Delarna i en robot spelar alla en roll i dess verksamhet och bestämmer vilken typ av uppgifter den kan användas för. Att ha en djupgående förståelse för sådana delar skulle därför vara det första steget mot att välja rätt industrirobot för dina behov. Även om det finns många delar att tänka på, kanske det skulle vara fördelaktigt att börja med en av de viktigaste; en robotmanipulator.
Vad är robotmanipulation?
A Roboten är en maskin som är programmerad att automatiskt utföra specifika uppgifter på ett förutsägbart sätt. För att göra detta måste den hantera föremål och antingen flytta dem eller påverka dem genom åtgärder som svetsning eller borrning. Det är denna hantering eller procedurer som utförs på objekt som kallas robotmanipulation. Denna definition ger oss därmed sammanhang för att definiera robotmanipulatorer.
En robotmanipulator är en armliknande struktur som är ansluten till kroppen på en robot och används för att utföra uppgifter. En robot utan manipulator skulle motsvara en person som utför en uppgift med händerna bundna bakom ryggen, det är helt enkelt inte lönsamt. Det är faktiskt av denna anledning som robotmanipulatorer också kallas robotarmar.
Vad består robotmanipulatorer av?
Källa: Kawasaki
Robotmanipulatorer består av en serie leder och länkar sammansmälta i deras inre struktur. Från utsidan verkar robotens manipulatorarm bara vara monterad på roboten. Men serien av leder och länkar går längre in i robotkroppen för att binda dem. Detta säkerställer att roboten och manipulatorn arbetar tillsammans i koordinerade vätskerörelser.
Länkar är stela komponenter som sammanfogar olika delar av en robot. Även om deras styvhet ger en fast struktur, skulle det göra det svårt för robotdelarna att röra sig under uppgifter. Som ett resultat läggs fogar till länkarna för att underlätta flexibiliteten. Skarvar är rörliga komponenter som glider mot varandra för att underlätta linjär, roterande eller revolutionerande rörelse av robotdelar. De är byggda och fungerar på samma sätt som en mänsklig armbåge eller knä.
Robotmanipulatorer i olika robotar
Källa: www.brainkart.com
Typerna och antalet leder som en robotmanipulator har avgör dess frihetsgrader, formen på dess arbetshölje och hur den kan appliceras. Detta avgör i sin tur hur en robot kategoriseras. För illustration, låt oss undersöka olika typer av robotar och strukturerna hos deras robotmanipulatorer.
Cartesian Robot - dess manipulatorer är länkade med hjälp av 3 prismatiska leder som är vinkelräta mot varandra och endast ger linjära glidrörelser. Som ett resultat av detta klassificeras en kartesisk robot som en 3-axlig robot och har ett geometriskt arbetshölje.
Polar Robot - armen och kroppen på en polar robot är sammanfogade med hjälp av en roterande led. Denna typ av led möjliggör cirkulära rörelser som gör att den polära robotarmen kan röra sig inom 3 axlar i ett polärt geometrisystem.
Cylindrisk robot - en cylindrisk robotarm arbetar med en roterande led vid basen och en linjär led som gör att den kan röra sig längs den vertikala axeln. Konfigurationen av dessa leder gör att manipulatorn kan förlängas och dras tillbaka men dess arbetshölje är fortfarande ganska begränsat till en liten cylindrisk form.
SCARA Robot – lederna i en SCARA-robot är roterande och underlättar dess rörelser längs XY-axlarna samtidigt som de förblir stela i Z-axeln. På grund av att skarvarna är ett horisontellt plan har SCARA-robotar breda arbetskuvert i halvcirkulär form.
Ledad robot– en ledad robot har de mest flexibla manipulatorerna bland alla andra robotar. Robotmanipulatorarmen är länkad till robotkroppen med en roterande led medan armbågen och andra delar i armen är länkade med hjälp av roterande leder. De roterande lederna gör att armen kan rulla, luta och gira, vilket gör en 6-axlig robot.
Tillämpningar av robotmanipulatorer
Flexibiliteten hos olika robotmanipulatorer kan utnyttjas för att automatisera processer i olika branscher. Exempel på sådan tillämpning inkluderar:
Robotkirurgi - i denna applikation är en ledad robotmanipulator utrustad med kirurgiska instrument som sluteffektorer. Den fjärrstyrs av en kirurg för att utföra kirurgiska manövrar.
Ta och placera – detta är en vanlig industriell applikation där robotmanipulatorer används för upprepade plockningsuppgifter som att packa varor.
PCB-montering – i det här fallet ersätter en robotmanipulator händerna på en mänsklig arbetare för att montera mikrodelar på ett PCB-kort med hög precision och hastighet.
Slutsats
Det är säkert att säga att robotmanipulatorns betydelse inom robotik går längre än bara funktionen. Det går vidare för att definiera strukturen och hur en robot kan appliceras. Kvalitetsmanipulatorer från en ansedd tillverkare av robotarmar skulle därför vara en värdig investering för alla som vågar sig på robotteknik.