Извор: ввв.идтецхек.цом
Употреба роботских руку у прерађивачкој индустрији је у порасту са све више предузећа која се баве предности употребе роботских руку. Ако планирате да укључите роботске руке у своје пословне процесе, онда морате бити сигурни да сте добро информисани. Потражите квалитет произвођач роботске руке са којима можете радити за квалитетне резултате.
Роботска рука има тело, зглоб и крајњи ефектор. Крајњи ефектор је оно што се користи за држање различитих производа или преузимање различитих задатака. У већини случајева биће вам потребан крајњи ефектор да се прецизно креће у различитим правцима. Овде морате да се уверите да сте свесни сингуларности робота и како она утиче на перформансе ваше роботске руке. У овом чланку улазимо у дубину сингуларности робота и зашто је то неопходно имати на уму.
Шта је сингуларност робота
Извор: ввв.тецхнологиревиев.цом
Сингуларност робота се односи на конфигурацију у којој је крајњи ефектор робота кретање је блокирано у одређеним правцима. Ова конфигурација доводи до ограничења ефикасности и прецизности роботске руке са којом радите. Генерално, када је у питању 6-осне роботске руке, функционишу тако што се крећу у кретањима у односу на осе Кс, И и З у 3Д или картезијанској равни. Састоји се од 6 зглобова који доприносе 6 степени слободе које роботска рука доживљава док је у акцији.
Овај степен слободе омогућава роботској руци да се креће у различитим правцима и да лако постигне задатке за које је дизајнирана. Ако којим случајем, крајњи ефекат робота није у могућности да дође до производа или се креће у погрешном смеру, овде долази до проблема сингуларности. Неке сингуларности је прилично лако идентификовати и решити што вам омогућава да се вратите на свој задатака. Међутим, с друге стране, неки роботи ће искусити сингуларности које је теже идентификовати осим уз помоћ сложених и дугачких формула.
Шта утиче на сингуларност робота?
Извор: ввв.мецадемиц.цом
Сингуларност робота ће имати различите ефекте, а такође и изазове, посебно када се идентификују специфични проблеми. Ови изазови варирају у зависности од неколико фактора који се налазе на роботској руци са којом ћете радити. Сложеност и озбиљност сингуларности коју доживљава ваш робот зависе од броја зглобова, типа робота (линеарни или ротациони) и геометријског распореда.
An рука индустријског робота има два простора где се лако може контролисати. Ово је обично зглобни простор и картезијански простор. Са различитим просторима у којима роботска рука ради, открићете да ће имати два сета команди за кретање у режиму положаја.
Када су у питању команде за зглобни простор, робот ће добити посебна упутства са жељеним скупом зглобних простора. Затим ће се померити да доведе сваки зглоб на предложено позиционирање зглоба у линеарном и симултаном преводу. Са командама картезијанског простора, предлог роботу ће садржати жељену позу за крајњи ефектор са специфичном картезијанском путањом. Картезијанска путања је дизајнирана да буде линеарна или кружна.
Да би се робот тачно поравнао са картезијанским зглобом и командовао, роботски контролер израчунава инверзну позицију и кинематику брзине робота. Ово резултира правим позиционирањем крајњег ефектора за извршење пројектованог задатка. Међутим, ако су прорачуни погрешни, онда се сингуларности јављају тамо где откријете да крајњи ефектор није тачно позициониран. Ово вам показује конфигурације које желите да избегнете како бисте спречили да проблеми са сингуларношћу ометају ваше процесе аутоматизације.
Функције сингуларности робота
Извор: ввв.дигнитед.цом
Допуштене сингуларности робота треба избегавати по сваку цену како би се осигурало да ваша индустријска роботска рука може најбоље да ради на жељеним задацима. Ако сазнате више о функцији сингуларности робота, боље ћете разумети зашто бисте то требали да избегнете. Сингуларност робота је углавном повезана са две различите функције.
Смањење мапирања брзине
Извор: студиволф.вордпресс.цом
Замислите два картезијанска робота који се користе за оријентацију својих крајњих ефектора у различитим правцима. Два робота имају позиционирање по шест оса са наслагама од три ортогоналне линеарне вођице и три степена ротације. Када робот који се користи може да задржи осе и зглобове тамо где треба да буду, онда је оријентација крајњег ефектора лака.
Може континуирано да користи крајњи ефектор дуж 6Д путање унутар свог радног простора, задржавајући прецизност и тачност. Међутим, када се осе и зглобови поклопе, јавља се сингуларност и робот више није у стању да се креће са 6 степени слободе који су му на располагању.
