องค์ประกอบพื้นฐานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

จากมุมมองของสถาปัตยกรรม หุ่นยนต์สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วน และ 6 ระบบ โดย 3 ส่วนคือ ส่วนทางกล (ใช้ในการรับรู้การกระทำต่างๆ) ส่วนการตรวจจับ (ใช้ในการรับรู้ข้อมูลภายในและภายนอก) ส่วนควบคุม ( ควบคุมหุ่นยนต์ให้เสร็จสิ้นการกระทำต่างๆ) หกระบบ ได้แก่ ระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ ระบบควบคุม ระบบขับเคลื่อน ระบบกลไกทางกล ระบบประสาทสัมผัส และระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างหุ่นยนต์กับสิ่งแวดล้อม

(1) ระบบขับเคลื่อน

เพื่อให้หุ่นยนต์ทำงาน จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ส่งกำลังสำหรับข้อต่อแต่ละอัน ซึ่งก็คือ ระดับความอิสระในการเคลื่อนที่แต่ละระดับ ซึ่งเป็นระบบขับเคลื่อน ระบบขับเคลื่อนอาจเป็นระบบส่งกำลังไฮดรอลิก ระบบส่งกำลังนิวแมติก ระบบส่งกำลังไฟฟ้า หรือระบบรวมที่รวมเข้าด้วยกัน อาจเป็นการขับเคลื่อนโดยตรงหรือโดยอ้อมผ่านกลไกการส่งกำลังทางกล เช่น สายพานซิงโครนัส โซ่ ชุดล้อ และเกียร์ฮาร์มอนิก เนื่องจากข้อจำกัดของระบบขับเคลื่อนแบบนิวแมติกและไฮดรอลิก ยกเว้นในโอกาสพิเศษ จึงไม่มีบทบาทสำคัญอีกต่อไป ด้วยการพัฒนาเซอร์โวมอเตอร์ไฟฟ้าและเทคโนโลยีการควบคุม หุ่นยนต์อุตสาหกรรมส่วนใหญ่ขับเคลื่อนด้วยเซอร์โวมอเตอร์
(2) ระบบโครงสร้างเครื่องกล

ระบบโครงสร้างทางกลของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมประกอบด้วยสามส่วน: ฐาน แขน และเอฟเฟกต์ส่วนปลาย แต่ละส่วนมีระดับความอิสระหลายระดับ ก่อให้เกิดระบบกลไกอิสระหลายระดับ หากฐานมีกลไกการเดิน หุ่นยนต์เดินจะถูกสร้างขึ้น หากฐานไม่มีกลไกการเดินและการหมุนเอว แขนหุ่นยนต์เดี่ยวจะถูกสร้างขึ้น แขนโดยทั่วไปประกอบด้วยต้นแขน แขนท่อนล่าง และข้อมือ เอนด์เอฟเฟกต์เป็นส่วนสำคัญที่ติดตั้งไว้บนข้อมือโดยตรง อาจเป็นมือจับแบบสองนิ้วหรือหลายนิ้ว หรือปืนพ่นสี เครื่องมือเชื่อม และเครื่องมือปฏิบัติการอื่นๆ

(3) ระบบประสาทสัมผัส

ระบบประสาทสัมผัสประกอบด้วยโมดูลเซ็นเซอร์ภายในและโมดูลเซ็นเซอร์ภายนอกเพื่อรับข้อมูลที่มีความหมายเกี่ยวกับสภาวะแวดล้อมภายในและภายนอก การใช้เซ็นเซอร์อัจฉริยะช่วยเพิ่มระดับความคล่องตัว ความสามารถในการปรับตัว และความชาญฉลาดของหุ่นยนต์ ระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์มีความคล่องแคล่วอย่างมากในการรับรู้ข้อมูลของโลกภายนอก อย่างไรก็ตาม สำหรับข้อมูลพิเศษบางอย่าง เซ็นเซอร์จะมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบประสาทสัมผัสของมนุษย์

(4) หุ่นยนต์-สิ่งแวดล้อมระบบปฏิสัมพันธ์

ระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างหุ่นยนต์กับสภาพแวดล้อมเป็นระบบที่ตระหนักถึงการเชื่อมต่อและการประสานงานร่วมกันระหว่างหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมภายนอก หุ่นยนต์อุตสาหกรรมและอุปกรณ์ภายนอกถูกรวมเข้าไว้ในหน่วยการทำงาน เช่น หน่วยการประมวลผลและการผลิต หน่วยการเชื่อม หน่วยประกอบ ฯลฯ แน่นอนว่าหุ่นยนต์หลายตัว เครื่องมือหรืออุปกรณ์เครื่องจักรหลายชิ้น อุปกรณ์จัดเก็บชิ้นส่วนหลายชิ้น ฯลฯ ก็สามารถบูรณาการได้เช่นกัน เป็นหน่วยการทำงานเดียวเพื่อดำเนินงานที่ซับซ้อน

(5) ระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์

ระบบปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานมีส่วนร่วมในการควบคุมหุ่นยนต์และสื่อสารกับหุ่นยนต์ เช่น เทอร์มินัลมาตรฐานของคอมพิวเตอร์ คอนโซลคำสั่ง แผงแสดงข้อมูล สัญญาณเตือนอันตราย ฯลฯ ระบบสามารถสรุปได้เป็นสองประเภท: อุปกรณ์คำสั่งและอุปกรณ์แสดงข้อมูล

(6)ระบบควบคุม

หน้าที่ของระบบควบคุมคือการควบคุมแอคทูเอเตอร์ของหุ่นยนต์เพื่อให้การเคลื่อนไหวและการทำงานที่กำหนดเสร็จสมบูรณ์ตามโปรแกรมคำสั่งการทำงานของหุ่นยนต์และสัญญาณที่ป้อนกลับจากเซ็นเซอร์ หากหุ่นยนต์อุตสาหกรรมไม่มีคุณลักษณะการป้อนกลับข้อมูล จะเป็นระบบควบคุมแบบวงรอบเปิด หากมีลักษณะการป้อนกลับข้อมูล จะเป็นระบบควบคุมแบบวงปิด ตามหลักการควบคุม ระบบควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นระบบควบคุมโปรแกรม ระบบควบคุมแบบปรับตัว และระบบควบคุมปัญญาประดิษฐ์ ตามรูปแบบของการควบคุมการเคลื่อนที่ ระบบควบคุมสามารถแบ่งออกเป็นการควบคุมจุดและการควบคุมวิถี