Rūpnieciskie manipulatori vai robotikas manipulatori ir mašīnas, kuras izmanto, lai manipulētu ar materiālu vai kontrolētu to bez tieša kontakta. Sākotnēji to izmantoja, lai apstrādātu radioaktīvus vai bioloģiski bīstamus priekšmetus, ar kuriem personai var būt grūti rīkoties. Bet tagad tie tiek izmantoti daudzās nozarēs, lai veiktu tādus uzdevumus kā smagu priekšmetu celšana, nepārtraukta metināšana ar labu precizitāti uc Un tagad vienas dienas ārsti savā darbībā plaši izmanto robotikas manipulatorus.
Pirms pastāstīšu par dažādiem rūpniecisko manipulatoru veidiem, es vēlētos pastāstīt par locītavām.
Savienojumam ir divas atsauces. Pirmais ir fiksētais regulārais atsauces rāmis. Otrais atskaites rāmis nav fiksēts, un tas pārvietosies attiecībā pret pirmo atsauces rāmi atkarībā no locītavas stāvokļa (vai kopīgās vērtības), kas nosaka tā konfigurāciju.
Mēs uzzināsim par diviem savienojumiem, kurus izmanto dažāda veida rūpniecisko manipulatoru ražošanā.
1. Revolute Joint:
Viņiem ir viena brīvības pakāpe, un tie apraksta rotācijas kustības (1 brīvības pakāpe) starp objektiem. Viņu konfigurāciju nosaka viena vērtība, kas norāda rotācijas apjomu ap viņu pirmā atskaites kadra z asi.
Šeit mēs varam redzēt divu objektu rotējošu savienojumu. Šeit sekotājam var būt rotācijas kustība ap pamatni.
2. Prizmas locītava:
Prizmas locītavām ir viena brīvības pakāpe, un tās izmanto, lai aprakstītu tulkošanas kustības starp objektiem. Viņu konfigurāciju nosaka viena vērtība, kas atspoguļo tulkojuma apjomu gar viņu pirmā atskaites kadra z asi.
Šeit jūs varat redzēt dažādus prizmatiskus savienojumus vienā sistēmā.
Dažādi rūpniecisko manipulatoru veidi
Nozarēs daudzi rūpniecisko manipulatoru veidi tiek izmantoti atbilstoši viņu prasībām. Daži no tiem ir uzskaitīti zemāk.
- Dekarta koordinātu robots:
Šajā rūpnieciskajā robotā tā 3 principiālajai asij ir prizmatiski savienojumi vai arī tie kustas lineāri pamatīgi. Dekarta roboti ir vispiemērotākie līmes izsniegšanai, piemēram, automobiļu rūpniecībā. Dekartiešu galvenā priekšrocība ir tā, ka viņi spēj pārvietoties vairākos lineāros virzienos. Un arī viņi spēj veikt taisnas līnijas ievietošanu un ir viegli programmējami. Dekarta robota trūkumi ir tādi, ka tas aizņem pārāk daudz vietas, jo lielākā daļa vietas šajā robotā ir neizmantota.
- SCARA robots:
SCARA saīsinājums apzīmē selektīvās atbilstības montāžas robota roku vai selektīvās atbilstības artikulēto robotu roku. SCARA robotiem ir līdzīgas kustības kā cilvēka rokai. Šīs mašīnas satur gan “pleca”, gan “elkoņa” locītavu, “plaukstas” asi un vertikālu kustību. SCARA robotiem ir 2 rotējoši savienojumi un 1 prizmatisks savienojums. SCARA robotiem ir ierobežotas kustības, taču tā ir arī tā priekšrocība, jo tā var pārvietoties ātrāk nekā citi 6 asu roboti. Tas ir arī ļoti stingrs un izturīgs. Tos galvenokārt izmanto mērķa vajadzībām, kur nepieciešama ātra, atkārtojama un precīza kustība no punkta uz punktu, piemēram, palešu novietošana, DE paliktņa uzstādīšana, mašīnas iekraušana / izkraušana un montāža. Tās trūkumi ir tādi, ka tam ir ierobežotas kustības un tas nav ļoti elastīgs.
- Cilindriskais robots:
Būtībā tā ir robota roka, kas pārvietojas ap cilindra formas stabu. Cilindriskai robotu sistēmai ir trīs kustības asis - apļveida kustības ass un divas lineārās asis rokas horizontālā un vertikālā kustībā. Tātad tam ir 1 pagrieziena savienojums, 1 cilindrisks un 1 prizmatisks savienojums. Mūsdienās cilindriskie roboti tiek mazāk izmantoti, un tos aizstāj ar elastīgākiem un ātrākiem robotiem, taču tam ir ļoti svarīga vieta vēsturē, jo tas tika izmantots cīņas un turēšanas uzdevumiem daudz pirms sešu robotu izstrādes. Tās priekšrocība ir tā, ka tā var pārvietoties daudz ātrāk nekā Dekarta robots, ja diviem punktiem ir vienāds rādiuss. Tās trūkums ir tāds, ka ir jāpieliek pūles, lai pārveidotu no Dekarta koordinātu sistēmas uz cilindrisku koordinātu sistēmu.
- PUMA robots:
PUMA (Programmējama universāla mašīna montāžai jeb Programmējama universāla manipulācijas svira) ir visbiežāk izmantotais rūpnieciskais robots montāžas, metināšanas operācijās un universitātes laboratorijās. Tas ir vairāk līdzīgs cilvēka rokai nekā SCARA robots. Tam ir liela elastība nekā SCARA, taču tas arī samazina tā precizitāti. Tāpēc tos izmanto mazāk precīzos darbos, piemēram, montāžā, metināšanā un priekšmetu apstrādē. Tam ir 3 rotācijas savienojumi, bet ne visi savienojumi ir paralēli, otrais savienojums no pamatnes ir perpendikulārs pārējiem savienojumiem. Tas padara PUMA saderīgu visās trijās X, Y un Z asīs. Tā trūkums ir tā mazākā precizitāte, tāpēc to nevar izmantot kritiskās un augstas precizitātes vajadzīgajās lietojumprogrammās.
- Polārie roboti:
Dažreiz to uzskata par sfēriskiem robotiem. Tie ir stacionāri robotu ieroči ar sfēriskām vai gandrīz sfēriskām darba aploksnēm, kuras var novietot polāro koordinātu sistēmā. Tie ir sarežģītāki nekā Dekarta un SCARA roboti, taču tā vadības risinājums ir daudz mazāk sarežģīts. Tam ir 2 rotējoši savienojumi un 1 prizmatisks savienojums, lai izveidotu sfērisku darba vietu. Tās galvenie izmantošanas veidi ir apstrādes darbības ražošanas līnijā, kā arī robota uzņemšana un novietošana.
Plaukstas dizaina ziņā tai ir divas konfigurācijas:
Pitch-Yaw-Roll (XYZ) kā cilvēka roka un Roll-Pitch-Roll kā sfēriska plaukstas locītava. Sfēriskā plaukstas locītava ir vispopulārākā, jo to ir mehāniski vienkāršāk īstenot. Tas parāda vienreizējas konfigurācijas, kuras var identificēt un no tām izvairīties, darbojoties ar robotu. Tirdzniecība starp izturīgu risinājumu vienkāršību un vienskaitļa konfigurāciju esamību ir labvēlīga sfēriskajai plaukstas konstrukcijai, un tas ir tās panākumu iemesls.