに大きな影響を与えますが、手首はツールと本体の間の接続部分です。シリアル ロボットと比較して、パラレル ロボットには、高い剛性、構造的安定性、高い耐荷重能力、高い微動精度、低い動作負荷などの利点があります。-位置決定では、シリアル ロボットの順解は簡単ですが、逆解は非常に困難です。逆に、並列ロボットの場合、順解は困難ですが、逆解は非常に簡単です。
駆動方式
駆動システムは、機械構造システムに電力を供給するデバイスです。駆動方式は動力源の違いにより、油圧式、空圧式、電気式、機械式の4種類に分類されます。初期の産業用ロボットは油圧駆動装置を使用していました。しかし、漏れ、騒音、低速の不安定性などの問題や、電源ユニットが大きく高価であるため、油圧ドライブは現在、大型で重量のあるロボット、並列処理ロボット、および一部の特殊用途でのみ使用されています。-空気圧駆動は高速、システム構成がシンプル、メンテナンスが容易、低コストなどの利点があります。ただし、空気圧デバイスは低圧力で動作するため、正確な位置決めが困難であり、一般的には産業用ロボットのエンドエフェクターを駆動する目的でのみ使用されます。空圧グリッパー、ロータリーシリンダー、空圧吸引カップは、中～小荷重のワークの把持と組み立て用のエンドエフェクターとして使用できます。電気ドライブは現在最も広く使用されている駆動方式です。電源供給が容易、応答が速く、駆動力が大きく、信号の検出・伝送・処理が容易で、柔軟な制御方式を採用できるなどの特徴があります。駆動モーターには通常、ステッピング モーターまたはサーボ モーターが使用されます。ダイレクトドライブモーターも使用されますが、これらはより高価であり、制御がより複雑です。モータに適合する減速機としては、ハーモニック減速機、サイクロイド風車減速機、遊星歯車減速機が一般的です。パラレルロボットにはリニアドライブの重要な要件があるため、この分野ではリニアモーターが広く採用されています。
センシングシステム
ロボットのセンシング システムは、さまざまな内部状態および環境情報を信号から、ロボット自体または他のロボットが理解して適用できるデータと情報に変換します。産業用ロボットのセンシングでは、変位、速度、力など、自身の動作状態に関連する機械量をセンシングすることに加えて、視覚認識技術も重要な要素となります。ビジュアルサーボシステムは、視覚情報をフィードバック信号として使用して、ロボットの位置と姿勢を制御および調整します。マシン ビジョン システムは、品質検査、ワークピースの識別、食品の仕分け、包装にも広く使用されています。センシング システムは、内部センサー モジュールと外部センサー モジュールで構成されます。インテリジェントセンサーの使用により、ロボットの機動性、適応性、知能が向上します。
