ในหุ่นยนต์หนึ่งตัวจะประกอบด้วยอุปกรณ์และชิ้นส่วนต่างๆมากมาย ซึ่งอุปกรณ์แต่ละชนิดนั้นจะมีหน้าที่แตกต่างกันไป ตามลักษณะและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน การเลือกใช้จึงจำเป็นต้องอาศัยความรู้ความเข้าใจรวมถึงความเหมาะสม เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ รวดเร็ว คงทน และประหยัดพลังงาน หุ่นยนต์จะแบ่งส่วนประกอบใหญ่ๆ เป็น 4 ส่วน ได้แก่ 1. อุปกรณ์ทางกล แมคคานิค (mechanic) คือ ชิ้นส่วนกลไกต่างๆของหุ่นยนต์ เช่น โครงสร้าง เพลา เฟือง สกรูส่งกำลัง สายพาน โซ่ สปริง ข้อต่อสวมเพลา คลัตช์ เบรก ข้อต่อ ก้านต่อโยง ตลับลูกปืนและปลอกสวม โครงสร้างเป็นส่วนประกอบหลักสำคัญของหุ่นยนต์ ทำหน้าที่ยึดจับอุปกรณ์ต่างๆ ในตัวหุ่นยนต์ และยังป้องกันอุปกรณ์ต่างๆไม่ให้ได้รับอันตรายจากภายนอก โครงสร้างของหุ่นยนต์เปรียบได้กับโครงกระดูกของมนุษย์ ซึ่งจะมีลักษณะแตกต่างกันไปตามหน้าที่การทำงานและวัตถุประสงค์ของหุ่นยนต์นั้นๆ เช่นหุ่นยนต์ถูกสร้างขึ้นเพื่อลอกเลียนแบบการทำงานหรือการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิต โครงสร้างนั้นจะถูกออกแบบมาให้มีลักษณะคล้ายกับสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นๆ วัสดุที่นิยมนำมาสร้างเป็นโครงสร้างของหุ่นยนต์ ได้แก่ อะลูมิเนียม เหล็ก พลาสติก ฯลฯ ซึ่งการจะเลือกใช้วัสดุนั้นขึ้นอยู่กับลักษณะการนำไปใช้งาน เช่น หากต้องการสร้างหุ่นที่มีน้ำหนักเบา ควรพิจารณาเลือกใช้อะลูมิเนียมเป็นวัสดุหลักเป็นต้น นอกจากนี้การเลือกใช้วัสดุควรคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น กระบวนการผลิตและราคาประกอบด้วย เพลา (shaft) เฟือง (gear)
สายพาน (belt) โซ่มีหน้าที่ส่งกำลังจากเพลาหนึ่งไปยังอีกเพลาหนึ่ง เช่นเดียวกับเฟืองและสายพาน ในการส่งกำลังโซ่จะคล้องอยู่รอบเฟืองโซ่ (sprocket) ตั้งแต่สองอันขึ้นไป เฟืองโซ่เป็นล้อที่มีฟันรูปร่างพิเศษเพื่อรับกับร่องของโซ่ ในการขับด้วยโซ่นั้นข้อโซ่จะขบกับฟันของเฟืองโซ่จึงไม่มีการลื่นไถล ทำให้การส่งกำลังมีอัตราทดคงที่เช่นเดียวกับการขับด้วยเฟือง แต่การติดตั้งไม่ต้องเที่ยงตรงเท่ากับเฟือง จึงเป็นที่นิยมมาก แต่ก็มีข้อเสียคือ มีเสียงดัง การติดตั้งโซ่โดยปกตินิยมติดตั้งให้แนวจุดศูนย์กลางของเฟืองโซ่ทั้งคู่อยู่ในแนวระดับ หรือทำมุมกับแนวระดับไม่เกิน 60 องศา และจะต้องให้ด้านล่างเป็นด้านหย่อน ไม่นิยมการติดตั้งให้แนวศูนย์กลางของเฟืองโซ่ทั้งคู่อยู่ในแนวดิ่ง หรือด้านบนเป็นด้านหย่อน เนื่องจากโซ่มักจะหลุดจากจานโซ่ได้ง่ายเมื่อโซ่เกิดการยืดเพียงเล็กน้อย ข้อต่อ (joint) สปริง (spring) สปริงเป็นชิ้นส่วนที่มีความยืดหยุ่น ทำหน้าที่ได้หลายประเภท เช่น ส่งแรงจากชิ้นส่วนหนึ่งไปยังอีกชิ้นส่วนหนึ่ง รองรับแรงกระแทก เป็นแหล่งพลังงานให้กับกลไก และทำหน้าที่ให้ชิ้นส่วนกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิมสปริงที่นิยมใช้ในหุ่นยนต์มีดังนี้ สปริงขด (helical spring)สปริงขดแบบดึง (tensionspring)สปริงขดแบบบิด(helicaltorsionspring) สปริงแผ่น (leafspring)สปริงแหวน (conicaldiscspring)และสปริงลาน (spiral sping) ข้อต่อสวมเพลา (coupling) คลัตช์ (clutch) เบรก
