2. 

DEFINICJE

 I KLASYFIKACJA 

ROBOTÓW 

PRZEMYSŁOWYCH

 

 

2.1. Definicje podstawowe

Manipulator 

–  część  mechaniczna,  czyli  maszyna  przeznaczona  do 

realizacji niektórych funkcji kończyn górnych człowieka.

Robot  –

  urządzenie  przeznaczone  do  realizacji  niektórych  czynności 

manipulacyjnych  i  lokomocyjnych  człowieka  i  mające  pewien  określony 
poziom inteligencji maszynowej.

Podstawową definicja robota gw Encyklopedii Powszechnej PWN:

“Robot - urządzenie (maszyna) przeznaczone do realizacji niektórych 

czynności manipulacyjnych, lokomocyjnych, informacyjnych i 

intelektualnych człowieka”.

Definicja robota wg normy ISO ITR 8373:

“Manipulacyjny robot przemysłowy jest automatycznie sterowaną, 

programowaną, wielozadaniową maszyną manipulacyjną o wielu stopniach 

swobody, posiadającą własności manipulacyjne lub lokomocyjne, stacjonarną 

lub mobilną, dla ważnych zastosowań przemysłowych”.

Według Prof. Moreckiego:

 “Robot to urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji niektórych 

czynności manipulacyjnych i lokomocyjnych człowieka, mające określony 

poziom energetyczny, informacyjny i sztucznej inteligencji (autonomii 

działania w pewnym środowisku)”. 

 

 

2.2. Klasyfikacja robotów przemysłowych

Klasyfikację robotów można prowadzić ze względu na kryteria:

•

2.2.1. Sposób budowy jednostki kinematycznej maszyn manipulacyjnych:

-

monolityczne, 

-

modułowe, 

-

pseudomodułowe.

•

2.2.2. Strukturę kinematyczną.

•

2.2.3. Sterowanie

•

2.2.4. Liczbę stopni swobody i rodzaj napędu

•

2.2.5. Inne kryteria

 

 

2.2.2. Klasyfikacja robotów ze względu na strukturę 
kinematyczną

ROBOT PRZEMYSŁOWY

stacjonarny

mobilny

o strukturze

kinematycznej

szeregowej

kartezjanski

przegubowy

cylindryczny

sferyczny

wielokorbowy

SCARA

PUMA

o różnej konfiguracji

przegubów na

platformach ruchomej i

nieruchomej

o strukturze

kinematycznej

równoległej

poruszający się po

stałym torze

jezdnym

autonomiczny
robot mobilny

jeżdżący w

każdą ze stron

jeżdżący

wyłącznie do

przodu

jeżdżący w

przód i w tył

hexapod

tripod

o różnej konfiguracji

ruchów translacyjnych

i rotacyjnych

Rys. 2.1. Klasyfikacja 

robotów przemysłowych

 

 

Rys. 2.2. Struktury i 

przestrzenie robocze robotów 

stacjonarnych o szeregowym 

układzie kinematycznym: a) 

kartezjańska, b) cylindryczna,    

    c) SCARA, d) PUMA, e) 

sferyczna,        f) przegubowa, 

g) wielokorbowa 

a )

g )

g )

)

a

1

a

2

f)

d

1

d

2

b )

b

2

b

1

c )

d )

e )

c

1

c

2

g )

 

 

a)

Rys. 2.3. Układy kinematyczne robotów poruszających się po 
sztywnym torze jezdnym: a) robot zainstalowany na wózku 
szynowym b) mobilny robot bramowy

b)

 

 

Koło napędu jazdy

Napęd skrętu

Koło toczne

a

b

c

Rys. 2.4. Schematy układów kinematycznych autonomicznych 

robotów mobilnych: a) poruszający się wyłącznie do przodu, b) 

jeżdżące w przód i w tył, c) jeżdżące wzdłuż i w poprzek w każdą ze 

stron

 

 

2.2.3. Klasyfikacja robotów ze względu na sterowanie

Ze względu na sterowanie roboty klasyfikuje się na klasy, przy czym 
wyróżnikiem  klasy  są  rodzaj  i  możliwości  sterowania  pracą  robota. 
Wyróżnia się cztery podstawowe klasy robotów przemysłowych:

1.

Robot  sekwencyjny.

  Jest  to  robot  wyposażony  w 

sekwencyjny 

(wykonujący 

kolejno 

zaprogramowane 

ruchy 

i 

czynności) układ sterowania.

2.

Robot  realizujący  zadane  trajektorie.

