Источник: www.idtechex.com
Использование роботов-манипуляторов в обрабатывающей промышленности растет по мере того, как все больше предприятий выходят на рынок. преимущества использования роботов-манипуляторов. Если вы планируете внедрить роботизированные руки в свои бизнес-процессы, вам необходимо убедиться, что вы хорошо информированы. Ищите качество производитель роботов-манипуляторов с которыми вы можете работать для получения качественных результатов.
Роботизированная рука имеет корпус, запястье, а также концевой эффектор. Конечный эффектор — это то, что используется для удержания различных продуктов или выполнения различных задач. В большинстве случаев вам понадобится концевой эффектор для точного перемещения в разных направлениях. Здесь вам нужно убедиться, что вы знаете об особенностях робота и о том, как они влияют на производительность вашей роботизированной руки. В этой статье мы подробно расскажем об особенностях роботов и о том, почему важно помнить об этом.
Что такое сингулярность робота
Источник: www.technologyreview.com
Сингулярность робота относится к конфигурации, в которой концевой эффектор робота движение заблокировано в определенных направлениях. Такая конфигурация ограничивает эффективность и точность манипулятора, с которым вы работаете. Как правило, когда речь идет о 6-осевые роботы-манипуляторы, они работают, перемещаясь относительно осей X, Y и Z в трехмерной или декартовой плоскости. Он состоит из 3 шарниров, которые обеспечивают 6 степеней свободы робота-манипулятора во время работы.
Эта степень свободы позволяет манипулятору двигаться в разных направлениях и легко выполнять задачи, для которых он предназначен. Если по какой-либо причине рабочий орган робота не может добраться до продуктов или движется в неправильном направлении, здесь возникает проблема сингулярности. Некоторые сингулярности довольно легко идентифицировать и решить, что позволяет вам вернуться к своему задания. Однако, с другой стороны, некоторые роботы будут испытывать особенности, которые труднее идентифицировать, если только с помощью сложных и длинных формул.
Что влияет на сингулярность роботов?
Источник: www.mecademic.com
Сингулярность роботов будет иметь различные эффекты, а также проблемы, особенно при выявлении конкретных проблем. Эти проблемы варьируются в зависимости от нескольких факторов, характерных для робота-манипулятора, с которым вы будете работать. Сложность и серьезность сингулярности, с которой сталкивается ваш робот, зависят от количества соединений, типа робота (линейный или вращающийся) и геометрического расположения.
An рука промышленного робота имеет два пространства, где им можно легко управлять. Обычно это суставное пространство и декартово пространство. Вы обнаружите, что в разных пространствах, где работает робот-манипулятор, он будет иметь два набора команд движения в режиме позиционирования.
Когда дело доходит до команд суставного пространства, робот получит конкретные инструкции с желаемым набором суставных пространств. Затем он будет двигаться, чтобы привести каждый сустав в предложенное положение сустава в линейном и синхронном переводе. С декартовыми командами пространства предложение роботу будет отображать желаемую позу для конечного эффектора с определенной декартовой траекторией. Декартов путь может быть линейным или круговым.
Для точного выравнивания робота с декартовым шарниром и командами контроллер робота вычисляет обратное положение и кинематику скорости робота. Это приводит к правильному расположению концевого эффектора для выполнения поставленной задачи. Однако, если расчеты неверны, то сингулярности возникают там, где вы обнаружите, что концевой эффектор расположен неточно. Это показывает вам конфигурации, которых вы хотите избежать, чтобы проблемы сингулярности не мешали вашим процессам автоматизации.
Функции Robot Singularity
Источник: www.dignited.com
Предоставленных особенностей робота следует избегать любой ценой, чтобы гарантировать, что ваш промышленный робот-манипулятор может наилучшим образом работать над желаемыми задачами. Узнав больше о функции сингулярности робота, вы лучше поймете, почему вы должны стремиться избегать ее. Уникальность робота в основном связана с двумя различными функциями.
Снижение скорости картирования
Источник: studywolf.wordpress.com
Рассмотрим двух декартовых роботов, которые ориентируют свои концевые исполнительные органы в разные стороны. Два робота имеют шестиосевое позиционирование со стопками из трех ортогональных линейных направляющих и трех ступеней вращения. Когда используемый робот может удерживать оси и суставы там, где они должны быть, ориентация концевого зажима становится простой.
Он может непрерывно использовать рабочий орган вдоль 6D-пути в пределах своего рабочего пространства, сохраняя при этом точность и аккуратность. Однако, когда оси и суставы совпадают, возникает сингулярность, и робот больше не может двигаться с имеющимися в его распоряжении 6 степенями свободы.
