Delene til en robot spiller alle en rolle i dens operasjoner og bestemmer hva slags oppgaver den kan brukes til. Derfor vil det å ha en grundig forståelse av slike deler være det første skrittet mot å velge riktig industrirobot for dine behov. Selv om det er mange deler å vurdere, kanskje det ville være fordelaktig å starte med en av de viktigste; en robotmanipulator.
Hva er robotmanipulasjon?
A robot er en maskin som er programmert til automatisk å utføre spesifikke oppgaver forutsigbart. For å gjøre dette, må den håndtere gjenstander og enten flytte dem eller påvirke dem gjennom handlinger som sveising eller boring. Det er denne håndteringen eller prosedyrene utført på objekter som omtales som robotmanipulasjon. Denne definisjonen gir oss dermed kontekst for å definere robotmanipulatorer.
En robotmanipulator er en armlignende struktur koblet til kroppen til en robot og brukes til å utføre oppgaver. En robot uten manipulator vil tilsvare en person som utfører en oppgave med hendene bundet bak ryggen, det er rett og slett ikke levedyktig. Det er faktisk av denne grunn at robotmanipulatorer også er kjent som robotarmer.
Hva består robotmanipulatorer av?
Kilde: Kawasaki
Robotmanipulatorer består av en serie ledd og ledd smeltet sammen i deres indre struktur. Fra utsiden ser robotens manipulatorarm bare ut til å være montert på roboten. Imidlertid går rekken av ledd og ledd lenger inn i robotkroppen for å binde dem. Dette sikrer at roboten og manipulatoren jobber sammen i koordinerte væskebevegelser.
Lenker er stive komponenter som slår sammen ulike deler av en robot. Selv om deres stivhet gir en fast struktur, vil det gjøre det vanskelig for robotdelene å bevege seg under oppgaver. Som et resultat blir leddene lagt til lenkene for å lette fleksibiliteten. Skjøter er bevegelige komponenter som glir mot hverandre for å lette lineær, roterende eller revolusjonerende bevegelse av robotdeler. De er bygget og fungerer på samme måte som en menneskelig albue eller kne.
Robotmanipulatorer i forskjellige roboter
Kilde: www.brainkart.com
Typen og antallet ledd som en robotmanipulator har bestemmer graden av frihet, formen på arbeidskonvolutten og hvordan den kan brukes. Dette avgjør igjen hvordan en robot kategoriseres. For illustrasjon, la oss undersøke forskjellige typer roboter og strukturene til deres robotmanipulatorer.
Cartesian Robot - dens manipulatorer er koblet sammen ved hjelp av 3 prismatiske ledd som er vinkelrette på hverandre og bare gir lineære glidebevegelser. Som et resultat blir en kartesisk robot klassifisert som en 3-akset robot og har en geometrisk arbeidskonvolutt.
Polar Robot - armen og kroppen til en polar robot er sammenføyd ved hjelp av et roterende ledd. Denne typen ledd muliggjør sirkulære bevegelser som gjør at den polare robotarmen kan bevege seg innenfor 3 akser i et polart geometrisystem.
Sylindrisk robot - en sylindrisk robotarm opererer ved hjelp av et roterende ledd ved basen og et lineært ledd som lar den bevege seg langs den vertikale aksen. Oppsettet av disse skjøtene gjør at manipulatoren kan forlenges og trekkes tilbake, men arbeidskonvolutten er fortsatt ganske begrenset til en liten sylindrisk form.
SCARA Robot – leddene i en SCARA-robot er roterende og letter bevegelsene langs XY-aksene mens de forblir stive i Z-aksen. På grunn av at skjøtene er et horisontalt plan, har SCARA-roboter brede arbeidskonvolutter i en halvsirkulær form.
Leddet robot– en leddrobot har de mest fleksible manipulatorene blant alle andre roboter. Robotmanipulatorarmen er koblet til robotkroppen med et roterende ledd, mens albuen og andre deler i armen er koblet sammen ved hjelp av roterende ledd. De roterende leddene lar armen rulle, vende og gire og dermed lage en 6-akset robot.
Bruk av robotmanipulatorer
Fleksibiliteten til ulike robotmanipulatorer kan utnyttes til å automatisere prosesser i ulike bransjer. Eksempler på slike applikasjoner inkluderer:
Robotkirurgi - i denne applikasjonen er en leddet robotmanipulator utstyrt med kirurgiske instrumenter som slutteffektorer. Den er fjernstyrt av en kirurg for å utføre kirurgiske manøvrer.
Plukk og plasser – dette er en vanlig industriell applikasjon der robotmanipulatorer brukes for repeterende plukk- og plassoppgaver som å pakke varer.
PCB-montering – i dette tilfellet erstatter en robotmanipulator hendene til en menneskelig arbeider for å sette sammen mikrodeler på et PCB-kort med høy presisjon og hastighet.
Konklusjon
Det er trygt å si at robotmanipulatorens betydning i robotikk går lenger enn bare funksjonen. Det går videre for å definere strukturen og hvordan en robot kan brukes. Kvalitetsmanipulatorer fra en anerkjent produsenten av robotarmer vil derfor være en verdig investering for alle som begir seg ut i robotikk.