(break) ตลับลูกปืนและปลอกสวม (bearing and bush) ก้านต่อโยง (link) 2. อุปกรณ์ขับเร้า แอคชูเอเตอร์ (actuator) คือ อุปกรณ์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนเข้าให้กลายเป็นการกระจัด การเคลื่อนที่ หรือแรง เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า ระบบนิวแมติกส์ และระบบไฮโดรลิกส์ มอเตอร์ไฟฟ้า (electric motor) มอเตอร์แบบลำดับขั้น หรือสเตปเปอร์มอเตอร์ (stepper motor) เซอร์โวมอเตอร์ (Servo motor) ระบบนิวแมติกส์ (pneumatic) ระบบไฮโดรลิกส์ (hydraulic) 3. อุปกรณ์ไฟฟ้า อิเลคทรอนิกส์ (electronic) คือ อุปกรณ์ที่ใช้สัญญาณทางระบบไฟฟ้า เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้ วงจรขับต่างๆ และอุปกรณ์แสดงผล อุปกรณ์ตรวจรู้ เซ็นเซอร์ (Sensor) อุปกรณ์ตรวจรู้ เป็นส่วนที่สำคัญในการทำงานของหุ่นยนต์ เปรียบเสมือนกับประสาทสัมผัสในการทำงานของมนุษย์ เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้แสงที่ทำหน้าเหมือนตา โดยเปลี่ยน แสง สี ที่รับเข้ามาเป็นสัญญาณไฟฟ้า และส่งต่อให้ระบบประมวลผล อุปกรณ์ตรวจรู้มีมากมายหลายชนิด ตามสิ่งที่จะทำการตรวจวัด เช่น อุปกรณ์ตรวจรู้วัดตำแหน่ง (position sensor) อุปกรณ์ตรวจรู้วัดความเร็ว (velocitysensorอุปกรณ์ตรวจรู้วัดความเร่ง (acceleration sensor) อุปกรณ์ตรวจรู้วัดแรง (forcesensor)อุปกรณ์ตรวจรู้วัดแรงบิด (torque sensor) อุปกรณ์ตรวจรู้อินฟราเรด (infraredsensor)ใช้บอกตำแหน่งโดยการสะท้อนของคลื่นแสงที่ความถี่ต่ำกว่าแสงสีแดง อุปกรณ์ตรวจรู้อัลตร้าโซนิค (ultrasoniosensor)ใช้บอกตำแหน่งโดยการสะท้อนของคลื่นเสียงที่มีความถี่สูง เลเซอร์เรนจ์ฟายเดอร์ (laserrangefinder sensor)ใช้ในการกะระยะนำทางโดยใช้แสงเลเซอร์และอุปกรณ์ตรวจรู้จีพีเอส(GPS:Global Position System) ใช้ในการระบุตำแหน่งโดยใช้การอ้างอิงจากดาวเทียมเป็นต้น เอนโคดเดอร์ (Encoder) อุปกรณ์แสดงผล (output device ) ชุดขับมอเตอร์ (motor driver) 4. อุปกรณ์ควบคุม คอนโทรลเลอร์ (controller) คือสมองกลที่ควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ เช่น สมองกลที่ประดิษฐ์จากอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ เครื่องควบคุมขนาดเล็ก คอมพิวเตอร์ชนิดแผงวงจรสำเร็จรูป เครื่องควบคุมเชิงตรรกะที่สามารถโปรแกรมได้ และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล สมองกลที่ประดิษฐ์จากอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ เครื่องควบคุมขนาดเล็ก ไมโครคอนโทรลเลอร์ (microcontroller) คอมพิวเตอร์ชนิดแผงวงจรสำเร็จรูป (SBC : Single Board Computer) เครื่องควบคุมเชิงตรรกะที่สามารถโปรแกรมได้ พีแอลซี (PLC : Programmable Logic Controller) คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC : Personal Computer) |