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제조 산업에서 로봇 팔의 사용이 증가하고 있으며 더 많은 기업이 로봇 팔을 사용하고 있습니다. 로봇 팔을 사용하면 얻을 수 있는 이점. 비즈니스 프로세스에 로봇 팔을 통합할 계획이라면 충분한 정보를 확보해야 합니다. 품질을 찾아보세요 로봇팔 제조사 고품질의 결과를 위해 작업할 수 있는 것입니다.
로봇 팔에는 몸체, 손목 및 엔드 이펙터가 포함되어 있습니다. 엔드 이펙터는 다양한 제품을 고정하거나 다양한 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 대부분의 경우 다양한 방향으로 정밀하게 이동하려면 엔드 이펙터가 필요합니다. 여기서는 로봇 특이성과 이것이 로봇 팔의 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인해야 합니다. 이 기사에서는 로봇 특이점과 이를 염두에 두어야 하는 이유에 대해 자세히 설명합니다.
로봇 특이점이란?
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로봇 특이성은 다음과 같은 구성을 의미합니다. 로봇 엔드 이펙터 특정 방향으로의 움직임이 차단됩니다. 이 구성으로 인해 작업 중인 로봇 팔의 효율성과 정밀도가 제한됩니다. 일반적으로 다음과 같은 경우 6축 로봇팔, 3D 또는 데카르트 평면의 X, Y 및 Z 축을 기준으로 이동하여 작동합니다. 이는 로봇 팔이 작동하는 동안 경험하는 6개의 자유도에 기여하는 6개의 관절로 구성됩니다.
이러한 자유도 덕분에 로봇 팔은 다양한 방향으로 움직일 수 있으며 설계된 작업을 쉽게 달성할 수 있습니다. 혹시 로봇 엔드 이펙터가 제품에 도달할 수 없거나 잘못된 방향으로 이동하는 경우, 여기서 특이점 문제가 발생합니다. 일부 특이점은 식별하고 해결하기가 매우 쉬워서 다시 원래 위치로 돌아갈 수 있습니다. 작업. 그러나 반면에 일부 로봇은 복잡하고 긴 공식의 도움을 받지 않는 한 식별하기 어려운 특이점을 경험합니다.
로봇 특이점에 영향을 미치는 것은 무엇입니까?
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로봇 특이점은 특히 특정 문제를 식별할 때 다양한 효과와 과제를 특징으로 합니다. 이러한 과제는 작업하게 될 로봇 팔의 몇 가지 요소에 따라 달라집니다. 로봇이 경험하는 특이점의 복잡성과 심각도는 관절 수, 로봇 유형(선형 또는 회전식) 및 기하학적 배열에 따라 달라집니다.
An 산업용 로봇 팔 쉽게 제어할 수 있는 두 개의 공간이 있습니다. 이는 일반적으로 관절 공간과 데카르트 공간입니다. 로봇 팔이 작동하는 다양한 공간에서는 두 세트의 위치 모드 동작 명령이 있다는 것을 알 수 있습니다.
관절 공간 명령과 관련하여 로봇은 원하는 관절 공간 세트와 함께 특정 지침을 받습니다. 그런 다음 각 관절을 선형 및 동시 변환으로 제안된 관절 위치로 가져오기 위해 이동합니다. 데카르트 공간 명령을 통해 로봇에 대한 제안은 특정 데카르트 경로를 가진 엔드 이펙터에 대해 원하는 포즈를 제공합니다. 데카르트 경로는 선형 또는 원형으로 설계되었습니다.
로봇이 직교 관절 및 명령에 정확하게 정렬되도록 로봇 컨트롤러는 로봇의 역 위치 및 속도 운동학을 계산합니다. 이를 통해 설계된 작업을 수행하기 위해 엔드 이펙터가 올바른 위치에 배치됩니다. 그러나 계산이 잘못된 경우 엔드 이펙터가 정확하게 배치되지 않은 특이점이 발생합니다. 이는 특이성 문제가 자동화 프로세스를 방해하는 것을 방지하기 위해 피하려는 구성을 보여줍니다.
