Tiêu chuẩn TCVN 13228:2025 Rô bốt - Từ vựng ISO 8373:2021

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13228:2025

ISO 8373:2021

RÔ BỐT - TỪ VỰNG

ROBOTICS - VOCABULARY

Lời nói đầu

TCVN 13228:2025 thay thế TCVN 13228:2020.

TCVN 13228:2025 hoàn toàn tương đương với ISO 8373:2021.

TCVN 13228:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 299 Robot biên soạn, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

 

RÔ BỐT - TỪ VỰNG

ROBOTICS - VOCABULARY

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này định nghĩa các thuật ngữ được sử dụng liên quan đến rô bốt.

2 Tài liệu viện dẫn

Trong tiêu chuẩn này không có tài liệu nào được viện dẫn.

3 Thuật ngữ và định nghĩa chung

Trong tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây:

3.1

Rô bốt

Cơ cấu dẫn động được lập trình với một mức độ tự động điều khiển (3.2) nhất định để thực hiện chuyển động, thao tác hoặc định vị.

Chú thích 1: Một rô bốt bao gồm hệ thống điều khiển (3.4).

Chú thích 2: Ví dụ về cấu trúc cơ học của rô bốt là các tay máy (4.14), sàn di động (4.16) và rô bốt đeo (4.17).

3.2

Tự động điều khiển

Khả năng thực hiện các nhiệm vụ dự định dưa trên trạng thái hiện tại và cảm nhận, mà không cần sự can thiệp của con người.

Chú thích 1: Đối với một ứng dụng cụ thể, mức độ tự chủ có thể được đánh giá theo chất lượng ra quyết định và tính độc lập với con người. Ví dụ, các số liệu về mức độ tự chủ tồn tại đối với thiết bị điện y tế trong IEC/TR 60601-4-1.

3.3

Công nghệ rô bốt

Hiểu biết về ứng dụng thực tế thường được sử dụng trong thiết kế rô bốt hoặc hệ thống điều khiển của chúng, đặc biệt là để nâng cao mức độ tự động điều khiển (3.2) của chúng.

VÍ DỤ Thuật toán về nhận biết, suy đoán và lập kế hoạch.

3.4

Hệ thống điều khiển

Bộ điều khiển rô bốt

Tập hợp phần cứng, phần mềm thực hiện các chức năng điều khiển logic điều khiển công suất, và các chức năng khác cho phép giám sát, kiểm soát hành vi của rô bốt (3.1), tương tác và giao tiếp với đối tượng khác và con người trong môi trường làm việc.

3.5

Cơ cấu rô bốt

Cơ cấu được thiết kế theo công nghệ rô bốt (3.3), nhưng không đáp ứng được đầy đủ các đặc tính của rô bốt (3.1).

VÍ DỤ Tay máy điều khiển từ xa, thiết bị xúc giác, khâu tác động cuối, khung cơ học không có nguồn điện.

3.6

Rô bốt công nghiệp

Tay máy (4.14) đa năng có thể lập trình lại, được điều khiển tự động, có thể lập trình cho ba hoặc nhiều trục trở lên, có thể cố định tại chỗ hoặc cố định trên sàn di động (4.16) để sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa trong môi trường công nghiệp.

Chú thích 1: Rô bốt công nghiệp bao gồm:

- Tay máy, bao gồm cả cơ cấu dẫn động rô bốt (4.1) được điều khiển bởi bộ điều khiển rô bốt;

- Bộ điều khiển rô bốt;

- Phương tiện để dạy và/hoặc lập trình rô bốt, bao gồm bất kỳ giao diện kết nối nào (phần cứng và phần mềm).

Chú thích 2: Rô bốt công nghiệp bao gồm bất cứ các trục bổ sung được tích hợp vào chuỗi động học đã có.

Chú thích 3: Rô bốt công nghiệp bao gồm các tay máy của rô bốt di động, trong đó rô bốt di động bao gồm một sàn di động có tay máy tích hợp hoặc rô bốt.

3.7

Rô bốt dịch vụ

Rô bốt (3.1) dùng cho các mục đích cá nhân hoặc chuyên môn, thực hiện các tác vụ hữu ích cho con người hoặc thiết bị.

Chú thích 1: Các tác vụ sử dụng cá nhân bao gồm xử lý hoặc phục vụ các mặt hàng, vận chuyển, hỗ trợ vật lý, cung cấp hướng dẫn hoặc thông tin, trang điểm, nấu ăn, sắp đặt và thu dọn thực phẩm.

Chú thích 2: Các tác vụ chuyên môn bao gồm kiểm tra, giám sát, xử lý các mặt hàng, vận chuyển người, cung cấp hướng dẫn hoặc thông tin, nấu ăn, sắp đặt và thu dọn thực phẩm.

3.8

Rô bốt y tế

Rô bốt (3.1) được thiết kế đề sử dụng làm thiết bị điện tử y tế hoặc hệ thống điện tử y tế.

Chú thích 1: Rô bốt y tế không được coi là rô bốt công nghiệp (3.6) hoặc rô bốt dịch vụ (3.7).

3.9

Hệ thống rô bốt công nghiệp

Hệ thống rô bốt

Máy bao gồm một rô bốt công nghiệp (3.6); khâu tác động cuối (4.12); bất kỳ cảm biến khâu tác động cuối nào và thiết bị (ví dụ: hệ thống thị giác, điều khiển dán keo, điều khiển mối hàn) cần thiết để hỗ trợ tác vụ đã định; và một chương trình tác vụ.

