Sistema di struttura meccanica
Dal punto di vista della struttura meccanica, i robot industriali sono generalmente suddivisi in robot seriali e robot paralleli. Una caratteristica dei robot seriali è che il movimento di un asse modifica l'origine del sistema di coordinate di un altro asse, mentre il movimento di un asse in un robot parallelo non modifica l'origine del sistema di coordinate di un altro asse. I primi robot industriali utilizzavano tutti meccanismi seriali. Un meccanismo parallelo è definito come un meccanismo a ciclo chiuso- in cui la piattaforma mobile e la piattaforma fissa sono collegate da almeno due catene cinematiche indipendenti, il meccanismo ha due o più gradi di libertà ed è azionato in parallelo. Un meccanismo parallelo ha due componenti: il polso e il braccio. L'ampiezza di movimento del braccio ha un impatto significativo sullo spazio di lavoro, mentre il polso costituisce il collegamento tra lo strumento e il corpo principale. Rispetto ai robot seriali, i robot paralleli presentano vantaggi quali maggiore rigidità, stabilità strutturale, maggiore capacità di carico-portante, maggiore precisione di micro-movimento e carico di movimento inferiore. Nella determinazione della posizione, la soluzione diretta per i robot seriali è semplice, ma la soluzione inversa è molto difficile; al contrario, per i robot paralleli, la soluzione diretta è difficile, ma la soluzione inversa è molto semplice.
Sistema di guida
Il sistema di azionamento è il dispositivo che fornisce energia al sistema di struttura meccanica. A seconda della fonte di alimentazione, i sistemi di azionamento sono classificati in quattro tipi: idraulico, pneumatico, elettrico e meccanico. I primi robot industriali utilizzavano azionamenti idraulici. Tuttavia, a causa di problemi quali perdite, rumore e instabilità a bassa-velocità, nonché delle unità di potenza ingombranti e costose, le trasmissioni idrauliche sono attualmente utilizzate solo in robot di grandi dimensioni-per impieghi pesanti, robot di elaborazione parallela e alcune applicazioni speciali. Gli azionamenti pneumatici offrono vantaggi quali alta velocità, struttura semplice del sistema, facile manutenzione e basso costo. Tuttavia, i dispositivi pneumatici funzionano a basse pressioni, rendendo difficile il posizionamento preciso, e vengono generalmente utilizzati solo per azionare gli effettori finali nei robot industriali. Pinze pneumatiche, cilindri rotanti e ventose pneumatiche possono essere utilizzati come effettori finali per la presa e l'assemblaggio di pezzi con carichi medio-piccoli. Gli azionamenti elettrici sono attualmente il metodo di azionamento più utilizzato. Le loro caratteristiche includono un'alimentazione conveniente, una risposta rapida, una grande forza motrice, un comodo rilevamento, trasmissione ed elaborazione del segnale e la capacità di utilizzare vari metodi di controllo flessibili. I motori di azionamento utilizzano tipicamente motori passo-passo o servomotori; Vengono utilizzati anche motori ad azionamento diretto, ma sono più costosi e hanno un controllo più complesso. I riduttori abbinati ai motori sono generalmente riduttori armonici, riduttori a girandola cicloidale o riduttori epicicloidali. A causa dei notevoli requisiti di azionamento lineare nei robot paralleli, i motori lineari sono stati ampiamente adottati in questo campo.
Sistema di rilevamento
Il sistema di rilevamento del robot trasforma varie informazioni ambientali e sullo stato interno da segnali in dati e informazioni che il robot stesso o altri robot possono comprendere e applicare. Oltre a rilevare le quantità meccaniche legate al proprio stato di funzionamento, come spostamento, velocità e forza, la tecnologia di percezione visiva è un aspetto cruciale del rilevamento dei robot industriali. I servosistemi visivi utilizzano le informazioni visive come segnali di feedback per controllare e regolare la posizione e la postura del robot. I sistemi di visione artificiale sono ampiamente utilizzati anche nei controlli di qualità, nell'identificazione dei pezzi, nello smistamento degli alimenti e nell'imballaggio. Il sistema di rilevamento è costituito da moduli sensore interni ed esterni; l'uso di sensori intelligenti migliora la mobilità, l'adattabilità e l'intelligenza del robot.