로봇 특이점의 기능
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산업용 로봇 팔이 원하는 작업에서 최상의 성능을 발휘할 수 있도록 허용된 로봇 특이점은 어떤 대가를 치르더라도 피해야 합니다. 로봇 특이점의 기능에 대해 더 많이 배우면 이를 피하는 것을 목표로 삼아야 하는 이유를 더 잘 이해할 수 있습니다. 로봇 특이점은 주로 두 가지 별개의 기능과 연관되어 있습니다.
속도 매핑의 쇠퇴
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엔드 이펙터의 방향을 서로 다른 방향으로 지정하는 데 사용되는 두 개의 직교 로봇을 생각해 보세요. 두 로봇은 3개의 직교 선형 가이드와 3개의 회전 스테이지로 구성된 6축 포지셔닝 기능을 갖추고 있습니다. 사용된 로봇이 원래 있어야 할 위치에 축과 관절을 유지할 수 있으면 엔드 이펙터의 방향을 쉽게 지정할 수 있습니다.
정밀도와 정확성을 유지하면서 작업 공간 내의 6D 경로를 따라 엔드 이펙터를 지속적으로 사용할 수 있습니다. 그러나 축과 관절이 일치하면 특이점이 발생하고 로봇은 더 이상 6자유도로 움직일 수 없습니다.
이 로봇을 사용하면 회전 관절과 일치하는 축을 중심으로 엔드 이펙터를 회전할 수 없다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 종류의 특이점을 흔히 짐벌 잠금 장치라고 합니다. 대부분의 특이점은 방정식의 도움으로 해결된다는 점을 고려하면 특정 특이점의 속도를 결정하는 것이 더 어려워진다는 것을 알 수 있습니다. 데카르트 벡터. 특이점이 발생하면 해당 속도와 관련된 숫자의 강도를 파악하는 기능이 방해를 받습니다.
로봇 팔의 속도를 측정할 수 있는 능력은 안전을 보장하는 데 필수적입니다. 특이점 문제에 직면하면 로봇 공학이 아직 그 지점에 도달하지 않았음에도 불구하고 로봇 공학에 큰 위험을 초래한다는 것을 알게 됩니다. 이는 특히 크고 빠른 산업용 로봇으로 작업하는 경우 위험할 수 있는 높은 관절 속도를 초래합니다. 이것이 바로 작업 중인 속도를 매핑하는 것이 매우 중요한 이유입니다.
제한된 내부 작업 공간 경계
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로봇 특이점의 경우 역속도 운동학에 영향을 미칠 뿐만 아니라 역위치 운동학 방정식에도 영향을 미칩니다. 산업용 로봇으로 작업할 때 다양한 관절 위치에 대한 방정식과 솔루션이 있다는 것을 알게 될 것입니다. 주요 솔루션은 다양한 구성 유형과 밀접하게 연결되어 있습니다.
예를 들어 로봇이 엔드 이펙터 위치에 대한 관절 위치에 대한 8가지 고유 솔루션을 제공하는 경우 8가지 구성 유형도 제공합니다. 구성 유형을 변경하려면 특이점을 거쳐야 합니다. 특이점은 데카르트 작업 공간에 등장하는 6D 엔터티 사이에서 발견되는 경계이며 일반적인 6축 로봇입니다. 이로 인해 달성할 수 있는 다양한 구성과 사용 가능한 작업 공간 경계가 제한됩니다. 산업용 로봇.
수직관절 로봇의 로봇 특이점 유형
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작업 중인 모든 산업용 로봇 팔에서 로봇 특이점이 발생할 수 있다는 사실을 고려하면 다양한 유형이 있다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 로봇 팔이 여러 부분으로 구성되어 있는 것처럼 특이점도 이러한 여러 부분에 영향을 미쳐 다양한 문제를 야기합니다.