Chú thích 1: Các yêu cầu về hệ thống rô bốt, bao gồm cả những yêu cầu về kiểm soát mối nguy hiểm, được nêu trong TCVN 13229-2.

3.10

Rô bốt

Là khoa học và thực tiễn về thiết kế, chế tạo và sử dụng rô bốt (3.1).

3.11

Người vận hành

Người được chỉ định để khởi động, theo dõi và dừng sự vận hành theo dự định.

3.12

Người lập trình tác vụ

Người được chỉ định để chuẩn bị chương trình tác vụ (6.1).

3.13

Sự cộng tác

Hoạt động của rô bốt (3.1) được thiết kế có chủ đích và người cùng làm việc trong một không gian.

3.14

Hợp tác của rô bốt

Sự trao đổi thông tin và hành động giữa nhiều rô bốt (3.1) để bảo đảm các chuyển động của chúng đóng góp có hiệu quả vào việc cùng nhau hoàn thành tác vụ.

3.15

Tương tác giữa người và rô bốt

HRI

Sự trao đổi thông tin và hành động giữa người và rôbốt (3.1) để thực hiện một tác vụ qua giao diện người dùng (6.18).

VÍ DỤ Các trao đổi thông qua tiếng nói, nhìn và xúc giác.

Chú thích 1: Vì có thể xảy ra nhầm lẫn, không nên sử dụng các ký hiệu chữ cái đầu tiên “HRI” cho giao diện người - rô bốt khi mô tả giao diện của người sử dụng.

3.16

Xác nhận giá trị sử dụng

Xác nhận bằng xem xét, kiểm tra và cung cấp bằng chứng khách quan bảo đảm rằng các yêu cầu riêng biệt cho sử dụng riêng theo dự định đã được đáp ứng.

[NGUỒN: TCVN ISO 9000:2015, 3.8.13, đã sửa đổi - định nghĩa đã được sửa đổi và chú thích đã bị xóa.]

3.17

Kiểm tra xác nhận

Xác nhận bằng xem xét, kiểm tra và cung cấp bằng chứng khách quan đảm bảo rằng các yêu cầu đã được đáp ứng.

[NGUỒN: TCVN ISO 9000:2015, 3.8.12, đã sửa đổi - định nghĩa đã được sửa đổi và chú thích đã bị xóa.]

4 Thuật ngữ liên quan đến kết cấu cơ khí

4.1

Cơ cấu dẫn động

Cơ cấu dẫn động rô bốt

Nguồn dẫn động chuyển đổi điện, thủy lực, khí nén hoặc bất kỳ năng lượng nào để tạo ra chuyển động của rô bốt.

4.2

Cánh tay rô bốt

Cánh tay

Trục chính

Tập hợp các khâu (4.7) và các khớp được cung cấp năng lượng của tay máy (4.14) được kết nối với nhau, giữa đế (4.9) và cổ tay (4.3).

4.3

Cổ tay rô bốt

Cổ tay

Trục thứ cấp

Tập hợp các khâu (4.7) và các khớp (4.8) được cung cấp năng lượng của tay máy (4.14) giữa cánh tay (4.2) và khâu tác động cuối (4.12) được kết nối với nhau để đỡ, định vị và hướng cho khâu tác động cuối.

4.4

Chân rô bốt

Chân

Cơ cấu của các khâu (4.7) và khớp (4.8) được kết nối với nhau để khởi động, đỡ và đẩy rô bốt di động (4.15) bằng cách tạo ra các chuyển động qua lại và tiếp xúc không liên tục với bề mặt di chuyển (8.7).

4.5

Cấu hình

<Động học> Tập hợp tất cả các giá trị của khớp (4.8) xác định hoàn toàn hình dạng của rô bốt (3.1) tại bất cứ thời điểm nào.

4.6

Cấu hình

<Tính mô đun> sự sắp xếp các mô đun (9.3) để đạt được chức năng mong muốn của một rô bốt (3.1) .

4.7

Khâu

Vật rắn được liên kết với một hoặc nhiều vật rắn bằng các khớp (4.8).

4.8

Khớp

Bộ phận cơ khí kết nối hai vật rắn và cho phép chuyển động tương đối bị hạn chế giữa chúng.

Chú thích 1: Một khớp có thể chủ động/có nguồn điện hoặc thụ động/ không có nguồn điện.

4.8.1

Khớp tịnh tiến

Khớp trượt

Lắp ráp giữa hai khâu (4.7) để cho phép một khâu chuyển động tịnh tiến so với khâu kia.

4.8.2

Khớp quay

Khớp xoay

Lắp ráp giữa hai khâu (4.7) để cho phép một khâu có chuyển động quay (xoay) so với khâu kia quanh một trục (5.3) cố định.

4.9

Đế

Kết cấu được nối với gốc xuất phát của khâu (4.7) đầu tiên của tay máy (4.14).

4.10

Bề mặt lắp ráp của đế

Bề mặt kết nối của khâu (4.7) đầu tiên của tay máy (4.14) được kết nối với đế (4.9).

4.11

Mặt lắp ghép cơ khí

Bề mặt lắp ráp tại đầu mút của tay máy (4.14) được liên kết với khâu tác động cuối (4.12).

Chú thích 1: Xem TCVN 13234-1 và TCVN 13234-2

4.12

Khâu tác động cuối

Thiết bị được thiết kế đặc biệt để gắn vào mặt lắp ghép cơ khí (4.11) để cho phép rô bốt (3.1) thực hiện nhiệm vụ của mình.

VÍ DỤ Cơ cấu kẹp (4.13), mỏ hàn, súng phun.