  Jest  to  robot, 

który  realizuje  ustaloną  procedurę  sterowanych  ruchów  według 
instrukcji  programowych  specyfikujących  żądane  pozycje,  tor  ruchu 
oraz żądaną prędkość ruchu.

3.

Robot adaptacyjny.

 Jest to robot mający sensoryczny lub 

adaptacyjny  układ  sterowania,  względnie  uczący  się  układ 
sterowania.  Przykładami  takich  układów  są  układy  o  możliwościach 
zmiany własności dzięki wykorzystaniu informacji sensorycznych lub 
nagromadzonych  doświadczeń,  planowania  zadań  lub  przez 
nauczanie  i  trening.  Typowym  przykładem  jest  tutaj  robot 
wyposażony  w  czujniki  wizyjne,  w  którym  jest  możliwa  korekta 
ruchów  podczas  pobierania  elementów,  montażu  lub  spawania 
łukowego.

4.

Teleoperator

Jest  to  robot  ze  sterowaniem  zdalnym 

realizowanym  przez  operatora  lub  komputer.  Jego  funkcje  są 
związane  z  przenoszeniem  na  odległość  funkcji  motorycznych  i 
sensorycznych  operatora.  Wyłącza  się  z  tej  klasy  manipulatory  o 
połączeniach mechanicznych.

 

 

Ze względu na sposób programowania i możliwości komunikowania się robota ze 

środowiskiem zewnętrznym (otoczeniem) można przeprowadzić podział 
robotów na trzy generacje (tabl. 2.1)
I generacja - roboty nauczane,
II generacja – roboty adaptacyjne,
III generacja - roboty inteligentne.

Cecha

Robot przemysłowy

I generacja

II generacja

III generacja

Środowisko
zewnętrzne

Stałe obiekty.
Stałe położenie

obiektów

Różne obiekty, ale
jednorodne. Zmienne
położenie obiektów

Różne obiekty. Zmienne

położenie obiektów w

czasie

Zbieranie
informacji
o środowisku
zewnętrznym.

Brak

Za pomocą sensorów
dotyku i/lub wzroku

Za pomocą sensorów
dotyku wzroku i/lub
innych zmysłów

Rodzaj
programowania

Sekwencyjnie lub
przez nauczanie
przez operatora.
Brak modelu
środowiska
zewnętrznego

Przez nauczanie
przez operatora z
elementami
adaptacyjnymi.
Szukanie pozycji na
dotyk ze sprzężeniem
zwrotnym

W języku naturalnym o
ograniczonej liczbie słów.
Model środowiska
zewnętrznego. Wybór i
optymalizacja programów
na podstawie modelu

Stopień
samodzielności

Brak

Brak

Ruch względem
zewnętrznego środowiska.
Alternatywność programu

 

 

2.2.5. Klasyfikacja robotów ze względu na inne kryteria

Przyjmując  kryterium  podziału  według  przeznaczenia  można 

wyróżnić następujące rodzaje robotów do celów:



przemysłowych,



naukowych i szkoleniowych,



badawczych pod wodą, w przestrzeni kosmicznej, 



medycznych, 



specjalnych, i inspekcyjnych np. walki z terrorystami, 



do innych zadań. 

 

 

2.2.5. Klasyfikacja robotów ze względu na inne kryteria

W  literaturze  [61]  można  spotkać  również  inne  klasyfikacje  robotów  w 
zależności od innych kryteriów podziału. Przyjmując kryterium podziału według 
przeznaczenia można wyróżnić następujące rodzaje robotów do celów:
przemysłowych,
naukowych i szkoleniowych,
badawczych pod wodą, w przestrzeni kosmicznej, 
medycznych, 
specjalnych, i inspekcyjnych np. walki z terrorystami, 
do innych zadań. 

 

 

2.2.4. Klasyfikacja robotów ze względu na liczbę stopni swobody 

i rodzaj napędu

NAPĘDY ROBOTÓW PRZEMYSŁOWYCH

silnik prądu stałego

komutato-      bezkomuta-

  rowy             rowy

silnik skokowy

silnik synchroniczny

silnik asynchroniczny

zasilacz prądu stałego

tyrystorowy   tranzystoro-

                wy

   

falownik

regulator

układ prostowniczy

regulator

skokowy

prądu przemiennego

prądu stałego

siłowniki

liniowe         obrotowe

   
wahadłowe

zasilacz hydrauliczny

serwozawór

elementy sterujące

( zawory)

układ przygotowania

powietrza

regulator

elektryczny

elektrohydrauliczny

pneumatyczny

siłownik

liniowy

silnik

obrotowy

impulsowy

zasilacz

elektroniczny