Online

Chúng ta có 8 khách và 5 thành viên trực tuyến

Đăng nhập






Bạn quên mật khẩu?
Chưa có tài khoản? Tạo một tài khoản

Số lượt truy cập

Khách: 219271

Robot toàn tập In E-mail
Bầu chọn của người dùng: / 4
Nghèo nànTốt nhất 
Người viết: Administrator   
26/08/2007
Image
Robot Sojourner
Thật khó có bài viết nào điểm danh robot lại ngắn gọn như bài viết này của NASA. Robot đã hiện diện quá nhiều trong các lĩnh vực yêu cầu công nghệ cao của con người, từ công nghiệp chế tạo, quân sự, thám hiểm không gian, trong giao thông vận tải và y học… NASA đã điểm danh chúng như thế nào?

 

 

Robot và sự hiện diện trên thế giới


Robot điển hình trong công nghiệp được hình dung như cỗ máy thực hiện các tác vụ khó khăn, nguy hiểm hay thậm chí rất đần độn nữa. Chúng nhấc những vật nặng, xách các thùng sơn hay hóa chất độc hại, hay làm công việc lắp ráp khác trong hàng giờ liền, ngày qua ngày với một độ chính xác không thay đổi. Chúng không bao giờ mệt mỏi nên chúng không phạm các sai lầm do mệt mỏi đem lại. Chính vì thế, robot rất lý tưởng cho công việc kiểu lặp đi lặp lại.

Theo cấu trúc cơ khí, robot có thể được phân chia thành các loại chính như sau:

Cartesian robot/ Gantry robot:

Image
Cartesian robot
 

Loại robot này thích hợp với công việc gắp vật thể và đặt chúng vào vị trí khác. Các ứng dụng có thể là đóng gói, lắp ráp máy móc, cầm nắm các máy công cụ hoặc hàn theo hình cung. Đối với loại robot này, cánh tay được tạo thành từ 3 khớp trượt mà trục của chúng trùng với hệ trục tọa độ Đê-các-tơ.

Cylindrical robot:

Image
Cylindrical robot
 

Sử dụng trong công nghệ lắp ráp, cầm nắm các máy công cụ, hàn điểm. Loại robot này, trục có dạng hệ tọa độ trụ

Spherical/Polar robot:

Image
Spherical robot
 

Được sử dụng để cầm nắm các dụng cụ, hàn điểm, đánh bong, hàn hơi hoặc hàn theo cung. Trục của robot tạo thành hệ tọa độ cầu.

SCARA robot:

Image
SCARA robot
 

Được sử dụng để gắp nhả vật, đóng gói, lắp ráp hay cầm nắm máy công cụ. Robot có 2 khớp xoay song song với nhau cho phép thao tác trên mặt phẳng.

Articulated robot:

Image
Articulated robot

Sử dụng để lắp ráp, đánh bóng, hàn hơi, hàn theo cung, sơn phun. Loại robot này có tối thiểu 3 khớp xoay

Parallel robot:

Image
Parallel robot

Thường được ứng dụng để tạo ra khung đế xoay tự do trong mô phỏng bay. Loại robot này có các khớp trượt và xoay đồng thời


Image
Robot công nghiệp
Robot công nghiệp được sử dụng nhiều trong công nghiệp ôtô, chế tạo máy. Robot cắt và gò các chi tiết, lắp ráp máy móc, kiểm tra các chi tiết vừa hoàn thành. Một số loại robot chuyên dụng như: nạp nhiên liệu, gắp phôi đúc, khoan, rèn, sản xuất kính, nghiền, xử lý nhiệt, cầm nắm máy móc và các bộ phận, đo, điều khiển phóng xạ, xiết ốc, sắp xếp, làm sạch máy móc, điều khiển chất lượng, tán rive, phun cát, thay công cụ và hàn.
Bên ngoài thế giới sản xuất, robot còn nắm giữ nhiều công việc quan trọng. Robot có thể được thấy trong các nhiệm vụ mạo hiểm, thiết kế CAD/CAM, lấy mẫu, bảo trì, cứu hỏa, y tế, quân sự và trong nông trại

Image
Demeter

Trong hình bên, lẽ ra nông dân phải lái hàng triệu chiếc xe ủi chậm chạp trong hàng dặm, quanh năm trên cùng một khu đất. Xác định rằng khu đất rất rộng lớn. Robot được chứng minh tính hiệu quả trong trường hợp này. Robot gặt hái tên Demeter là một mô hình của công nghệ robot di động kiểu thương mại hóa. Demeter chứa bộ điều khiển, định vị, cảnh báo an toàn và phần mềm tác vụ chuyên biệt hóa cho nông nghiệp.

 

Image
Pioneer

Một số robot khác được dùng để kiểm soát các môi trường nguy hiểm. Pioneer robot thực chất lại là một hệ thống giám sát điều khiển từ xa giúp phân tích môi trường bên trong lò phản ứng số 4 nhà máy điện hạt nhân Chornobyl. Các thành phần của hệ thống này gồm một robot di động điều khiển từ xa dùng để rải các cảm biến và thiết bị lấy mẫu. Một bản đồ tự động dùng để tạo ra cấu trúc 3D bên trong tòa nhà. Một thiết bị cắt và thu thập mẫu vật. Ngoài ra nó còn được trang bị bộ giáp chống phóng xạ và các cảm biến đo đạc môi trường khác.


