Visas robota daļas spēlē lomu tā darbībā un nosaka, kāda veida uzdevumiem to var izmantot. Tāpēc padziļināta izpratne par šādām daļām būtu pirmais solis ceļā uz pareizo izvēli industriālais robots jūsu vajadzībām. Lai gan ir jāņem vērā daudzas daļas, varbūt būtu lietderīgi sākt ar vienu no galvenajām; robotu manipulators.
Kas ir robotu manipulācijas?
A robots ir iekārta, kas ir ieprogrammēta, lai automātiski veiktu noteiktus uzdevumus paredzami. Lai to izdarītu, tai ir jārīkojas ar priekšmetiem un vai nu tie jāpārvieto, vai jāietekmē, veicot tādas darbības kā metināšana vai urbšana. Tieši šo apstrādi vai procedūras, kas tiek veiktas ar objektiem, sauc par robotu manipulācijām. Tādējādi šī definīcija sniedz mums kontekstu robotu manipulatoru definēšanai.
Robotiskais manipulators ir rokai līdzīga struktūra, kas savienota ar robota ķermeni un tiek izmantota uzdevumu izpildei. Robots bez manipulatora būtu līdzvērtīgs cilvēkam, kurš veic uzdevumu ar sasietām rokām aiz muguras, tas vienkārši nav dzīvotspējīgs. Faktiski šī iemesla dēļ robotu manipulatorus sauc arī par robotu rokām.
No kā sastāv robotu manipulatori?
Avots: Kawasaki
Robotu manipulatori sastāv no virknes savienojumu un saišu, kas ir sapludinātas to iekšējā struktūrā. No ārpuses šķiet, ka robota manipulatora roka ir uzstādīta uz robota. Tomēr virkne savienojumu un saišu iet tālāk robota korpusā, lai tās savienotu. Tas nodrošina, ka robots un manipulators darbojas kopā saskaņotās šķidruma kustībās.
Saites ir stingras sastāvdaļas, kas apvieno dažādas robota daļas. Lai gan to stingrība nodrošina stingru struktūru, tas apgrūtinātu robota daļu pārvietošanos uzdevumu laikā. Rezultātā saitēm tiek pievienoti savienojumi, lai atvieglotu elastību. Savienojumi ir kustīgas sastāvdaļas, kas slīd viens pret otru, lai atvieglotu lineāra, rotējoša vai revolucionāra kustība robotu daļas. Tie ir uzbūvēti un darbojas tāpat kā cilvēka elkonis vai ceļgalis.
Robotu manipulatori dažādos robotos
Avots: www.brainkart.com
Robota manipulatora savienojumu veidi un skaits nosaka tā brīvības pakāpi, darba apvalka formu un to, kā to var izmantot. Tas savukārt nosaka, kā robots tiek klasificēts. Ilustrācijai aplūkosim dažādu veidu robotus un to robotu manipulatoru struktūras.
Dekarta robots — tā manipulatori ir savienoti, izmantojot 3 prizmatiskus savienojumus, kas ir perpendikulāri viens otram un nodrošina tikai lineāras slīdēšanas kustības. Rezultātā Dekarta robots tiek klasificēts kā 3 asu robots, un tam ir ģeometriska darba aploksne.
Polārais robots - polārā robota roka un ķermenis ir savienoti, izmantojot apgrieztu savienojumu. Šāda veida savienojums nodrošina apļveida kustības, kas ļauj polārajai robota rokai pārvietoties 3 asīs polārās ģeometrijas sistēmā.
Cilindrisks robots - cilindriska robota roka darbojas, izmantojot rotējošu savienojumu pie pamatnes un lineāro savienojumu, kas ļauj tam pārvietoties pa vertikālo asi. Šo savienojumu uzstādīšana ļauj manipulatoram izstiepties un ievilkties, taču tā darba aploksne joprojām ir diezgan ierobežota līdz nelielai cilindriskai formai.
SCARA robots – SCARA robota savienojumi ir rotējoši un atvieglo tā kustību pa XY asīm, vienlaikus paliekot stingras Z asī. Tā kā savienojumi ir horizontāla plakne, SCARA robotiem ir plašas darba aploksnes pusapaļa formā.
Šarnīrveida robots– Šarnīrveida robotam ir viselastīgākie manipulatori starp visiem citiem robotiem. Robotiskā manipulatora roka ir savienota ar robota korpusu ar rotējošu savienojumu, savukārt elkonis un citas rokas daļas ir savienotas, izmantojot apgrieztus savienojumus. Revolucionārie savienojumi ļauj rokai ripot, noliekties un griezties, tādējādi izveidojot 6 asu robotu.
Robotu manipulatoru pielietojumi
Dažādu robotizētu manipulatoru elastību var izmantot, lai automatizētu procesus dažādās nozarēs. Šādas lietojumprogrammas piemēri ir:
Robotu ķirurģija — šajā lietojumprogrammā šarnīrveida robotizēts manipulators ir aprīkots ar ķirurģiskiem instrumentiem kā gala efektivizoriem. To attālināti kontrolē ķirurgs, lai veiktu ķirurģiskus manevrus.
Izvēlieties un novietojiet – tas ir izplatīts rūpniecisks lietojums, kurā robotu manipulatorus izmanto, lai veiktu atkārtotus atlases un novietošanas uzdevumus, piemēram, preču iepakošanu.
PCB Assembly – šajā gadījumā robotizēts manipulators aizvieto strādnieka rokas, lai ar augstu precizitāti un ātrumu saliktu mikrodaļas uz PCB plates.
Secinājumi
Var droši teikt, ka robotizētā manipulatora nozīme robotikā sniedzas tālāk nekā tikai funkcija. Tas iet tālāk, lai definētu struktūru un to, kā robotu var izmantot. Kvalitatīvi manipulatori no cienījama robotu roku ražotājs tāpēc tas būtu vērtīgs ieguldījums ikvienam, kas iesaistās robotikā.