1.1 Sự ra đời của Robot
Một trong những ước mơ to lớn của con người đó là: Làm thế nào để tạo ra được những con người bằng máy móc để giúp con người trong cuộc sống. Mãi đến năm 2021 người ta mới thấy một con rối xuất hiện trên sân khấu ở Tiệp Khắc trong vở kịch “Rossum’s Universal Robot ” của nhà viết kịch viễn tưởng Karel Capek. Trong vở kịch này tác giả đã sử dụng một Robota với khả năng biểu diễn rất linh hoạt thông qua sự điều khiển của các nghệ sĩ xiếc. Có lẽ cũng chính từ đó đã gợi cho các nhà sáng chế nghĩ tới việc tạo ra một tay máy hoặc người máy. Nó có kết cấu giống với bàn tay con người để thực hiện những nhiệm vụ trong lao động, sản xuất, đặc biệt trong những môi trường khắc nghiệt,..
1.2 Tình hình phát triển của Robot
-Vào những thập kỉ đầu tiên của thế kỉ XX, hệ thống điều khiển từ xa xuất hiện và phát triển nhanh chóng. Nhờ đó các tay máy điều khiển bằng tay cũng ra đời. Tuy nhiên trong giai đoạn này khả năng hoạt động của các tay máy còn bị hạn chế như độ linh hoạt, khả năng mang tải, khả năng di chuyển,…
-Đến những năm 1950 với việc xuất hiện và phát triển hệ thống điều khiển tự động theo chương trình số, các cơ cấu điều phối vô cấp, các hệ điện toán, nhờ đó hình thành hệ điều khiển NC. Sự kết hợp khéo léo giữa NC và hệ thống điều khiển từ xa ra đời một hệ thống máy tự động ở trình độ cao được gọi là “người máy”. Năm 1961 người máy xuất hiện đầu tiên ở Mỹ phục vụ trong lĩnh vực công nghiệp. Sau Mỹ đến các nước Anh 1967, Thụy Điển, Nhật Bản 1968.
-Thị trường Robot ngày càng sôi động, loại hình Robot cũng ngày càng đa dạng và phong phú. Trong đó phải kể đến các nước phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ, Đức, Italia,Pháp, Anh,….Robot công nghiệp trong những năm gần đây phát triển ngày càng nhiều và được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống sản xuất tự động linh hoạt.
- Do yêu cầu phát triển về tự động hóa ngày càng cao, quy mô sản xuất ngày càng lớn nên không những Robot chỉ được sử dụng trong công nghiệp mà còn còn được sử dụng trong đời sống xã hội, an ninh quốc phòng nên robot cũng càng ngày càng hoàn thiện hơn
-Ngày nay robot đã tạo ra một lực lượng lao động mới trong xã hội với năng suất và chất lượng ngày càng cao
1.3 Ứng dụng của robot
1.3.1 Ứng dụng của robot công nghiệp
Robot được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống của con người, trong đó robot công nghiệp đóng vai trò rất quan trọng và nó được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như:
- Phục vụ máy NC và các hệ thống tự động linh hoạt
- Đúc,
- Phun, phủ
- Tự động hàn (Hình 1.0)
- Lắp ráp, đóng gói (Hình 1.1)
- Đảm nhận thực hiện cấp phôi phục vụ các nguyên công trong các dây chuyền sản xuất tự động
- Chế tạo máy
- Kiểm tra
- Sơn
- Bảo vệ
Hình 1.0: Robot hàn
Hình 1.1: Robot lắp ráp
1.3.2 Tình hình ứng dụng robot công nghiệp trên thế giới
Việc sử dụng robot ở các nước công nghiệp phát triển như Nhật, Mỹ, Đức, Italy, Pháp, Trung Quốc, Anh rất phổ biến và tốc độ phát triển hàng năm rất nhanh, theo thống kê chưa đầy đủ tỷ lệ phân bố phạm vi ứng dụng robot công nghiệp trong các lĩnh vực như sau: Oto 31%; thiết bị điện 16%; dầu khí, hóa thực phẩm 12%; thiết bị viễn thông 8%; máy công cụ 6%; kim khí 4%; máy tính 3% và các lĩnh vực dầu khoáng 20%
1.4 Cấu trúc
Một robot thường gồm có 3 bộ phận chính:
Tay máy
Bộ phận dẫn động
Bộ phận điều khiển
Tay máy: Tay máy đóng vai trò là một bộ phận chấp hành của robot. Tay máy được mô phỏng giống bàn tay của con người. giữa cánh tay và bàn tay có nhiều khâu và khớp trung gian, số lượng các khâu và khớp để tạo nên một tay máy phụ thuộc nhiều vào nhiệm vụ, chức năng của robot. Tay máy có nhiều bậc tự do, có khả năng thực hiện các thao tác trong mặt phẳng hoặc trong không gian với một phạm vi nhất định
2.3 Các tọa độ thuần nhất và ma trận biến đổi tọa độ thuần nhất