Джерело: www.idtechex.com
Використання роботизованої зброї в обробній промисловості зростає, і до неї приєднується все більше компаній переваги використання роботизованих рук. Якщо ви плануєте включити роботизовану руку у свої бізнес-процеси, вам потрібно переконатися, що ви добре поінформовані. Шукайте якість виробник роботизованих рук з якими можна працювати для отримання якісних результатів.
Роботизована рука має тіло, зап’ястя, а також кінцевий ефектор. Кінцевий ефектор – це те, що використовується для утримання різних продуктів або виконання різних завдань. У більшості випадків вам знадобиться кінцевий ефектор, щоб рухатися в різних напрямках з точністю. Саме тут вам потрібно переконатися, що ви знаєте про особливість робота та про те, як це впливає на роботу вашої роботизованої руки. У цій статті ми детально розглянемо особливість робота та розглянемо, чому важливо пам’ятати про це.
Що таке сингулярність робота
Джерело: www.technologyreview.com
Сингулярність робота стосується конфігурації, де робот кінцевий ефектор рух заблоковано в певних напрямках. Ця конфігурація обмежує ефективність і точність роботизованої руки, з якою ви працюєте. Загалом, коли справа доходить до 6-осьові роботизовані руки, вони працюють, рухаючись відносно осей X, Y і Z у тривимірній або декартовій площині. Він складається з 3 з’єднань, які створюють 6 ступенів свободи роботизованої руки під час роботи.
Цей ступінь свободи дозволяє руці робота рухатися в різних напрямках і легко досягати завдань, для яких вона призначена. Якщо випадково робот-кінцевий виконавець не зможе дістатися до продуктів або рухається в неправильному напрямку, ось тут виникає проблема сингулярності. Деякі сингулярності досить легко визначити та вирішити, що дозволяє повернутися до вашого завдання. Однак, з іншого боку, деяким роботам буде важче ідентифікувати сингулярності, окрім як за допомогою складних і довгих формул.
Що впливає на сингулярність робота?
Джерело: www.mecademic.com
Сингулярність робота матиме різні ефекти, а також виклики, особливо при виявленні конкретних проблем. Ці завдання відрізняються залежно від кількох факторів, представлених на роботі-руці, з якою ви працюватимете. Складність і серйозність сингулярності, яку відчуває ваш робот, залежить від кількості суглобів, типу робота (лінійний чи поворотний) і геометричного розташування.
An рука промислового робота має два простори, де ним можна легко керувати. Зазвичай це суглобова щілина та декартова щілина. З різними просторами, де працює роботизована рука, ви виявите, що вона матиме два набори команд руху в режимі позиції.
Коли мова заходить про команди стиків, робот отримуватиме конкретні інструкції з потрібним набором стиків. Потім він перемістить кожне з’єднання в запропоноване положення з’єднання в лінійному та одночасному перекладі. За допомогою команд декартового простору пропозиція для робота міститиме бажану позу для кінцевого ефектора з певним декартовим шляхом. Декартова траєкторія може бути лінійною або круговою.
Щоб робот точно вирівнявся з декартовим шарніром і командами, контролер робота обчислює зворотне положення та кінематику швидкості робота. Це призводить до правильного розташування кінцевого ефектора для виконання розробленого завдання. Однак, якщо розрахунки неправильні, сингулярності виникають там, де ви виявите, що кінцевий ефектор розташований неточно. Це показує вам конфігурації, яких ви хочете уникнути, щоб проблеми з сингулярністю не перешкоджали вашим процесам автоматизації.
Функції сингулярності робота
Джерело: www.dignited.com
Слід за будь-яку ціну уникати певних особливостей робота, щоб ваша промислова роботизована рука могла якнайкраще працювати над бажаними завданнями. Дізнавшись більше про функцію сингулярності робота, ви краще зрозумієте, чому ви повинні прагнути її уникати. Особливість робота в основному пов’язана з двома різними функціями.
Зниження картографування швидкості
Джерело: studywolf.wordpress.com
Розглянемо двох декартових роботів, які використовуються для орієнтації їхніх кінцевих ефекторів у різних напрямках. Два роботи оснащені шестиосьовим позиціонуванням із набором трьох ортогональних лінійних напрямних і трьома ступенями обертання. Коли використовуваний робот може тримати осі та суглоби там, де вони повинні бути, тоді орієнтація кінцевого ефектора стає легкою.
Він може безперервно використовувати кінцевий ефектор уздовж траєкторії 6D у своєму робочому просторі, зберігаючи точність і точність. Однак, коли осі та суглоби збігаються, виникає сингулярність, і робот більше не може рухатися з 6 ступенями свободи, які є в його розпорядженні.