С этим роботом вы обнаружите, что он не может вращать свой концевой эффектор вокруг осей, совпадающих с вращающимися шарнирами. Этот вид сингулярности часто называют карданным замком. Учитывая, что большинство сингулярностей решается с помощью уравнений, становится труднее определить скорость определенных декартовы векторы. Когда возникает сингулярность, это мешает вам определить интенсивность в числах, связанных с представленными скоростями.
Возможность измерять скорость манипулятора необходима для обеспечения безопасности. Столкнувшись с проблемой сингулярности, вы обнаружите, что она представляет большой риск для робототехники, хотя они еще не достигли этой точки. Это приводит к высокой скорости соединения, что может быть опасно, особенно если вы работаете с большими и быстрыми промышленными роботами. Вот почему так важно составлять карту скоростей, с которыми вы работаете.
Ограниченные внутренние границы рабочего пространства
Источник: Youtube
Когда дело доходит до сингулярности робота, она не только влияет на обратную кинематику скорости, но также сводится к уравнениям обратной кинематики положения. При работе с промышленными роботами вы обнаружите, что они содержат уравнения и решения для различных положений суставов. Различные представленные решения тесно связаны с различными типами конфигурации.
Например, если ваш робот имеет 8 уникальных решений для положения шарнира до положения конечного эффектора, он также будет иметь 8 различных типов конфигурации. Чтобы изменить тип конфигурации, вам придется пройти через сингулярность. Сингулярности - это границы, обнаруженные между 6D-объектами, представленными в декартовой рабочей области, - это типичный 6-осевой робот. Это ограничивает различные конфигурации, которые вы можете получить, и границы рабочего пространства, доступные для вашего компьютера. промышленный робот.
Типы сингулярности робота в вертикально сочлененном роботе
Источник: blog.grabcad.com
Учитывая тот факт, что сингулярности роботов могут возникать в любом промышленном манипуляторе, с которым вы работаете, важно понимать, что существуют разные типы. Точно так же, как робот-манипулятор состоит из разных частей, сингулярности также будут влиять на эти разные части, что приведет к множеству проблем.
Здесь важно помнить о разных осях суставов промышленных роботов-манипуляторов. Вы будете работать с 2 и 3, которые параллельны, 1 и 4, которые перпендикулярны 2 и 3, ось соединения 5, которая перпендикулярна осям соединений 4 и 6. Теперь, когда вы лучше понимаете различные оси и суставы, вы находитесь в лучшем месте для изучения типов сингулярности. Наиболее очевидные типы сингулярностей в рука робота с вертикальным шарниром для рассмотрения включают:
Запястье
Источник: sites.google.com
Когда речь идет о манипуляторах с вертикальным шарниром встроенные запястья, они, как правило, имеют сингулярность запястья как наиболее распространенную проблему. Этот тип сингулярности возникает, когда оси сочленений 4 и 6 совпадают друг с другом. Когда это происходит, запястье не может перемещать концевой эффектор в направлении оси сустава 5. При применении рассмотрим манипулятор промышленного робота, который работает точно.
Чтобы он следовал по линии через сингулярность, шарниры 4 и 6 должны быть одновременными и поворачиваться на 90 градусов. Это будет сделано в противоположных направлениях, чтобы обеспечить точность процесса. Это показывает, что пересечение сингулярности запястья возможно. Однако, как только вы доберетесь до сингулярности, концевой эффектор останется неподвижным, в то время как два сустава вращаются. Чтобы концевой эффектор смог пересечь сингулярность, он должен сначала остановиться. Если бы он был в приложении, это помешало бы точности промышленного оружия во время работы. Существует множество решений для сингулярности запястья, которые можно легко реализовать для устранения проблемы.
Локоть Сингулярность
Источник: www.electronicsteacher.com
Второй тип сингулярности, с которым вы можете столкнуться при работе с вертикалью шарнирные роботы-манипуляторы со встроенными запястьями - локтевая особенность. В основном это происходит, когда центр запястья лежит на плоскости, проходящей через оси суставов 2 и 3. Центр запястья используется для обозначения точки, где пересекаются оси суставов 4, 5 и 6. В сингулярности локтя вы обнаружите, что рука полностью вытянута, а также могут быть случаи, когда она не может быть полностью сложена. Этот тип сингулярности в основном определяется осью и положением сустава 3. В локтевой сингулярности также есть несколько решений, которые могут помочь вам решить любые проблемы с производительностью, которые могут возникнуть у вашей роботизированной руки. Этот тип сингулярности встречается довольно часто, и его можно легко предсказать, а также избежать.
