Avots: www.idtechex.com
Robotu ieroču izmantošana apstrādes rūpniecībā pieaug, jo arvien vairāk uzņēmumu iesaistās robotu roku izmantošanas priekšrocības. Ja plānojat savos biznesa procesos iekļaut robotizētās rokas, jums ir jāpārliecinās, ka esat labi informēts. Meklējiet kvalitāti robotu roku ražotājs ar ko varat strādāt, lai sasniegtu kvalitatīvus rezultātus.
Robotiskajai rokai ir ķermenis, plaukstas locītava, kā arī gala efektors. Gala efektors ir tas, ko izmanto, lai noturētu dažādus produktus vai veiktu dažādus uzdevumus. Vairumā gadījumu jums būs nepieciešams gala efektors, lai precīzi pārvietotos dažādos virzienos. Šeit jums jāpārliecinās, ka esat informēts par robota singularitāti un to, kā tas ietekmē jūsu robotizētās rokas veiktspēju. Šajā rakstā mēs padziļināti aplūkosim robota savdabību un to, kāpēc ir svarīgi to paturēt prātā.
Kas ir robotu singularitāte
Avots: www.technologyreview.com
Robota singularitāte attiecas uz konfigurāciju, kurā robotu gala efektors kustība noteiktos virzienos ir bloķēta. Šīs konfigurācijas rezultātā tiek ierobežota robotizētās rokas, ar kuru strādājat, efektivitāte un precizitāte. Parasti, kad runa ir par 6 asu robotu rokas, tie darbojas, pārvietojoties kustībās attiecībā pret X, Y un Z asīm 3D vai Dekarta plaknē. Tas sastāv no 6 locītavām, kas nodrošina 6 brīvības pakāpes, ko robotizētā roka izjūt darbības laikā.
Šī brīvības pakāpe ļauj robotizētajai rokai pārvietoties dažādos virzienos un viegli sasniegt uzdevumus, kuriem tā ir paredzēta. Ja nejaušības gadījumā robota gala izpildītājs nevar nokļūt līdz produktiem vai pārvietojas nepareizā virzienā, šeit rodas singularitātes problēma. Dažas singularitātes ir diezgan viegli identificēt un atrisināt, ļaujot jums atgriezties pie saviem uzdevumiem. Tomēr, no otras puses, daži roboti piedzīvos singularitātes, kuras ir grūtāk identificēt, ja vien netiks izmantotas sarežģītas un garas formulas.
Kas ietekmē robotu singularitāti?
Avots: www.mecademic.com
Robota savdabīgumam būs dažādi efekti un arī izaicinājumi, jo īpaši, nosakot konkrētas problēmas. Šīs problēmas atšķiras atkarībā no dažiem faktoriem, kas redzami robotizētajā rokā, ar kuru strādāsit. Jūsu robota piedzīvotās singularitātes sarežģītība un nopietnība ir atkarīga no savienojumu skaita, robota veida (lineāra vai rotējoša) un ģeometriskā izvietojuma.
An rūpnieciskā robota roka ir divas vietas, kur to var viegli vadīt. Parasti tā ir locītavu telpa un dekarta telpa. Ar dažādām vietām, kur darbojas robotu roka, jūs atklājat, ka tajā būs divi pozīcijas režīma kustību komandu komplekti.
Kad runa ir par kopīgās vietas komandām, robots saņems konkrētas instrukcijas ar vēlamo savienojuma vietu komplektu. Pēc tam tas pārvietosies, lai katrs savienojums nonāktu ieteiktajā savienojuma pozicionēšanā lineārā un sinhronā tulkojumā. Izmantojot dekarta atstarpes komandas, ieteikumā robotam tiks parādīta vēlamā poza gala efektoram ar noteiktu dekarta ceļu. Dekarta ceļš ir veidots tā, lai tas būtu lineārs vai apļveida.
Lai robots precīzi saskaņotos ar taisnleņķa savienojumu un komandām, robota kontrolieris aprēķina robota apgriezto pozīciju un ātruma kinemātiku. Tā rezultātā gala efektors tiek novietots pareizi, lai veiktu paredzēto uzdevumu. Tomēr, ja aprēķini ir nepareizi, singularitātes rodas, ja gala efektors nav precīzi novietots. Tas parāda konfigurācijas, no kurām vēlaties izvairīties, lai singularitātes problēmas netraucētu jūsu automatizācijas procesiem.