4.13

Cơ cấu kẹp

Khâu tác động cuối (4.12) được thiết kế để nắm bắt và giữ.

4.14

Tay máy

Cơ cấu máy gồm một số thành phần được kết nối hoặc di trượt với nhau.

Chú thích 1: Một tay máy có thể được điều khiển bởi cơ cấu dẫn động rô bốt.

Chú thích 2: Một tay máy không bao gồm một khâu tác động cuối (4.12).

Chú thích 3: Một tay máy thường bao gồm cánh tay (4.2) và cổ tay (4.3).

4.14.1

Rô bốt tọa độ vuông góc

Rô bốt tọa độ Đề các

Tay máy (4.14) có ba khớp tịnh tiến (4.8.1), các trục (5.3) chuyển động của nó trùng với một hệ tọa độ Đề các.

VÍ DỤ Rô bốt kiểu khung giá (xem Hình A.1).

4.14.2

Rô bốt tọa độ trụ

Tay máy (4.14) có ít nhất một khớp quay (4.8.2) và ít nhất là một khớp tịnh tiến (4.8.1), các trục (5.3) của nó tạo thành một hệ tọa độ trụ.

Chú thích 1: Xem Hình A.2.

4.14.3

Rô bốt tọa độ cực

Rô bốt hình cầu

Tay máy (4.14) có hai khớp quay (4.8.2) và một khớp tịnh tiến (4.8.1), các trục (5.3) của nó tạo thành một hệ tọa độ cực.

Chú thích 1: Xem Hình A.3

4.14.4

Rô bốt dạng con lắc

Tay máy (4.14) có kết cấu cơ khí bao gồm một cụm khớp bản lề vạn năng (khớp nối các đăng).

Chú thích 1: Xem Hình A.4

4.14.5

Rô bốt khớp bản lề

Tay máy (4.14) có ba hoặc nhiều khớp quay (4.8.2).

Chú thích 1: Xem Hình A.5

4.14.6

Rô bốt SCARA

Tay máy (4.14) có hai khớp quay (4.8.2) song song để bảo đảm sự đáp ứng (6.12) trong một mặt phẳng đã lựa chọn.

Chú thích 1: SCARA được viết tắt từ cụm từ cánh tay tuân thủ có chọn lọc cho lắp ráp rô bốt (Selectively Compliant Arm for Robotic Assembly).

4.14.7

Rô bốt song song

Rô bốt có các khâu song song

Tay máy (4.14) mà các cánh tay (4.2) của nó có các khâu (4.7) tạo thành các kết cấu vòng khép kín.

VÍ DỤ Sàn stewart

4.15

Rô bốt di động

Rô bốt (3.1) có thể di chuyển dưới sự điều khiển của nó.

Chú thích 1: Một rô bốt di động có thể là một sàn di động (4.16) có hoặc không có các tay máy (4.14).

Chú thích 2: Ngoài khả năng tự động hoạt động, rô bốt di động có thể được điều khiển từ xa.

4.15.1

Rô bốt có bánh xe

Rô bốt di động (4.15) di chuyển bằng các bánh xe.

Chú thích 1: Xem Hình A.6

4.15.2

Rô bốt có chân

Rô bốt di động (4.15) di chuyển bằng một hoặc nhiều chân (4.4).

Chú thích 1: Xem Hình A.7

4.15.3

Rô bốt hai chân

Rô bốt có chân (4.15.2) di chuyển bằng hai chân (4.4).

Chú thích 1: Xem Hình A.8

4.15.4

Rô bốt bánh xích

Rô bốt xích lăn

Rô bốt di động (4.15) di chuyển trên xích lăn, bánh xích.

Chú thích 1: Xem Hình A.9

4.15.5

Rô bốt dạng người

Rô bốt (3.1) có thân, đầu và các chi, nhìn và di chuyển giống như người.

Chú thích 1: Xem Hình A.8

4.16

Sàn di động

Tập hợp của tất cả các thành phần cho phép có thể di chuyển được.

Chú thích 1: Một sàn di động có thể bao gồm một khung gầm dùng để đỡ tải trọng (7.2).

Chú thích 2: Một sàn di động có thể cung cấp cấu trúc để gắn tay máy (4.14).

Chú thích 3: Sàn di động di chuyển theo một đường dẫn (5.5.4) được xác định trước được chỉ ra bằng các điểm đánh dấu hoặc lệnh hướng dẫn bên ngoài, thường được sử dụng cho các nhiệm vụ vận chuyển trong tự động hóa công nghiệp cũng được gọi là Xe tự hành có người lái (AGV) hoặc Xe tải công nghiệp không người lái. Các tiêu chuẩn cho các loại xe đó được xây dựng bởi ISO/TC 110.

4.17

Rô bốt đeo

Rô bốt (3.1) được con người đeo vào, mang theo trong quá trình sử dụng và cung cấp lực hỗ trợ để bổ sung hoặc tăng cường khả năng cá nhân.

5 Thuật ngữ liên quan đến hình học và động học

5.1

Động học thuận

Xác định toán học về mối quan hệ giữa hệ tọa độ của hai khớp trên một khâu cơ khí dựa trên các giá trị khớp của khâu này.

Chú thích 1: Đối với một tay máy (4.14), thường xác định mối quan hệ giữa hệ tọa độ dụng cụ (5.11) với hệ tọa độ của đế (5.8).

5.2

Động học nghịch

Xác định toán học của giá trị biến khớp của khâu cơ khí dựa trên mối quan hệ về hệ tọa độ của hai khớp trong khâu này.