Image
Dante II
Với 8 chân và dây kéo, robot Dante II có thể đi xuống sâu vào miệng núi lửa đang hoạt động Mt. Spurr, một ngọn núi lửa vùng Alaska nằm cách 90 dặm về phía tây Anchorage. Nhiệm vụ của Dante II là di chuyển tự động trên các địa hình gồ ghề và trong một môi trường cực kỳ khắc nghiệt. Nó nhận các hướng dẫn từ thiết bị điều khiển từ xa, thử nghiệm các phương pháp thông tin phức tạp và chương trình điều khiển, xác định nồng độ Carbon Dioxide, Hydrogen Sulfide và Sulfur dioxide có trong hơi ga phun lên từ các hố phun trong miệng núi lửa.
Thông qua vệ tinh, Dante II gửi các dữ liệu hình ảnh và các thông tin khác cũng như nhận các chỉ dẫn từ nhóm vận hành đóng tại trung tâm điều khiển ở Anchorage, Washington D.C. và trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở San Francisco. Dante II giúp các nhà nghiên cứu núi lửa không phải thâm nhập vào các hố đang phun của các núi lửa đang hoạt động. Ngoài ra, nó đang thể nghiệm công nghệ cần thiết phải trang bị cho robot để có thể thám hiểm bề mặt Mặt trăng hay các hành tinh khác. Những robot đó phải có khả năng di chuyển trên các bề mặt lởm chởm và trong một môi trường khắc nghiệt, nhận lệnh điều khiển từ trung tâm vận hành ở rất xa để biết phải đi tới đâu, những mệnh lệnh đó phải được robot tự vận hành để thực hiện.

 
Image
phantom
Robot lặn được sử dụng để thám hiểm và thu thập thông tin về các bề mặt trong lòng đại dương. Project Jeremy là một ví dụ như thế. Đó là sản phẩm hợp tác giữa NASA và Đại học Santa Clara. Các nhà khoa học đã thả một thiết bị tự hành điều khiển từ xa (TROV) vào trong lòng Bắc Băng Dương để nghiên cứu các tàn tích của tàu săn cá voi đắm từ năm 1871. TROV được dong dây từ tàu Polar Star ở trên mặt biển. TROV giúp định vị hai tàu với sự trợ giúp của stereo video camera và cơ cấu điều khiển tương tự như robot thăm dò sao Hỏa Mars Pathfinder. Trong những bức hình khác, TROV cũng đã thu thập các thông tin khảo cổ và thông tin về môi trường nước tại đây. Bằng cách nghiên cứu sâu về môi trường Trái Đất, các nhà khoa học đang dần chuẩn bị cho việc nghiên cứu môi trường trên các hành tinh khác.

Robot trong không gian


Robot trong không gian của NASA rơi vào một trong ba tác vụ: Robot thám hiểm, Robot bảo trì thiết bị và robot trợ giúp bay trên quỹ đạo. Vẫn có mối liên hệ giữa robot thương mại trên Trái Đất và robot không gian. Phần chung đó chính là các công nghệ được chuyển tiếp sinh ra từ các chương trình robot không gian áp dụng vào robot thương mại và một số công nghệ chế tạo các bộ phận của robot như là thiết kế các khớp, các cơ, dây chằng, khung xương và công nghệ cảm biến.
Hiện nay, có hai thiết bị quan trọng đã được kiểm chứng như là các robot không gian. Một là xe vận hành có điều khiển - Remotery Operated Vehicle (ROV) và thứ hai là tay máy ngoài không gian- Remote Manipulator System (RMS)

Image
Sojourner
Một ROV có thể trở thành một phi thuyền không gian không người lái vào giai đoạn cuối của chuyến bay. Một bộ phận tiếp đất sẽ nhận lệnh điều khiển từ các tàu không gian trên quỹ đạo của hành tinh đó. ROV sẽ di chuyển trên bề mặt địa hình địa vật của hành tinh sau khi nó tiếp đất an toàn. Khó xác định chính từ khi nào thì các cơ cấu tự hành đơn giản chuyển thành các robot thám hiểm hay ROV, chổ nhập nhằng là số phi thuyền không gian đơn giản và rất lâu trước đây đã được điều khiển từ Trái Đất. ROV nổi tiếng nhất hiện này là Sojourner – được thả từ tàu thám hiểm sao Hỏa Mars Pathfinder. Ngoài ra, một số trung tâm khác của Nasa cũng đang nghiên cứu phát triển các robot thám hiểm các hành tinh và robot không gian.

Image
RMS
Hiện nay, loại robot phổ biến nhất là các tay máy thường được dùng trong sản xuất. Các cơ cấu tay máy mô phỏng các cử động của cánh tay con người với những chuyển động không chỉ trái phải, lên xuống mà đôi khi xoay vòng 360 độ các cổ tay – việc mà con người không thể làm được. Có hai loại tay máy. Một là tay máy vận hành bởi máy tính và được lập trình cho các tác vụ có sẵn. Loại khác cần vận hành của con người thực thụ để điều khiển áp lực và cách thức chuyển động của cánh tay. Tay máy RMS của Nasa có thể biểu diễn các cử động trong nhiều tác vụ không gian như cầm nắm, lắp ráp, đặt để, cẩu các thiết bị phục vụ cho các phi hành gia khi làm việc trong không gian.

Kỳ sau: Các cách thức sử dụng robot


QP dịch.

(Theo Types of Robots - NASA)
Cập nhật ( 17/10/2008 )
 

Add comment


Security code
Refresh

< Trước