Са овим роботом, открићете да не може да ротира свој крајњи ефектор око осе које се поклапају са окретним зглобовима. Ова врста сингуларности се често назива бравом кардана. С обзиром да се већина сингуларитета решава уз помоћ једначина, откривате да постаје теже одредити брзину одређених картезијански вектори. Када дође до сингуларности, то омета вашу способност да схватите интензитет у бројевима који су повезани са приказаним брзинама.
Бити у стању да мерите брзине роботске руке је од суштинског значаја да бисте били сигурни да поштујете безбедност. Када се суочите са проблемом сингуларности, открићете да он представља велики ризик за роботику иако још увек нису у тој тачки. То резултира великим брзинама зглобова које могу бити опасне, посебно ако радите са великим и брзим индустријским роботима. Због тога је мапирање брзина са којима радите толико важно.
Ограничене унутрашње границе радног простора
Извор: Иоутубе
Када је у питању сингуларност робота, она не утиче само на кинематику инверзне брзине, већ се и спушта до инверзних кинематичких једначина положаја. Када радите са индустријским роботима, видећете да они садрже једначине и решења за различите положаје зглобова. Различита представљена решења уско су повезана са различитим типовима конфигурације.
На пример, ако ваш робот има 8 јединствених решења за положаје зглобова до крајњег ефектора, он ће такође имати 8 различитих типова конфигурације. Да бисте променили тип конфигурације, морали бисте да прођете кроз сингуларност. Сингуларности су границе које се налазе између 6Д ентитета представљених у картезијанском радном простору је типичан 6-осни робот. Ово ограничава различите конфигурације које можете постићи и границе радног простора које су вам доступне индустријски робот.
Типови сингуларности робота у вертикално артикулисаном роботу
Извор: блог.грабцад.цом
С обзиром на чињеницу да се сингуларности робота могу појавити у било којој индустријској роботској руци са којом радите, важно је схватити да постоје различити типови. Баш као што роботска рука долази у различитим деловима, сингуларности ће такође утицати на ове различите делове што доводи до разних проблема.
Овде је важно имати на уму различите осе зглобова које се налазе у индустријским роботским рукама. Радићете са 2 и 3 који су паралелни, 1 и 4 који су нормални на 2 и 3, осом зглоба 5 која је нормална на спојеве осовина 4 и 6. Сада када боље разумете различите осе и зглобови сте на бољем месту за истраживање типова сингуларности. Најочигледнији типови сингуларитета у а вертикално зглобна рука робота узети у обзир укључују:
Сингуларност зглоба
Извор: ситес.гоогле.цом
Када су у питању вертикално зглобне роботске руке са инлине ручни зглобови, они имају тенденцију да имају сингуларност зглоба као најчешћи проблем. Ова врста сингуларности настаје када се осе спојева 4 и 6 поклапају једна са другом. Када се то догоди, зглоб није у стању да помери крајњи ефектор у правцу осе зглоба 5. У примени, размотрите руку индустријског робота која ради тачно.
Да би пратио линију кроз сингуларитет, спојеви 4 и 6 морају бити симултани и ротирани за 90 степени. Ово ће бити урађено у супротним правцима како би се осигурало да је процес тачан. Ово показује да је укрштање сингуларности ручног зглоба изводљиво. Међутим, када дођете до сингуларности, крајњи ефектор остаје непомичан док се два зглоба ротирају. Да би крајњи ефектор прешао сингуларитет, мора се прво зауставити. Да је у примени, ометало би прецизност индустријске руке док је на раду. Постоји мноштво решења за сингуларност зглоба која се лако могу применити да би се решио проблем.
Елбов Сингуларити
Извор: ввв.елецтроницстеацхер.цом
Друга врста сингуларности на коју можете наићи када радите вертикално зглобне роботске руке са инлине зглобовима је сингуларност лакта. Углавном се јавља када центар зглоба лежи на равни која пролази кроз осе зглобова 2 и 3. Центар зглоба се користи за означавање тачке у којој се секу осе зглобова 4, 5 и 6. У сингуларности лакта, видећете да је рука потпуно истегнута и да може да садржи неке случајеве у којима се не може у потпуности савити. Ова врста сингуларности је углавном одређена осовином и позицијом зглоба 3. Сингуларност лакта такође садржи неколико решења која вам могу помоћи да решите све проблеме са перформансама које можете да имате са својом роботском руком. Ова врста сингуларности се јавља прилично често и лако се може предвидети и такође избећи.