Chú thích 1: Đối với tay máy (4.14) đây thường là mối quan hệ giữa hệ tọa độ dụng cụ (5.11) và hệ tọa độ của đế (5.8) được sử dụng để xác định giá trị của biến khớp.

5.3

Trục

Hướng được dùng để quy định chuyển động của rô bốt (3.1) ở dạng đường thẳng hoặc quay.

Chú thích 1: “Trục" cũng được sử dụng để mô tả “khớp cơ khí của rô bốt”.

5.4

Bậc tự do

DOF

Một trong các biến số (số lượng tối đa là sáu) được yêu cầu để định nghĩa chuyển động của một vật thể trong không gian.

Chú thích 1: Vì có thể nhầm lẫn với trục (5.3), không nên dùng thuật ngữ “bậc tự do” để mô tả chuyển động của rô bốt.

5.5

Tư thế

Sự kết hợp đồng thời giữa vị trí và hướng trong không gian.

Chú thích 1: Tư thế đối với tay máy (4.14) thường có liên quan đến vị trí và hướng của khâu tác động cuối (4.12) hoặc mặt lắp ghép cơ khí (4.11).

Chú thích 2: Tư thế đối với một rô bốt di động (4.15) có thể bao gồm tập hợp các tư thế của sàn di động (4.16) và bất cứ tay máy nào được liên kết với sàn di động trong hệ tọa độ của sàn di động (5.12).

5.5.1

Tư thế điều khiển

Tư thế được lập trình

Tư thế (5.5) được quy định bởi chương trình tác vụ (6.1).

5.5.2

Tư thế đạt được

Tư thế (5.5) do rô bốt (3.1) đạt được đáp ứng lệnh tư thế điều khiển (5.5.1).

5.5.3

Tư thế tham chiếu

Tư thế (5.5) đã quy định dùng để thiết lập tham chiếu hình học đối với rô bốt (3.1).

5.5.4

Đường dẫn

Tập hợp có trình tự của các tư thế (5.5).

5.6

Quỹ đạo

Đường dẫn (5.5.4) theo thời gian.

5.7

Hệ tọa độ gốc

Hệ tọa độ gắn liền với phân xưởng, hệ tọa độ tĩnh tại có liên quan tới trái đất và độc lập đối với chuyển động của rô bốt (3.1).

5.8

Hệ tọa độ của đế

Hệ tọa độ có liên quan đến bề mặt lắp ráp của đế (4.10).

5.9

Hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khí

Hệ thống tọa độ có liên quan đến mặt lắp ghép cơ khí (4.11).

5.10

Hệ tọa độ khớp nối

Hệ tọa độ có liên quan đến các trục (5 3) của khớp, các hệ tọa độ của khớp được xác định có liên quan tới hệ tọa độ của khớp trước hoặc có liên quan đến một hệ tọa độ khác.

5.11

Hệ tọa độ dụng cụ

TCS

Hệ tọa độ có liên quan đến dụng cụ hoặc khâu tác động cuối (4.12) được liên kết với mặt lắp ghép cơ khí (4.11).

5.12

Hệ tọa độ của sàn di động

Hệ tọa độ gắn vào một trong các chi tiết của sàn di động (4.16).

Chú thích 1: Một hệ tọa độ của sàn di động điển hình đối với rô bốt di động (4.11) lấy trục X dương và chiều tiến về phía trước và trục Z dương là chiều tiến lên phía trên và trục Y dương được quyết định bằng quy tắc bàn tay phải.

5.13

Không gian lớn nhất

Không gian có thể được quét bởi các chi tiết di động của rô bốt (3.1), cộng với không gian có thể được quét bởi khâu tác động cuối (4.12) và chi tiết gia công.

Chú thích 1: Không gian lớn nhất của hệ thống rô bốt có thể bao gồm không gian được quét bởi khâu tác động cuối (4.12) và chi tiết gia công.

Chú thích 2: Đối với các sàn di động (4.16), không gian này có thể được xem như toàn bộ không gian mà về mặt lý thuyết sự di chuyển có thể đạt được.

5.14

Không gian giới hạn

Phần không gian lớn nhất (5.13) bị hạn chế bởi các thiết bị giới hạn (6.21) thiết lập các giới hạn không gian không cho phép vượt qua.

Chú thích 1: Đối với các sàn di động (4.16), không gian này có thể bị hạn chế bởi các dấu hiệu chuyên dùng trên các sàn và thành hoặc bởi các giới hạn của phần mềm đã được xác định trong sơ đồ nội tại.

5.15

Không gian hoạt động

Không gian vận hành

Một phần của không gian giới hạn (5.14) thường được sử dụng trong khi thực hiện tất cả các chuyển động bằng chương trình tác vụ (6.1).

5.16

Không gian làm việc

Không gian có thể được quét bởi điểm tham chiếu cổ tay (5.19).

Chú thích 1: Không gian làm việc nhỏ hơn không gian được quét bởi tất cả các chi tiết của tay máy (4.14).

5.17

Không gian bảo vệ

Không gian nơi các biện pháp bảo vệ hoạt động.

Chú thích 1: Đôi khi điều này được mô tả là không gian bên trong phạm vi bảo vệ (6.23).

Chú thích 2: Không gian được bảo vệ có thể thay đổi năng động.

5.18

Điểm tâm dụng cụ

TCP

Điểm được xác định cho một ứng dụng đã cho đối với hệ tọa độ của mặt lắp ghép cơ khí (5.9).