여기서는 산업용 로봇 팔에 사용되는 다양한 관절 축을 염두에 두는 것이 중요합니다. 평행한 2와 3, 1와 4에 법선인 2과 3, 5와 4의 관절 축에 법선인 관절 6의 축으로 작업하게 됩니다. 이제 다른 축과 관절은 특이점 유형을 탐색하는 데 더 좋은 위치에 있습니다. 가장 눈에 띄는 특이점 유형 수직으로 연결된 로봇 팔 고려해야 할 사항은 다음과 같습니다.
손목 특이점
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수직 관절형 로봇 팔의 경우 인라인 손목, 가장 널리 퍼진 문제로 손목 특이성을 갖는 경향이 있습니다. 이러한 유형의 특이점은 관절 4와 6의 축이 서로 일치할 때 발생합니다. 이런 일이 발생하면 손목은 관절 5의 축 방향으로 엔드 이펙터를 움직일 수 없습니다. 적용 시 정확하게 작동하는 산업용 로봇 팔을 고려하십시오.
특이점을 통과하는 선을 따르려면 관절 4와 6이 동시에 있어야 하고 90도 회전해야 합니다. 이는 프로세스의 정확성을 보장하기 위해 반대 방향으로 수행됩니다. 이는 손목 특이점을 교차하는 것이 가능함을 보여줍니다. 그러나 일단 특이점에 도달하면 두 관절이 회전하는 동안 엔드 이펙터는 움직이지 않은 상태로 유지됩니다. 엔드 이펙터가 특이점을 통과하려면 먼저 멈춰야 합니다. 적용 중이라면 작업 중 산업용 암의 정확도가 저하될 수 있습니다. 문제를 해결하기 위해 쉽게 구현할 수 있는 손목 특이점에 대한 솔루션이 많이 있습니다.
팔꿈치 특이점
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수직으로 작업할 때 접할 수 있는 두 번째 유형의 특이점 관절형 로봇 팔 인라인 손목은 팔꿈치 특이점입니다. 주로 손목 중심이 관절 2, 3의 축을 통과하는 평면에 있을 때 발생합니다. 손목 중심은 관절 4, 5, 6의 축이 교차하는 지점을 가리키는 데 사용됩니다. 팔꿈치 특이점에서는 팔이 완전히 펴져 있고 완전히 접힐 수 없는 경우도 있을 수 있습니다. 이러한 종류의 특이점은 대부분 관절 3의 축과 위치에 따라 결정됩니다. 팔꿈치 특이점에는 로봇 팔에서 발생할 수 있는 성능 문제를 해결하는 데 도움이 되는 몇 가지 솔루션도 있습니다. 이러한 유형의 특이점은 매우 자주 발생하며 쉽게 예측하고 피할 수도 있습니다.
어깨 특이점
출처: blenderartists.org
여러분이 만날 수 있는 마지막 특이점은 로봇 손목의 중심이 관절 1과 2의 축을 통과하는 선 위에 있을 때 발생하는 어깨 특이점입니다. 이 특이점은 다음에 의존하지 않는다는 점을 고려하면 나머지 중에서 가장 복잡합니다. 단일 공동 위치. 어깨 특이점의 경우 관절 2의 축 방향으로의 움직임이 제한됩니다.
적용 시 로봇이 어깨 특이점을 통과하는 선을 따르려면 관절 1과 4가 동시에 90도 각도로 회전해야 합니다. 손목 특이점에서와 같은 이러한 회전은 반대 방향으로 수행됩니다. 엔드 이펙터 일정하게 유지됩니다. 손목 특이점과 마찬가지로 어깨 특이점을 통한 이동은 가능하지만 이를 가능하게 하려면 엔드 이펙터가 멈춰야 합니다. 이 특이점에는 로봇 팔이 다시 최상의 상태로 작동하도록 보장하기 위해 구현할 수 있는 몇 가지 솔루션도 포함되어 있습니다.
6축 협동로봇(Cobot)의 특이점 유형
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때에 온다 협동 로봇, 평행한 관절 2, 3, 4의 축을 찾을 수 있으며, 관절 1의 축은 관절 2의 축과 교차하고 수직입니다. 또한 교차하고 수직인 관절 5의 축도 있습니다. 관절 4와 6의 축에 연결됩니다. 다관절 로봇의 특이점과 마찬가지로 이러한 로봇도 다양한 구성 유형에 따라 다양한 솔루션을 제공합니다. 코봇에 포함된 특이점 유형은 다음과 같습니다.