Сингуларност рамена
Извор: блендерартистс.орг
Коначна сингуларност на коју можете наићи је сингуларност рамена која се јавља када центар зглоба робота лежи на линији која пролази кроз осе зглобова 1 и 2. Ова сингуларност је најкомплекснија међу осталима с обзиром да не зависи од један заједнички положај. Код сингуларности рамена, ограничење се поставља на кретање у правцу осе зглоба 2.
У примени, да би робот пратио линију кроз сингуларност рамена, зглобови 1 и 4 морају истовремено да се ротирају под углом од 90 степени. Ова ротација као у сингуларности зглоба се врши у супротним смеровима док се крајњи ефектор остаје константан. Као иу сингуларности ручног зглоба, кретање кроз сингуларност рамена је могуће, међутим, крајњи ефектор ће морати да се заустави да би то омогућио. Ова сингуларност такође садржи неколико решења која се могу применити како би се осигурало да роботска рука поново ради у свом најбољем стању.
Типови сингуларности у колаборативном роботу са шест оса (кобот)
Извор: ввв.истоцкпхото.цом
Када су у питању колаборативни роботи, наћи ћете осе спојева 2, 3 и 4 које су паралелне, оса зглоба 1 се сече и нормална је на осу зглоба 2. Поред тога, садржи и осу зглоба 5 која се сече и нормална је на осовине зглобова 4 и 6. Као сингуларности код зглобних робота, ови роботи такође имају различита решења у односу на различите типове конфигурације. Типови сингуларитета укључени у Цоботс укључују:
Сингуларност зглоба
Сингуларност зглоба код ових робота настаје када осе зглобова 4 и 6 постану паралелне. У овој ситуацији можете открити да се осе зглобова 2, 3, 4 и 5 могу померати док крајњи ефектор остаје константан.
Елбов Сингуларити
Код ових робота, сингуларност лакта се јавља када су осе зглобова 2, 3 и 4 у истој равни. Ово у великој мери ограничава кретање крајњег ефектора и заузврат утиче на перформансе роботске руке.
Сингуларност рамена
Сингуларност рамена настаје када тачка пресека оса спојева 5 и 6 лежи у равни која пролази кроз осе спојева 1 и 2. Овде постоји неколико решења која се могу применити да би се поправила сингуларност и да би индустријски робот био у функцији.
Како избећи сингуларност у роботици
Извор: ввв.енномотиве.цом
Уз различите ефекте, сингуларност робота има на производне процесе, од суштинског је значаја да постоји начин да се они избегну. С обзиром на то да различите врсте робота, сингуларности варирају у зависности од врсте робота са којим радите, основно разумевање како да их избегнете обезбедиће да се ваши процеси одвијају са лакоћом. Уопштено говорећи, сингуларности се могу избећи само ако се обезбеди да ваш роботске ћелије су правилно дизајнирани. Ово се такође своди на дизајн који се налази на адаптерској плочи коју одаберете да користите за крајњи ефектор.
На пример, ако случајно конфигуришете свој роботска рука и лоше доделите локацију одабира која одговара сингуларности зглоба, онда не можете много да урадите да бисте решили проблем. Уз ово, једино што треба да урадите је да проверите да ли се поза може користити у несингуларној примени. Поред тога, сингуларности се такође могу избећи додавањем малих углова алату. Ово увелико помаже у смањењу шанси да се робот пресели у сингуларитет. Ово је техника коју углавном користе техничари који разумеју механику и могу да подесе решења у своју корист.
Коначно, сингуларности се такође могу избећи применом програмског приступа и да вам математика помогне да се побринете за ствари. У томе ћете открити да је број оса знатно смањен како би се избегао сингуларност. Ово углавном зато што већи број оса повећава шансе за појаву сингуларитета. Запамтите, сингуларности се јављају када се осе поравнају једна са другом блокирајући кретање роботских руку у одређеним правцима. Смањење броја оса такође смањује шансе да се оне поравнају и изазову блокаде.
Закључак
Сингуларност робота је велики проблем који се суочава у различитим индустријским применама роботских руку и друге опреме за аутоматизацију. Самостално решавање ових проблема може се показати као напорно, због чега би требало да покушате да избегнете сингуларност робота. Међутим, ако наиђете на овај проблем, можете пронаћи решење или унајмити искусног техничара који ће решити проблем.
Алтернативно, изградите близак радни однос са реномираним произвођач опреме за аутоматизацију који ће вам помоћи када наиђете на било какве сингуларности. Одвојите време како бисте били сигурни да ваша роботска опрема добро функционише како би вам помогла да у потпуности прилагодите и искористите њену употребу за ваше пословање.