5.19

Điểm tham chiếu cổ tay

Điểm tâm cổ tay

Điểm gốc cổ tay

Giao điểm của hai trục thứ cấp (4.3) bên trong cùng (nghĩa là các trục này gần với các trục chính (4.2) nhất) hoặc nếu không xảy ra trường hợp trên, một điểm quy định trên trục thứ cấp bên trong cùng.

5.20

Điểm gốc sàn di động

Điểm tham chiếu của sàn di động

Điểm gốc hệ tọa độ của sàn di động (5.12).

5.21

Điểm Suy biến

Trường hợp trong đó hạng của ma trận Jacobi trở nên nhỏ hơn số hạng đầy đủ.

Chú thích 1: Về mặt toán học, trong một cấu hình (4.5) kỳ dị, tốc độ khớp trong không gian khớp có thể trở nên vô hạn để duy trì tốc độ Đề các. Trong vận hành thực tế các chuyển động được xác định trong không gian Đề các khi tiếp cận các điểm kỳ dị có thể tạo ra các vận tốc cao của trục. Người vận hành (3.11) có thể không mong đợi các vận tốc cao này.

6 Thuật ngữ liên quan đến lập trình và điều khiển

6.1

Chương trình tác vụ

Tập hợp các lệnh về chuyển động và các hàm phụ xác định tác vụ riêng theo dự định của rô bốt (3.1) hoặc hệ thống rô bốt (3.9).

Chú thích 1: Loại chương trình này được tạo ra bởi người lập trình tác vụ (3.12).

Chú thích 2: Một ứng dụng là một vùng chung cho làm việc, còn tác vụ là một phần riêng của ứng dụng.

6.2

Chương trình điều khiển

Tập hợp vốn có của các lệnh điều khiển xác định các năng lực, các tác động và các đáp ứng của một rô bốt (3.1) hoặc hệ thống rô bốt (3.9).

Chú thích 1: Loại chương trình này thường được tạo ra trước khi cài đặt và chỉ có thể được cải tiến sau đó bởi nhà sản xuất.

6.3

Lập trình tác vụ

Lập trình

Thực hiện việc cung cấp chương trình tác vụ (6.1).

6.4

Lập trình dạy rô bốt

Lập trình tác vụ được thực hiện bằng a) di chuyển thủ công rô bốt đến các vị trí mong muốn, tức là bằng cách dẫn qua; b) sử dụng bảng dạy cầm tay (6.16) để di chuyển rô bốt (3.1) qua các vị trí mong muốn; c) sử dụng bảng dạy cầm tay để lập trình mà không gây ra chuyển động; hoặc d) sử dụng thuật toán (các thuật toán) với dữ liệu cảm biến.

6.5

Lập trình ngoại tuyến

Phương pháp lập trình trong đó chương trình tác vụ (6.1) được xác định trên các thiết bị được tách rời khỏi rô bốt (3.1) để sau đó nhập vào bộ điều khiển rô bốt (3.4).

6.6

Điều khiển điểm - điểm

Điều khiển PTP

Quy trình điều khiển trong đó người lập trình tác vụ (3.12) chỉ có thể áp đặt rằng rô bốt (3.1) đi qua các tư thế điều khiển (5.5.1) mà không cố định đường dẫn (5.5.4) cần theo dõi giữa các tư thế (5.5).

6.7

Điều khiển đường dẫn liên tục

Điều khiển CP

Phương pháp điều khiển nhờ đó người sử dụng chỉ có thể áp đặt rô bốt (3.1) phải tuân theo đường dẫn (4.5.4) giữa các tư thế điều khiển (5.5.1).

6.8

Điều khiển quỹ đạo

Điều khiển đường dẫn liên tục (6.7) với một biểu đồ vận tốc đã lập trình.

6.9

Điều khiển vật dẫn - bị dẫn

Phương pháp điều khiển trong đó chuyển động của thiết bị chính (vật dẫn) được tái tạo trên các thiết bị phụ (bị dẫn)

Chú thích 1: Điều khiển vật dẫn - bị dẫn thường được sử dụng cho vận hành từ xa (6.17).

6.10

Điều khiển theo cảm biến

Sơ đồ điều khiển nhờ đó chuyển động hoặc lực của rô bốt (3.1) được điều chỉnh phù hợp với các tín hiệu ra của các bộ cảm biến trạng thái bên ngoài (8.11).

6.11

Hoạch định quỹ đạo

Quá trình mà rô bốt (3.1) chịu quản lý bởi chương trình điều khiển (6.2) xác định cách di chuyển các khớp (4.8) của kết cấu cơ khí giữa các tư thế điều khiển (5.5.1), theo loại quy trình điều khiển đã chọn.

6.12

Sự đáp ứng

Phản ứng linh hoạt của một rô bốt (3.1) hoặc bất cứ dụng cụ nào gắn với rô bốt đáp ứng lại các tác động bên ngoài vào rô bốt.

Chú thích 1: Khi phản ứng này không phụ thuộc vào phản hồi của cảm biến thì phản ứng này là phản ứng thụ động; nếu không, thì đó là phản ứng chủ động.

6.13

Chế độ hoạt động

Chế độ vận hành

Đặc điểm của cách thức và mức độ mà người vận hành (3.11) can thiệp vào thiết bị điều khiển.

Chú thích 1: Trong định nghĩa của tiêu chuẩn này, chế độ đề cập đến trạng thái điều khiển của rô bốt (3.1), ví dụ: tự động, thủ công, khác.

6.13.1

Chế độ vận hành bằng tay

Chế độ vận hành cho phép con người điều khiển trực tiếp

Chú thích 1: Đôi khi được gọi là chế độ dạy, trong đó các điểm lập trình và thuộc tính của rô bốt được thiết lập.