Robotu singularitātes funkcijas
Avots: www.dignited.com
Par katru cenu ir jāizvairās no robotu singularitātēm, lai nodrošinātu, ka jūsu industriālā robotā roka var vislabāk veikt vēlamos uzdevumus. Uzzinot vairāk par robota singularitātes funkciju, varēsiet labāk izprast, kāpēc jums vajadzētu no tās izvairīties. Robota savdabība galvenokārt ir saistīta ar divām atšķirīgām funkcijām.
Ātruma kartēšanas samazināšanās
Avots: studywolf.wordpress.com
Apsveriet divus Dekarta robotus, ko izmanto, lai orientētu savus gala efektorus dažādos virzienos. Abiem robotiem ir sešu asu pozicionēšana ar trim ortogonālām lineārām vadotnēm un trim rotācijas pakāpēm. Ja izmantotais robots var noturēt asis un savienojumus tur, kur tiem ir jābūt, tad gala efektora orientācija ir vienkārša.
Tas var nepārtraukti izmantot gala efektu 6D ceļā savā darbvietā, vienlaikus saglabājot precizitāti un precizitāti. Taču, kad asis un savienojumi sakrīt, rodas singularitāte un robots vairs nespēj kustēties ar tā rīcībā esošajām 6 brīvības pakāpēm.
Izmantojot šo robotu, jūs atklājat, ka tas nevar pagriezt savu gala efektoru ap asīm, kas sakrīt ar apgriezienu savienojumiem. Šāda veida singularitāte bieži tiek saukta par kardāna slēdzeni. Ņemot vērā, ka lielākā daļa singularitāti tiek atrisinātas ar vienādojumu palīdzību, jūs atklājat, ka kļūst grūtāk noteikt noteiktu ātrumu Dekarta vektori. Kad rodas singularitāte, tas traucē jums noteikt intensitāti skaitļos, kas saistīti ar attēlotajiem ātrumiem.
Spēja izmērīt robotu rokas ātrumu ir būtiska, lai nodrošinātu, ka ievērojat drošību. Saskaroties ar singularitātes problēmu, jūs atklājat, ka tā rada lielu risku robotikai, lai gan tā vēl nav tajā brīdī. Tas rada lielu savienojumu ātrumu, kas var būt bīstams, īpaši, ja strādājat ar lieliem un ātriem rūpnieciskiem robotiem. Tāpēc ir tik svarīgi noteikt ātrumus, ar kuriem strādājat.
Ierobežotas iekšējās darbvietas robežas
Avots: Youtube
Runājot par robota singularitāti, tas ne tikai ietekmē apgrieztā ātruma kinemātiku, bet arī izplūst līdz apgrieztās pozīcijas kinemātiskajiem vienādojumiem. Strādājot ar rūpnieciskajiem robotiem, jūs atklāsiet, ka tiem ir vienādojumi un risinājumi dažādām locītavu pozīcijām. Dažādie piedāvātie risinājumi ir cieši saistīti ar dažādiem konfigurācijas veidiem.
Piemēram, ja jūsu robotam ir 8 unikāli risinājumi savienojuma pozīcijām līdz gala efektora pozīcijai, tam būs arī 8 dažādi konfigurācijas veidi. Lai mainītu konfigurācijas veidu, jums ir jāiziet singularitāte. Singularitātes ir robežas, kas atrodamas starp 6D entītijām, kas redzamas Dekarta darbvietā ir tipisks 6 asu robots. Tas ierobežo dažādās konfigurācijas, kuras varat sasniegt, un jums pieejamās darbvietas robežas industriālais robots.
Robotu singularitātes veidi vertikāli artikulētā robotā
Avots: blog.grabcad.com
Ņemot vērā faktu, ka robotu singularitātes var rasties jebkurā industriālajā robotu rokā, ar kuru strādājat, ir svarīgi saprast, ka ir dažādi veidi. Tāpat kā robotu rokai ir dažādas daļas, singularitātes ietekmēs arī šīs dažādās daļas, radot dažādas problēmas.
