Industrijski roboti
SADRŽAJ
1. UVOD..........................................................................................................................................3
2. FUNKCIONALNA STRUKTURA, KLASIFIKACIJA I TEHNIČKE KARAKTERISTIKE
INDUSTRIJSKIH ROBOTA.......................................................................................................... 4
2.1. Funkcionalna struktura industrijskog robota....................................................................4
2.2. Mehanički sistem.............................................................................................................. 4
2.3. End efektori...................................................................................................................... 5
2.4. Upravljački sistem............................................................................................................5
2.5. Pogonski sistem................................................................................................................5
2.6. Merni sistem.....................................................................................................................5
2.7. Senzorni sistem.................................................................................................................5
2.8. Klasifikacija robota...........................................................................................................5
2.9. Tehničke karakteristike IR................................................................................................6
3.1. Osnovni pojmovi iz teorije mehanizama..........................................................................7
3.2. Kinematički parovi i podela..............................................................................................7
3.3. Kinematički lanci..............................................................................................................9
3.4. Tipovi struktura IR........................................................................................................... 9
3.5. Dekartova (Kartezijanska) konfiguracija........................................................................11
3.6. Polarno-ciklična konfiguracija........................................................................................12
3.7. Sferna konfiguracija........................................................................................................12
3.8. Horizontalna zglobna konfiguracija (SCARA)..............................................................12
3.9. Vertikalna zglobna konfiguracija...................................................................................12
3.10. Završni mehanizam - zglobovi šake............................................................................. 13
3.11. Mogućnosti kretanja robota, broj stepeni slobode, redundantnost i singularitet.........13
2
1. UVOD
Robotika ima svoje početke u naučnoj fantastici. Reč ROBOT vodi poreklo od češke reči
ROBOTA što znači prisilan rad. Ova reč se prvi put pojavljuje u naučno-fantastičnoj drami češkog
autora Karela Čapeka “Rosumovi roboti”, objavljenoj 1920 godine. Kada se neupućenima
spomene robot, obično se pomisli na čovekolike kreacije kao što su R2D2 ili C3P0 (roboti iz
filmskog serijala “STAR WARS”). Čovečanstvo se nalazi na pragu druge industrijske revolucije
usled ekspanzije znanja i tehnologija, a pogotovu u oblasti proizvodnje. U OXFORD rečniku reč
robot se tumači kao: ”Čovekoliki automat, pooslušan i inteligentan ali bezlična mašina”. U
WEBSTER rečniku to je: ”Automatizovan uređaj koji obavlja funkcije koje su obično namenjene
čoveku.” Danas se roboti primenjuju u mnogim oblastima industrije da zamene čoveka teškim,
opasnim i monotonim poslovima, za rad u nepristupačnim sredinama, medicinskim potrebama,
vojnim potrebama i u sektoru usluga (banke, domaćinstva itd.). Robotika je multidiscliplinarna i
interdisciplinarna nauka i tehnologija koja se bavi istraživanjem, razvojem, projektovanjem i
primenom robota. To je nova oblast koja obuhvata primenjene inžinjerske nauke (mašinstvo,
proizvodno mašinstvo, elektrotehnika, elektronika), kompjuterske nauke kao i matematiku i
mehaniku. Za nas su od posebnog značaja industrijski roboti koji predstavljaju okosnicu fleksibilne
automatizacije. Njihova primena u industriji ima za cilj podizanje produktivnosti, podizanje i
održavanja konstantnog nivoa kvaliteta proizvoda, povećavanje fleksibilnosti i humanizaciju rada.

4
(AGV). Može se napomenuti da je korišćenje reči MANIPULATOR za jednostavne robote
POGREŠNO!!!
2.3. End efektori
Nazivaju se još i završni uređaji ili radni organi.Oni mogu biti alati ili hvatači koji imaju zadatak
hvatanja i držanja objekata (hvatači) ili imaju ulogu obavljanja procesa (alati)kao što su
zavarivanje, bojenje, obrada, itd.
2.4. Upravljački sistem
Ovaj sistem omogućava memorisanje, odvijanje toka programa, vezu sa perifernim uređajima,
upravljanje i nadgledanje izavršavanja pojedinih funkcija. Na današnjem nivou razvoja,
upravljački sistemi su gotovo uvek zasnovani na primeni računara.Upravljanje pogonskim
sistemima je gotovo uvek servo-sistemsko izuzev u slučaju pneumatskog pogona.Po načinu
kretanja, upravljanje može biti:
tačka po tačka, ili
upravljanje po koturi.
2.5. Pogonski sistem
Ovaj sistem ima funkciju pretvaranja i prenosa energije do pojedinih osa. To su električni,
pneumatski ili hidraulični motori sa ili bez prenosnika.
2.6. Merni sistem
Ovaj sistem predstavljaju unutrašnji senzori koji omogućavaju merenje položaja i brzine pojedinih
osa (potenciometri, enkoderi, rizolveri, taho-generatori, itd.).
2.7. Senzorni sistem
Ovaj sistem omogučava obuhvatanje uticaja okoline, merenje fizičkih veličina i prepoznavanje
oblika i položaja).
2.8. Klasifikacija robota
Klasifikacija je moguća po više kriterijuma:
po nameni;
stepenu univerzalnosti;
kinematičkim, geometrijskim i energetskim parametrima;
po metodama upravljanja.
5
Za početak ćemo se zadržati na klasifikaciji po metodama upravljanja i po nameni, dok se ostali
načini klasifikacije sami nameću tokom izučavanja IR. Prema JARA klasifikaciji (Japanese Robot
Association) po tipu upravljanja roboti se svrstavaju u 5 klasa:
ručni manipulacioni uređaji: su uređaji sa nekoliko stepeni slobode kojima upravlja čovek;
sekvencijalni roboti: manipulacioni uređaji sa fiksnim ili promenljivim sekvencijalnim
upravljanjem (teško se programiraju);
ponavljajući (play back) roboti: operator izvršava zadatak vodeći robot koji memoriše
trajektorije koje se kasnije ponavljaju;
NU roboti: programiraju se tekstualnim jezicima slično kao NUMA;
adaptivni roboti: korišćenjem senzorske informacije i veštačke inteligencije (AI) ovi roboti
razumeju zadatak i okolinu i donose odluku u realnom vremenu.
Druga klasifikacija deli IR na generacije:
I generacija (programski roboti) - do 4. iz prethodne klasifikacije;
II generacija (adaptivni roboti) - 5. iz prethodne klasifikacije;
III generacija (inteligentni roboti) - 5. i dalje iz prethodne klasifikacije.
Za razliku od računara, generacije robota ne smenjuju jedna drugu iz razloga postojanja različitih
nivoa zadataka u industriji.
Slika 2. Klasifikacija industrijskih robota
2.9. Tehničke karakteristike IR
U opštem slučaju, tehničke karakteristike predstavljaju skup tehničkih parametara koji definiše
tehničku funkciju mašine, u ovom slučaju IR. Osnovne tehničke karakteristike robota su: broj
stepeni slobode, radni prostor, nosivost, tačnost pozicioniranja, ponavljajuća tačnost
pozicioniranja, rezolucija, i brzina.

7
Slika 3. Kinematički parovi i podela
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
Slični dokumenti