Всички части на робота играят роля в неговите операции и определят вида задачи, за които може да се използва. Следователно задълбоченото разбиране на такива части би било първата стъпка към правилния избор индустриален робот за вашите нужди. Въпреки че има много части за разглеждане, може би би било полезно да започнете с една от ключовите; роботизиран манипулатор.
Какво е роботизирана манипулация?
A робот е машина, която е програмирана да изпълнява автоматично определени задачи предсказуемо. За да направи това, той трябва да борави с предмети и да ги движи или да ги въздейства чрез действия като заваряване или пробиване. Това манипулиране или процедури, извършвани върху обекти, се нарича роботизирана манипулация. По този начин това определение ни дава контекст за дефиниране на роботизирани манипулатори.
Роботизираният манипулатор е структура, подобна на ръка, свързана с тялото на робот и се използва за изпълнение на задачи. Робот без манипулатор би бил еквивалент на човек, изпълняващ задача с ръце, вързани на гърба, той просто не е жизнеспособен. Всъщност поради тази причина роботизираните манипулатори са известни още като роботизирани ръце.
От какво се състоят роботите манипулатори?
Източник: Kawasaki
Роботите манипулатори се състоят от поредица от стави и връзки, споени във вътрешната им структура. Отвън роботизираната манипулаторна ръка изглежда само монтирана върху робота. Серията от стави и връзки обаче отива по-навътре в тялото на робота, за да ги свърже. Това гарантира, че роботът и манипулаторът работят заедно в координирани плавни движения.
Връзките са твърди компоненти, които обединяват различни части на робот. Докато тяхната твърдост осигурява здрава структура, това би затруднило движението на частите на робота по време на задачи. В резултат на това към връзките се добавят стави за улесняване на гъвкавостта. Ставите са подвижни компоненти, които се плъзгат един срещу друг за улеснение линейно, ротационно или въртеливо движение части от роботи. Те са изградени и работят по същия начин като човешкия лакът или коляно.
Роботи манипулатори в различни роботи
Източник: www.brainkart.com
Типовете и броят на ставите, които роботът манипулатор има, определят неговите степени на свобода, формата на работната му обвивка и как може да се прилага. Това от своя страна определя как се категоризира роботът. За илюстрация нека разгледаме различни видове роботи и структурите на техните роботизирани манипулатори.
Декартов робот - неговите манипулатори са свързани с помощта на 3 призматични стави, които са перпендикулярни една на друга и осигуряват само линейни плъзгащи се движения. В резултат на това един декартов робот се класифицира като 3-осов робот и има геометрична работна обвивка.
Полярен робот - ръката и тялото на полярен робот са свързани с помощта на въртяща се връзка. Този тип съединение позволява кръгови движения, които позволяват на полярната ръка на робота да се движи в рамките на 3 оси в полярна геометрична система.
Цилиндричен робот - цилиндрична ръка на робот работи с помощта на въртяща се връзка в основата и линейна става, която му позволява да се движи по вертикалната ос. Настройката на тези стави позволява на манипулатора да се удължава и прибира, но неговата работна обвивка все още е доста ограничена до малка цилиндрична форма.
Робот SCARA – ставите в робот SCARA са въртящи се и улесняват движенията му по осите XY, като същевременно остават твърди по оста Z. Поради това, че ставите са хоризонтална равнина, роботите SCARA имат широки работни обвивки в полукръгла форма.
Съчленен робот– съчлененият робот има най-гъвкавите манипулатори сред всички други роботи. Ръката на роботизирания манипулатор е свързана с тялото на робота чрез въртяща се става, докато лакътят и другите части на ръката са свързани с помощта на въртящи се стави. Въртящите се стави позволяват на ръката да се търкаля, накланя и завърта, като по този начин прави 6-осов робот.
Приложения на роботизирани манипулатори
Гъвкавостта на различни роботизирани манипулатори може да се използва за автоматизиране на процеси в различни индустрии. Примери за такова приложение включват:
Роботизирана хирургия - в това приложение шарнирен роботизиран манипулатор е снабден с хирургически инструменти като крайни изпълнители. Той се управлява дистанционно от хирург за извършване на хирургически маневри.
Изберете и поставете – това е обичайно индустриално приложение, при което манипулаторите роботи се прилагат за повтарящи се задачи за избиране и поставяне, като например опаковане на стоки.
Монтаж на печатни платки – в този случай роботизиран манипулатор замества ръцете на човешки работник, за да сглобява микрочасти върху печатна платка с висока прецизност и скорост.
Заключение
Безопасно е да се каже, че значението на роботизирания манипулатор в роботиката отива по-далеч от просто функцията. Той отива по-далеч, за да дефинира структурата и как може да се приложи робот. Качествени манипулатори от реномиран производител на роботизирана ръка следователно би било достойна инвестиция за всеки, който се впуска в роботиката.