Šeit ir svarīgi paturēt prātā dažādas savienojumu asis, kas redzamas rūpnieciskajās robotizētajās rokās. Jūs strādāsit ar 2 un 3, kas ir paralēli, 1 un 4, kas ir normāli 2 un 3, 5. savienojuma asi, kas ir normāla 4 un 6 asu savienojumiem. Tagad, kad jums ir labāka izpratne par dažādām asis un savienojumiem, jums ir labāka vieta, kur izpētīt singularitātes veidus. Acīmredzamākie singularitātes veidi a vertikāli šarnīra robota roka jāapsver:
Plaukstas locītavas singularitāte
Avots: sites.google.com
Kad runa ir par vertikāli šarnīrveida robotu rokām ar inline plaukstas, viņiem visbiežāk sastopamā problēma ir plaukstas locītavas singularitāte. Šāda veida singularitāte rodas, ja 4. un 6. savienojumu asis sakrīt viena ar otru. Ja tas notiek, plaukstas locītava nevar pārvietot gala efektoru 5. locītavas ass virzienā. Lietojot, apsveriet rūpniecisko robota roku, kas darbojas precīzi.
Lai tas sekotu līnijai caur singularitāti, 4. un 6. savienojumiem ir jābūt vienlaicīgiem un jāgriežas par 90 grādiem. Tas tiks darīts pretējos virzienos, lai nodrošinātu procesa precizitāti. Tas parāda, ka plaukstas locītavas singularitātes šķērsošana ir iespējama. Tomēr, tiklīdz jūs sasniedzat singularitāti, gala efektors paliek nekustīgs, kamēr abas locītavas griežas. Lai gala efektors šķērsotu singularitāti, tam vispirms ir jāapstājas. Ja tas būtu lietots, tas traucētu rūpnieciskās rokas precizitāti darba laikā. Plaukstas locītavas singularitātei ir daudz risinājumu, kurus var viegli ieviest, lai novērstu problēmu.
Elkoņa singularitāte
Avots: www.electronicsteacher.com
Otrs singularitātes veids, ar kuru jūs varat saskarties, strādājot vertikāli šarnīrveida robotu rokas ar inline plaukstas locītavām ir elkoņa singularitāte. Tas galvenokārt notiek, kad plaukstas centrs atrodas uz plaknes, kas iet caur 2. un 3. locītavas asīm. Plaukstas locītavas centru lieto, lai apzīmētu punktu, kur krustojas 4., 5. un 6. locītavas asis. Elkoņa singularitātē jūs pamanīsit, ka roka ir pilnībā izstiepta un var būt arī gadījumi, kad to nevar pilnībā salocīt. Šāda veida singularitāti galvenokārt nosaka 3. locītavas ass un atrašanās vieta. Elkoņa singularitātei ir arī daži risinājumi, kas var palīdzēt atrisināt visas veiktspējas problēmas, kas var rasties ar robotu roku. Šāda veida singularitāte notiek diezgan bieži, un to var viegli paredzēt un arī izvairīties.
Plecu singularitāte
Avots: blenderartists.org
Pēdējā singularitāte, ar kuru jūs varat saskarties, ir plecu singularitāte, kas rodas, kad robota plaukstas centrs atrodas uz līnijas, kas iet caur 1. un 2. locītavas asīm. Šī singularitāte ir vissarežģītākā starp pārējām, ņemot vērā, ka tā nav atkarīga no vienas locītavas pozīcijas. Ar plecu singularitāti tiek ierobežota kustība 2. locītavas ass virzienā.
Lietojot, lai robots varētu sekot līnijai caur plecu singularitāti, 1. un 4. savienojumiem vienlaikus jāgriežas 90 grādu leņķī. Šī rotācija, tāpat kā plaukstas locītavas singularitātē, tiek veikta pretējos virzienos, kamēr gala efektors paliek nemainīgs. Tāpat kā plaukstas singularitātē, kustība caur plecu singularitāti ir iespējama, taču gala efektoram būs jāapstājas, lai tas būtu iespējams. Šajā savdabībā ir arī daži risinājumi, ko var ieviest, lai nodrošinātu, ka robotizētā roka atkal darbojas vislabākajā veidā.