6.13.2

Chế độ tự động

Vận hành tự động

Chế độ vận hành của rô bốt (3.1) trong đó hệ thống điều khiển (3.4) hoạt động theo chương trình tác vụ (6.1).

6.13.3

Chế độ bán tự động

Chế độ hoạt động (6.13) trong đó các chuyển động được xác định bằng cách kết hợp chương trình tác vụ (6.1) tự động và đầu vào thủ công của người dùng được đưa ra cùng lúc.

Chú thích 1: Ở chế độ vận hành này, dữ liệu đầu vào thủ công của người dùng có thể ghi đè lên chương trình tác vụ tự động (ví dụ: để lái) hoặc chương trình tác vụ tự động có thể ghi đè lên dữ liệu đầu vào thủ công của người dùng (ví dụ: để tránh va chạm),

6.13.4

Chế độ tự điều khiển

Chế độ hoạt động (6.13) trong đó chức năng của rô bốt (3.1) hoàn thành nhiệm vụ được giao mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người.

VÍ DỤ Một rô bốt dịch vụ (3.7) đang chờ tương tác (lệnh).

6.14

Điểm dừng

Tư thế điều khiển (5.5.1) (dạy học hoặc lập trình) mà các trục (5.3) của rô bốt (3.1) cần đạt tới với tốc độ bằng không (zero) và không sai lệch về vị trí.

6.15

Điểm đi qua

Qua điểm

Tư thế điều khiển (5.5.1) (dạy học hoặc lập trình) mà các trục (5.3) của rô bốt (3.1) cần đạt tới với một sai lệch nào đó, lượng sai lệch phụ thuộc vào đặc tính vận tốc của trục tại tư thế (5.5) này và một chỉ tiêu qui định cho đi qua (vận tốc, sai lệch vị trí).

6.16

Bảng điều khiển cầm tay

Bảng dạy cầm tay

Bộ phận cầm tay được liên kết với hệ thống điều khiển (3.4) để lập trình hoặc di chuyển một rô bốt (3.1).

6.17

Vận hành từ xa

Điều khiển chuyển động theo thời gian thực của rô bốt (3.1) do một người thực hiện ở vị trí cách xa.

VÍ DỤ Các vận hành rô bốt để gỡ bom, mìn, lắp ráp các trạm không gian, kiểm tra dưới nước và phẫu thuật.

6.18

Giao diện người dùng

Phương tiện để trao đổi thông tin và hành động giữa người và rô bốt (3.1) trong quá trình tương tác giữa người và rô bốt (3.15).

VÍ DỤ Micro, loa phóng thanh, giao diện người sử dụng đồ họa, cần điều khiển, và các thiết bị xúc giác.

6.19

Ngôn ngữ rô bốt

Ngôn ngữ lập trình dùng để mô tả chương trình tác vụ (6.1).

6.20

Chuyển động phối hợp

Chuyển động của hai hoặc nhiều rô bốt (3.1) tại cùng một thời điểm được điều khiển bởi một trạm điều khiển duy nhất và các rô bốt này có thể phối hợp hoặc đồng bộ trên cơ sở tương quan toán học chung.

Chú thích 1: Một ví dụ về một trạm điều khiển duy nhất là một bảng dạy cầm tay (6.16).

Chú thích 2: Sự phối hợp có thể được thực hiện như chế độ điều khiển các thiết bị vật dẫn - bị dẫn.

6.21

Thiết bị giới hạn

Giới hạn phạm vi chuyển động của rô bốt (3.1) trong không gian lớn nhất (5.13) bằng cách dừng hoặc gây ra dừng tất cả các chuyển động của rô bốt.

6.22

Kiểm tra xác nhận chương trình

Thực hiện một chương trình tác vụ (6.1) cho mục đích xác nhận đường dẫn (5.5.4) của rô bốt và sự thực thi quá trình.

Chú thích 1: Kiểm tra xác nhận chương trình có thể bao gồm toàn bộ đường dẫn (5.5.4) hoặc một phần của đường dẫn được tạo vết bởi điểm tâm dụng cụ (5.18) trong quá trình thực hiện một chương trình tác vụ. Các lệnh (chỉ thị) có thể được thực hiện như một lệnh duy nhất hoặc một trình tự lệnh liên tục. Kiểm tra xác nhận chương trình được sử dụng trong các ứng dụng mới và trong tinh chỉnh /chỉnh sửa các ứng dụng hiện có.

6.23

Bảo vệ

Sử dụng các biện pháp bảo vệ để bảo vệ con người khỏi các mối nguy hiểm không thể loại bỏ một cách triệt để hoặc các rủi ro không thể giảm thiểu hết bằng các biện pháp thiết kế an toàn vốn có.

6.24

Dừng bảo vệ

Ngắt vận hành, cho phép dừng chuyển động nhằm mục đích bảo vệ (6.23) và giữ lại tính lô gíc của chương trình để tạo điều kiện dễ dàng cho khởi động lại.

6.25

Định mức an toàn

Đặc trưng bởi một quy định chức năng an toàn với các đặc điểm an toàn đã quy định.

VÍ DỤ Tốc độ được giảm đạt định mức an toàn, tốc độ được kiểm soát đạt định mức an toàn, công suất đạt định mức an toàn.

6.26

Điểm điều khiển duy nhất

Khả năng vận hành rô bốt (3.1) sao cho sự bắt đầu chuyển động của rô bốt chỉ có thể thực hiện được từ một nguồn điều khiển và không thể bị nguồn điều khiển khác làm cho mất tác dụng.