Плечо Сингулярность
Источник: blenderartists.org
Последняя сингулярность, с которой вы можете столкнуться, — это плечевая сингулярность, возникающая, когда центр запястья робота лежит на линии, проходящей через оси суставов 1 и 2. Эта сингулярность является наиболее сложной среди остальных, учитывая, что она не зависит от единая совместная позиция. При плечевой сингулярности ограничение накладывается на движение в направлении оси сустава 2.
В приложении, чтобы робот следовал по линии через особенность плеча, шарниры 1 и 4 должны вращаться одновременно под углом 90 градусов. Это вращение, как и в сингулярности запястья, выполняется в противоположных направлениях, в то время как рабочий орган остается постоянным. Как и в сингулярности запястья, движение через сингулярность плеча возможно, однако концевой эффектор должен будет остановиться, чтобы сделать это возможным. Эта особенность также включает в себя несколько решений, которые могут быть реализованы, чтобы гарантировать, что робот-манипулятор снова будет работать в лучшем виде.
Типы сингулярности в шестиосевом коллаборативном роботе (коботе)
Источник: www.istockphoto.com
Что касается коллаборативные роботы, вы найдете оси суставов 2, 3 и 4, которые параллельны, ось сустава 1 пересекается и нормальна к осям сустава 2. Кроме того, она также имеет ось сустава 5, которая пересекается и нормальна. к осям шарниров 4 и 6. Как и особенности шарнирных роботов, эти роботы также имеют разные решения относительно разных типов конфигурации. Типы сингулярностей, включенных в коботы, включают:
Запястье
Сингулярность запястья у этих роботов возникает, когда оси суставов 4 и 6 становятся параллельными. В этой ситуации вы можете обнаружить, что оси суставов 2, 3, 4 и 5 могут двигаться, в то время как концевой эффектор остается постоянным.
Локоть Сингулярность
В этих роботах особенность локтя возникает, когда оси суставов 2, 3 и 4 находятся в одной плоскости. Это значительно ограничивает движение концевого эффектора и, в свою очередь, влияет на производительность манипулятора.
Плечо Сингулярность
Сингулярность плеча возникает, когда точка пересечения осей шарниров 5 и 6 лежит в плоскости, проходящей через оси шарниров 1 и 2. Здесь есть несколько решений, которые можно реализовать для устранения сингулярности и получения работающего промышленного робота.
Как избежать сингулярности в робототехнике
Источник: www.ennomotive.com
Учитывая различные эффекты, которые сингулярность роботов оказывает на производственные процессы, очень важно иметь способы их избежать. Учитывая, что у разных типов роботов сингулярности различаются в зависимости от типа робота, с которым вы работаете, базовое понимание того, как их избежать, обеспечит легкость выполнения ваших процессов. Как правило, сингулярностей можно избежать, только убедившись, что ваш роботизированные ячейки правильно спроектированы. Это также отражается на дизайне переходной пластины, которую вы выбираете для своего концевого зажима.
Например, если вам посчастливилось настроить роботизированная рука и плохо назначить место отмычки, соответствующее сингулярности запястья, то мало что можно сделать для решения проблемы. При этом единственное, что нужно сделать, это проверить, можно ли использовать позу в несингулярном приложении. Кроме того, сингулярностей также можно избежать, добавив к инструментам небольшие углы. Это имеет большое значение для снижения вероятности того, что робот перейдет в сингулярность. Это метод, который в основном используется техническими специалистами, которые понимают механику и могут настроить решения в своих интересах.
Наконец, сингулярностей также можно избежать, используя программный подход, а математика поможет вам позаботиться обо всем. При этом вы обнаружите, что количество осей значительно уменьшено, чтобы можно было избежать сингулярности. Это в основном потому, что большее количество осей увеличивает вероятность возникновения сингулярностей. Помните, что сингулярности возникают, когда оси выравниваются друг с другом, блокируя движение манипуляторов в определенных направлениях. Уменьшение количества осей также снижает вероятность их выравнивания и блокировки.
Заключение
Сингулярность роботов — это серьезная проблема, с которой сталкиваются в различных промышленных применениях роботов-манипуляторов и другого оборудования для автоматизации. Самостоятельное решение этих проблем может оказаться затруднительным, поэтому вам следует стараться избегать сингулярности робота. Однако, если вы столкнулись с этой проблемой, вы можете найти решение или нанять опытного техника, который удовлетворит проблему.
В качестве альтернативы, наладьте тесные рабочие отношения с уважаемым производитель оборудования для автоматизации кто поможет вам, когда вы столкнетесь с какими-либо особенностями. Не торопитесь, чтобы убедиться, что ваше роботизированное оборудование работает хорошо, чтобы помочь вам полностью настроить его и извлечь выгоду из его использования для вашего бизнеса.