손목 특이점
이러한 로봇의 손목 특이점은 관절 4와 6의 축이 평행해질 때 발생합니다. 이 상황에서는 엔드 이펙터가 일정하게 유지되는 동안 관절 2, 3, 4 및 5의 축이 움직일 수 있음을 알 수 있습니다.
팔꿈치 특이점
이러한 로봇에서는 관절 2, 3, 4의 축이 동일한 평면에 있을 때 팔꿈치 특이점이 발생합니다. 이는 엔드 이펙터의 움직임을 크게 제한하고 결과적으로 로봇 팔의 성능에 영향을 미칩니다.
어깨 특이점
어깨 특이점은 관절 5와 6 축의 교차점이 관절 1과 2의 축을 통과하는 평면에 있을 때 발생합니다. 여기에 특이점을 해결하고 작동하는 산업용 로봇을 갖기 위해 구현할 수 있는 몇 가지 솔루션이 있습니다.
로봇공학에서 특이점을 피하는 방법
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다양한 효과로 인해 로봇 특이성은 제조 공정에 영향을 미치므로 이를 방지하는 방법을 갖는 것이 필수적입니다. 다양한 유형의 로봇을 고려할 때 특이점은 작업 중인 로봇의 종류에 따라 달라지므로 이를 방지하는 방법에 대한 기본적인 이해가 있으면 프로세스를 쉽게 실행할 수 있습니다. 일반적으로 특이점은 다음을 보장함으로써만 방지할 수 있습니다. 로봇 셀 제대로 설계되었습니다. 이는 또한 엔드 이펙터에 사용하기로 선택한 어댑터 플레이트의 디자인에 따라 달라집니다.
예를 들어, 로봇 팔 손목 특이점에 해당하는 선택 위치를 잘못 할당하면 문제를 해결하기 위해 할 수 있는 일이 많지 않습니다. 이를 통해 할 수 있는 유일한 작업은 포즈가 비특수 응용 프로그램에서 사용될 수 있는지 확인하는 것입니다. 또한 툴링에 작은 각도를 추가하여 특이점을 피할 수도 있습니다. 이는 로봇이 특이점으로 이동할 가능성을 줄이는 데 큰 도움이 됩니다. 이는 역학을 이해하고 자신에게 유리하도록 솔루션을 조정할 수 있는 기술자가 주로 사용하는 기술입니다.
마지막으로, 프로그래밍 접근 방식을 취함으로써 특이점을 피할 수 있으며 수학을 통해 문제를 처리할 수 있습니다. 이렇게 하면 특이점을 피할 수 있도록 축 수가 크게 줄어드는 것을 알 수 있습니다. 이는 주로 축 수가 많을수록 특이점이 발생할 가능성이 높아지기 때문입니다. 축이 서로 정렬되어 특정 방향으로 로봇 팔의 움직임을 차단할 때 특이점이 발생한다는 점을 기억하십시오. 축 수를 줄이면 축이 정렬되어 막힐 가능성도 줄어듭니다.
맺음말
로봇 특이성은 로봇 팔 및 기타 자동화 장비의 다양한 산업 응용 분야에서 경험되는 큰 문제입니다. 이러한 문제를 스스로 처리하는 것은 어려운 일이 될 수 있으므로 로봇 특이점을 피하려고 노력해야 합니다. 그러나 이 문제가 발생하면 해결책을 찾거나 문제를 해결할 수 있는 숙련된 기술자를 고용할 수 있습니다.
또는 평판이 좋은 사람과 긴밀한 협력 관계를 구축하십시오. 자동화 장비 제조업체 당신이 어떤 특이점에 직면했을 때 당신을 도와줄 사람. 귀하의 로봇 장비가 제대로 작동하는지 확인하여 귀하의 비즈니스에 완벽하게 맞춤화하고 활용하는 데 도움이 되도록 시간을 투자하십시오.