درجات مختلف آزادی در بازوهای رباتیک: توضیح کامل

بازوهای رباتیک مهم ترین بخش ماشین های خودکار هستند. آنها قطعاتی هستند که نگه می دارند، می کشند، می کشند، رها می کنند، فشار می دهند، مشت می کنند و خیلی چیزهای دیگر. به همین دلیل، اگر می خواهند وظایف خود را مطابق انتظار انجام دهند، باید آزادی حرکت داشته باشند. این ظرفیت برای تحرک همان چیزی است که درجه آزادی نامیده می شود.

این یک راه حل کاملاً خودکار برای صنعت ریخته گری است که شامل ربات صنعتی 6 محوره، ابزار انتهایی بازو، تفنگ پاشش، فرآیند کار شامل برداشت قطعات و پاشش عامل رهاسازی می شود. اگر فکر کرده اید بازوهای رباتیک چگونه می توانند حرکت کنند. روشی که آنها انجام می دهند، پس این برای شماست.

درجه آزادی در رباتیک چیست؟

منبع: Pinterest
در دنیای رباتیک و مکانیک، درجه آزادی به حالت های تعریف شده ای اطلاق می شود که در آن یک ابزار مکانیکی می تواند بدون انحراف حرکت کند. تعداد درجات آزادی تا آنجا که به جنبه های حرکات مربوط می شود با تعداد کل جابجایی های مستقل برابر است.

هر ماشین معمولی در دو یا سه بعدی کار می کند که کمی بیشتر از سه درجه آزادی دارند. به طور خلاصه. درجه آزادی، حرکات متفاوتی است که بازوهای رمانتیک برای انجام کارهای خود بدون هیچ گونه عارضه ای به درستی تعریف می کند.

درجات مختلفی از آزادی وجود دارد که در دنیای ربات وجود دارد، به طور دقیق 6. هر کدام از آنها برای تکمیل یک نقش خاص طراحی شده اند و هر چه بیشتر باشند، بازوی رباتیک کارآمدتر است. این 6 درجه آزادی در رباتیک شامل موارد زیر است.

بازوی رباتیک 3 درجه آزادی: این رباتی است که دارای سه مفصل است که در کنار هم کار می کنند تا حرکت را در یک بازوی رباتیک انجام دهند. آنها را می توان برای انواع کارهای رباتیک از جوشکاری، چیدن و جاگذاری، رسیدگی به ماشین آلات و موارد دیگر استفاده کرد. آنها همچنین از نظر اندازه متفاوت هستند، از ابزارهای کوچک برای کارهای محلی گرفته تا غول های بزرگی که می توانند نقش های انبارداری را انجام دهند.
بازوی رباتیک 4 درجه آزادی: این رباتی است که دارای چهار محور یا مفصل است. آخرین محور در نزدیکی پایه ربات قرار دارد و حرکت و ثبات لازم برای عملکرد صحیح کل بازوی رباتیک را فراهم می کند. این نوع ربات در پالت سازی، بارگیری ماشینی، انتخاب و مکان، بسته بندی خودکار و بسیاری از نقش های دیگر استفاده می شود. طراحی در مقایسه با یک بازوی رباتیک 3DOF کمی پیچیده است، اما در ازای آن کار بیشتری انجام می شود.

بازوی رباتیک 5 درجه آزادی: این یک بازوی رباتیک است که دارای پنج مفصل است، از جمله یک دستکاری، یک محرک سروو موتور، و اجزای بازوی مربوطه مانند بازو، زیر و مچ دست. این پیچیدگی بیشتری نسبت به دو مورد قبلی دارد و به دلیل وجود مفاصل بیشتر می تواند کارهای بیشتری را انجام دهد.

بازوی رباتیک 6 درجه آزادی: این یک بازوی رباتیک است که از 6 موتور سروو با یک بازو، آرنج و مچ مربوطه ساخته شده است. هر مفصل می تواند به درجه خاصی حرکت کند که ممکن است کمی محدود باشد اما بسیار بیشتر از نسخه های پایین قبلی DOF است. این بدان معناست که بازوی رباتیک 6 DOF قوی تر و سریعتر است و می تواند نقش های بزرگ تری را در تولید انجام دهد.

بازوی رباتیک 7 درجه آزادی: این یک بازوی رباتیک است که دارای مفصل شانه با 3 درجه آزادی، خم شدن به عقب و جلو، انبساط و چرخش خارجی و داخلی، مفصل آرنج مجهز به 1 درجه آزادی و مچ دست همه اینها سطح بالایی از انعطاف پذیری را برای بازوی رباتیک فراهم می کند زیرا می تواند بیشتر حرکت کند و به گونه ای بپیچد که اکثر بازوها قادر به مدیریت آن نیستند.

بازوی رباتیک 8 درجه آزادی: این بالاترین درجه آزادی است که تا به حال در یک ربات ساخته شده است و بیشترین انعطاف را فراهم می کند زیرا می تواند بچرخد و بپیچد و در هر جهت تا حداکثر برد بالا برود. تنها چیزی که می تواند حرکات آن را محدود کند، فاصله تا جسم یا انرژی لازم برای حفظ آن حرکت است.

مزایا و محدودیت های درجات مختلف آزادی

منبع: Pinterest
هرچه تعداد DOF بیشتر باشد، بازوی رباتیک برای کار آن مناسب تر است و بالعکس. این نوع ربات ها مزایای زیادی برای ساخت به همراه دارند و در عین حال تا حدودی محدود هستند.
برخی از مزایایی که باید از یک بازوی رباتیک که دارای درجه آزادی بالاتری است انتظار داشته باشید، شامل موارد زیر است.
همه کاره تر خواهد بود و می توان آن را برای تعدادی از کارها بدون نیاز به تغییر بسیاری از چیزها تغییر کاربری داد.
آنها غریبه هستند و می توانند انواع کارهای سنگین را بدون اینکه از هم جدا شوند تحمل کنند.
آنها انعطاف پذیرتر هستند که سرعت آنها را افزایش می دهد و آنها را برای کارهای ظریفی که نیاز به دقت و سرعت دارند ایده آل می کند.
آنها برد بیشتری دارند، به این معنی که می توانند زمین بیشتری را بدون حرکت حتی یک اینچ پوشش دهند. به همین دلیل است که آنها به شدت در فرآیندهای خودکار مانند ساخت خودرو استفاده می شوند.
در مورد محدودیت‌ها، موارد زیر مواردی است که هنگام حرکت در این مسیر باید مراقب آن باشید.
هر چه DOF بیشتر باشد، نقاط ضعف بیشتر می شود. هنگامی که یک مفصل انجام می شود، کل بازوی رباتیک متوقف می شود یا شروع به خرابی می کند و این می تواند بر تولید تأثیر بگذارد.
تعمیر و نگهداری کار آسانی نیست زیرا شما باید از هر یک از بخش های جداگانه مراقبت کنید بدون اینکه هیچ کدام را از دست بدهید.
کارکرد آنها در مواقعی پیچیده است و فقط به تخصص یک تکنسین آموزش دیده نیاز دارد.

نتیجه

بازوهای رباتیک با گذشت زمان بهتر می شوند و درجات آزادی بیشتری در آینده به آن اضافه خواهد شد. برای استفاده بیشتر از تاسیسات رباتیک خود، باید نحوه کار و عملکرد تمام اتصالات را بدانید. برای اطلاعات بیشتر، وب سایت ما را نگاه کنید و تمام پاسخ تمام سوالات خود را داشته باشید.