6.27

Giảm vận tốc

Chức năng an toàn giới hạn vận tốc không quá 250 mm/s.

Chú thích 1: Chức năng an toàn này cũng có thể áp dụng cho hệ thống rô bốt (3.9), ứng dụng rô bốt, linh kiện rô bốt và các máy móc khác.

7 Thuật ngữ liên quan đến đặc tính

7.1

Điều kiện vận hành bình thường

Phạm vi các điều kiện môi trường và các thông số khác mà rô bốt (3.1) dự kiến sẽ thực hiện theo quy định của nhà sản xuất.

Chú thích 1: Điều kiện môi trường bao gồm nhiệt độ và độ ẩm.

Chú thích 2: Các thông số khác bao gồm sự không ổn định của nguồn cung cấp điện và trường điện từ.

7.2

Tải trọng

Lực, mô men xoắn hoặc cả hai tại mặt lắp ghép cơ khí (4.11) hoặc sàn di động (4.16) có thể được gây ra theo các chiều chuyển động khác nhau trong các điều kiện quy định của vận tốc và gia tốc.

Chú thích 1: Tải trọng là một hàm số của khối lượng, mô men quán tính và các lực tĩnh hoặc động tác động tới rô bốt (3.1)

7.2.1

Tải trọng định mức

Tải trọng (7.2) lớn nhất tác dụng vào mặt lắp ghép cơ khí (4.11) hoặc sàn di động (4.16) trong điều kiện vận hành bình thường (7.1) mà không làm suy giảm bất cứ đặc tính kỹ thuật nào.

Chú thích 1: Tải trọng định mức bao gồm các ảnh hưởng quán tính của khâu tác động cuối (4.12), các phụ tùng và chi tiết gia công, khi thích hợp.

7.2.2

Tải trọng giới hạn

Tải trọng (7.2) lớn nhất do nhà sản xuất công bố có thể tác dụng vào mặt lắp ghép cơ khí (4.11) hoặc sàn di động (4.16) mà không làm hư hỏng hoặc phá hủy cơ cấu rô bốt (3.1) trong các điều kiện vận hành hạn chế.

7.2.3

Tải trọng bổ sung

Khối lượng bổ sung

Tải trọng (7.2) mà rô bốt (3,1) có thể mang được ngoài tải trọng định mức (7.2.1), nhưng không được tác dụng vào mặt lắp ghép cơ khí (4.11) mà ở một bộ phận nào đó trên tay máy (4.14) thường là trên cánh tay (4.2)

7.2.4

Lực lớn nhất

Lực đẩy lớn nhất

Lực (lực đẩy) không kể đến lực quán tính, có thể tác dụng liên tục vào mặt lắp ghép cơ khí (4.11) hoặc sàn di động (4.16) mà không gây ra bất cứ hư hỏng vĩnh viễn nào của cơ cấu rô bốt (3.1).

7.3

Vận tốc của khớp nối đơn

Vận tốc trục riêng lẻ

Vận tốc của một điểm được quy định do chuyển động của một khớp (4.8) nối đơn gây ra.

7.4

Vận tốc đường dẫn

Sự thay đổi vị trí trong một đơn vị thời gian dọc theo đường dẫn (5.5.4).

7.5

Độ chính xác tư thế

Độ chính xác tư thế một chiều

Độ lệch giữa một tư thế điều khiển (5.5.1) và giá trị trung bình của các tư thế đạt được (5.5.2) khi kiểu đặt lệnh đạt được theo cùng một hướng.

7.6

Tính lặp lại tư thế

Tính lặp lại tư thế một chiều

Biên độ của sai lệch giữa các tư thế đạt được (5.5.2) đối với cùng một tư thế điều khiển (5.5.1) được lặp lại theo cùng một hướng.

7.7

Sự thay đổi độ chính xác tư thế theo các hướng

Độ lệch lớn nhất giữa giá trị trung bình của các tư thế đạt được (5.5.2) đối với cùng một tư thế điều khiển (5.5.1) được lặp lại nhiều lần theo ba chiều vuông góc với nhau.

7.8

Độ chính xác khoảng cách

Độ lệch giữa khoảng cách điều khiển và giá trị trung bình của các khoảng cách đạt được.

7.9

Độ phân giải

Trị số gia tăng nhỏ nhất của chuyển động (dịch chuyển) mà mỗi trục (5.3) hoặc khớp (4.8) của rô bốt (3.1) có thể đạt được.

8 Thuật ngữ liên quan đến cảm biến và điều hướng

8.1

Bản đồ môi trường

Mẫu môi trường

Bản đồ hoặc mẫu mô tả môi trường với các đặc tính có thể phân biệt được.

VÍ DỤ Bản đồ lưới, bản đồ hình học, bản đồ địa hình, bản đồ màu.

8.2

Định vị

Nhận dạng tư thế (5.5) của rô bốt di động (4.15) hoặc xác định vị trí của nó trên bản đồ môi trường (8.1)

8.3

Mốc ranh giới

Vật thể nhân tạo hoặc tự nhiên có thể nhận biết được trên bản đồ môi trường (8.1) được dùng để định vị (8.2) rô bốt di động (4.15).

8.4

Chướng ngại vật

Vật thể tĩnh hoặc động hoặc đặc điểm địa hình (trên mặt đất, tường hoặc trần) cản trở chuyển động đã dự định.

Chú thích 1: Các chướng ngại vật trên mặt đất bao gồm các bậc, các lỗ, địa hình không bằng phẳng.