Singularitātes veidi sešu asu sadarbības robotā (Cobot)
Avots: www.istockphoto.com
Kad runa ir par sadarbības roboti, jūs atradīsiet 2., 3. un 4. savienojumu asis, kas ir paralēlas, 1. savienojuma ass krustojas un ir normāla pret 2. savienojuma asīm. Turklāt tajā ir arī 5. savienojuma ass, kas krustojas un ir normāla pret 4. un 6. savienojuma asīm. Tāpat kā robotu singularitātes ir atšķirīgas konfigurācijas iespējas, šie risinājumi ir arī atšķirīgi. Cobots iekļautie singularitātes veidi ietver:
Plaukstas locītavas singularitāte
Plaukstas locītavas singularitāte šajos robotos rodas, kad 4. un 6. savienojumu asis kļūst paralēlas. Šādā situācijā var pamanīt, ka 2., 3., 4. un 5. savienojumu asis var kustēties, kamēr gala efektors paliek nemainīgs.
Elkoņa singularitāte
Šajos robotos elkoņa singularitāte rodas, kad 2., 3. un 4. savienojumu asis atrodas vienā plaknē. Tas ievērojami ierobežo gala efektora kustību un, savukārt, ietekmē robotizētās rokas veiktspēju.
Plecu singularitāte
Plecu singularitāte rodas, ja 5. un 6. savienojumu asu krustpunkts atrodas plaknē, kas iet caur 1. un 2. savienojumu asīm. Šeit ir daži risinājumi, ko var ieviest, lai novērstu singularitāti un darbotos industriālais robots.
Kā izvairīties no singularitātes robotikā
Avots: www.ennomotive.com
Pateicoties dažādajām sekām, robotu savdabība ietekmē ražošanas procesus, tāpēc ir svarīgi atrast veidus, kā no tiem izvairīties. Ņemot vērā, ka dažādu veidu roboti, singularitātes atšķiras atkarībā no tā, ar kādu robotu jūs strādājat, pamatzināšanas par to, kā no tiem izvairīties, nodrošinās jūsu procesu vieglu darbību. Parasti no singularitātēm var izvairīties, tikai nodrošinot, ka jūsu robotu šūnas ir pareizi izstrādāti. Tas attiecas arī uz adaptera plāksnes dizainu, kuru izvēlaties izmantot gala efektoram.
Piemēram, ja gadās konfigurēt savu robotu roka un slikti piešķirat izvēles vietu, lai tā atbilstu plaukstas locītavas singularitātei, tad jūs nevarat daudz darīt, lai atrisinātu problēmu. Šajā gadījumā vienīgais, kas jādara, ir pārbaudīt, vai pozu var izmantot nevienā lietojumprogrammā. Turklāt no singularitātēm var izvairīties, instrumentam pievienojot nelielus leņķus. Tas ievērojami palīdz samazināt iespēju, ka robots nonāks singularitātē. Šo paņēmienu galvenokārt izmanto tehniķi, kuri saprot mehāniku un var pielāgot risinājumus savā labā.
Visbeidzot, no singularitātēm var izvairīties, izmantojot programmēšanas pieeju, un matemātika palīdz jums rūpēties par lietām. Tajā jūs redzēsit, ka asu skaits ir ievērojami samazināts, lai būtu iespējams izvairīties no singularitātes. Tas galvenokārt tāpēc, ka lielāks asu skaits palielina singularitātes rašanās iespējamību. Atcerieties, ka singularitātes rodas, kad asis sakrīt viena ar otru, bloķējot robotu roku kustību noteiktos virzienos. Samazinot asu skaitu, samazinās arī iespēja, ka tās izlīdzināsies un radīs jebkādus aizsprostojumus.
Secinājumi
Robotu savdabība ir liela problēma, ar kuru saskaras dažādi robotu roku un citu automatizācijas iekārtu rūpnieciski lietojumi. Šo problēmu risināšana vienam var izrādīties sarežģīta, tāpēc jums jācenšas izvairīties no robota savdabības. Tomēr, ja saskaraties ar šo problēmu, varat atrast risinājumu vai nolīgt gudru tehniķi, kas risinās problēmu.
Vai arī izveidojiet ciešas darba attiecības ar cienījamu personu automatizācijas iekārtu ražotājs kurš jums palīdzēs, kad saskarsities ar kādām savdabībām. Nesteidzieties, lai nodrošinātu, ka jūsu robotizētais aprīkojums darbojas labi, lai palīdzētu jums pilnībā pielāgot un gūt labumu no tā izmantošanas jūsu uzņēmuma vajadzībām.