8.5

Vẽ bản đồ

Xây dựng bản đồ

Tạo lập bản đồ

Tạo cấu trúc bản đồ môi trường (8.1) để mô tả môi trường với các đặc tính hình học và có thể phát hiện được, các mốc ranh giới (8.3) và các chướng ngại vật (8.4).

8.6

Sự điều hướng

Quá trình bao gồm hoạch định đường đi, định vị (8.2), lập bản đồ (8.5) và cung cấp hướng di chuyển.

Chú thích 1: Sự điều hướng (8.6) có thể bao gồm lập kế hoạch đường dẫn (5.5.4) cho di chuyển tư thế - tư thế và quét toàn bộ vùng.

8.7

Bề mặt di chuyển

Địa hình trên đó rô bốt di động (4.15) có thể di chuyển.

8.8

Ước lượng vị trí

Phương pháp ước lượng tư thế (5.5) của một rô bốt di động (4.15) khi chỉ sử dụng các phép đo nội tại từ tư thế ban đầu đã biết.

8.9

Hoạch định tác vụ

Quá trình diễn giải các tác vụ cần được thực hiện bằng cách tạo ra một số quy trình tác vụ bao gồm các tác vụ thành phần và các chuyển động.

Chú thích 1: Lập quy hoạch tác vụ có thể bao gồm quy hoạch tác vụ tự điều khiển và quy hoạch tác vụ do người sử dụng tạo ra.

8.10

Bộ cảm biến trạng thái bên trong

Bộ cảm biến của rô bốt được dùng để đo trạng thái bên trong của rô bốt (3.1).

VÍ DỤ Trình mã hóa, chiết áp, tốc độ kế, máy phát, bộ cảm biến quán tính như gia tốc kế và con quay hồi chuyển.

8.11

Bộ cảm biến trạng thái bên ngoài

Bộ cảm biến của rô bốt được dùng để đo các trạng thái của một môi trường của rô bốt hoặc sự tương tác của rôbốt (3.1) với môi trường của nó.

VÍ DỤ GPS, bộ cảm biến nhìn, bộ cảm biến khoảng cách, bộ cảm biến lực, bộ cảm biến xúc giác, bộ cảm biến âm thanh.

9 Thuật ngữ liên quan đến mô đun và tính mô đun

9.1

Thành phần

Một phần của bộ phận riêng biệt có thể nhận dạng được khi kết hợp với các phần khác để tạo ra bộ phận lớn hơn.

Chú thích 1: Thành phần có thể là phần mềm hoặc phần cứng. Một thành phần chủ yếu là phần mềm hoặc phần cứng có thể được gọi tương ứng là thành phần phần mềm hoặc phần cứng.

Chú thích 2: Thành phần không cần phải có bất kỳ thuộc tính đặc biệt nào liên quan đến tính mô đun (9.2).

Chú thích 3: Một mô đun (9.3) là một thành phần, trong khi thành phần không cần phải là mô đun.

9.2

Tính mô đun

Tập hợp các đặc điểm cho phép các hệ thống được tách thành các mô đun (9.3) độc lập và kết hợp lại.

9.3

Mô đun

Thành phần (9.1) hoặc cụm thành phần có giao diện được xác định kèm theo hồ sơ thuộc tính để tạo điều kiện thuận lợi cho thiết kế hệ thống, tích hợp, khả năng tương tác và tái sử dụng.

Chú thích 1: Một mô đun có thể có cả khía cạnh phần cứng và phần mềm. Nó có thể bao gồm các thành phần khác (phần cứng và phần mềm) hoặc các mô đun khác (phần cứng và phần mềm).

Chú thích 2: Điều này không yêu cầu cũng không ngăn cản việc sử dụng phần mềm nguồn mở để triển khai các phần hoặc toàn bộ các chức năng của mô đun mở.

 

Phụ lục A

(tham khảo)

Ví dụ về các kiểu kết cấu cơ khí

Hình A.1 - Rô bốt Hình chữ nhật hoặc rô bốt tọa độ Đề các: Rô bốt kiểu khung đỡ

Hình A.2 - Rô bốt tọa độ trụ

Hình A.3 - Rô bốt tọa độ cực hoặc rô bốt tọa độ cầu

 

Hình A.8 - Rô bốt hai chân

Hình A.9 - Rô bốt bánh xích hoặc xích lăn

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] TCVN ISO 9000:2015, Hệ thống quản lý chất lượng - Cơ sở và từ vựng

[2] TCVN 13234-1, Tay máy rô bốt công nghiệp - Mặt lắp ghép cơ khí - Phần 1: Dạng Tấm

[3] TCVN 13234-1, Tay máy rô bốt công nghiệp - Mặt lắp ghép cơ khí - Phần 2: Dạng Trục

[4] TCVN 13697, Rô bốt và thiết bị rô bốt - Hệ thống tọa độ và chuyển động danh nghĩa

[5] TCVN 13229-1, Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho rô bốt công nghiệp - Phần 1: Rô bốt

[6] TCVN 13229-2, Rô bốt và các bộ phận cấu thành Rô bốt - Yêu cầu an toàn cho Rô bốt công nghiệp - Phần 2: Hệ thống Rô bốt và sự tích hợp

[7] TCVN 13231, Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho các rô bốt chăm sóc cá nhân

[8] IEC/TR 60601-4-1, Thiết bị điện y tế - Phần 4-1: Hướng dẫn và giải thích - Thiết bị điện y tế và hệ thống điện y tế tự chủ một mức độ sử dụng