З цим роботом ви виявите, що він не може обертати свій кінцевий ефектор навколо осей, які збігаються з поворотними шарнірами. Такий вид сингулярності часто називають карданним замком. Враховуючи, що більшість сингулярностей розв’язуються за допомогою рівнянь, стає важче визначити швидкість певних декартові вектори. Коли виникає сингулярність, це заважає вам визначити інтенсивність у числах, пов’язаних із показаними швидкостями.
Можливість вимірювати швидкість роботизованої руки є важливою для забезпечення безпеки. Стикаючись із проблемою сингулярності, ви виявляєте, що вона становить великий ризик для робототехніки, навіть якщо вони ще не досягли цієї точки. Це призводить до високої швидкості з’єднання, що може бути небезпечним, особливо якщо ви працюєте з великими та швидкими промисловими роботами. Ось чому так важливо скласти карту швидкостей, з якими ви працюєте.
Обмежені межі внутрішнього робочого простору
Джерело: Youtube
Коли справа доходить до сингулярності робота, вона не лише впливає на кінематику зворотної швидкості, але й просочується до кінематичних рівнянь зворотного положення. Працюючи з промисловими роботами, ви побачите, що вони містять рівняння та розв’язки для різних позицій з’єднань. Різні запропоновані рішення тісно пов’язані з різними типами конфігурацій.
Наприклад, якщо ваш робот має 8 унікальних рішень для позицій з’єднання до кінцевої позиції ефектора, він також матиме 8 різних типів конфігурації. Щоб змінити тип конфігурації, вам доведеться пройти через сингулярність. Сингулярності — це межі між 6D-сутностями, представленими в декартовому робочому просторі — це типовий 6-осьовий робот. Це обмежує різні конфігурації, які ви можете отримати, і межі робочого простору, доступні для вас промисловий робот.
Типи сингулярності робота у роботі з вертикальним шарніром
Джерело: blog.grabcad.com
Враховуючи той факт, що особливість робота може виникнути в будь-якій промисловій роботі, з якою ви працюєте, важливо розуміти, що існують різні типи. Подібно до того, як робота-рука складається з різних частин, сингулярності також впливатимуть на ці різні частини, що призведе до різноманітних проблем.
Тут важливо мати на увазі різні осі з’єднань промислових роботів. Ви працюватимете з 2 і 3, які є паралельними, 1 і 4, які є нормальними до 2 і 3, віссю шарніра 5, яка є нормальною до осей, з’єднаннями 4 і 6. Тепер, коли ви краще розумієте, різні осі та суглоби, ви знаходитесь у кращому місці для дослідження типів сингулярності. Найбільш очевидні типи сингулярностей в a вертикально шарнірна рука робота для розгляду включають:
Сингулярність зап'ястя
Джерело: sites.google.com
Коли йдеться про вертикально шарнірні руки робота з вбудовані зап'ястя, у них, як правило, найбільш поширеною проблемою є зап’ястя. Цей тип сингулярності виникає, коли осі 4 і 6 суглобів збігаються одна з одною. Коли це відбувається, зап’ястя не в змозі рухати кінцевий ефектор у напрямку осі суглоба 5. У застосуванні розглянемо руку промислового робота, яка працює точно.
Щоб він проходив по лінії через сингулярність, суглоби 4 і 6 повинні бути одночасними і обертатися на 90 градусів. Це буде зроблено в протилежних напрямках, щоб забезпечити точність процесу. Це свідчить про те, що перетин сингулярності зап’ястя можливий. Однак, як тільки ви досягаєте сингулярності, кінцевий ефектор залишається нерухомим, а два суглоби обертаються. Щоб кінцевий ефектор перетнув сингулярність, він повинен спочатку зупинитися. Якби це було в застосуванні, це перешкоджало б точності промислової руки під час роботи. Існує безліч рішень для усунення зап’ястя, які можна легко застосувати, щоб вирішити цю проблему.
Сингулярність ліктя
Джерело: www.electronicsteacher.com
Другий тип сингулярності, з яким ви можете зіткнутися при роботі по вертикалі шарнірні руки робота з вбудованими зап'ястями є особливістю ліктя. В основному це відбувається, коли центр зап’ястка лежить на площині, що проходить через осі суглобів 2 і 3. Центр зап’ястка використовується для позначення точки, де перетинаються осі суглобів 4, 5 і 6. В сингулярності ліктя ви побачите, що рука повністю витягнута, і в деяких випадках її неможливо повністю скласти. Цей вид сингулярності здебільшого визначається віссю та положенням суглоба 3. Ліктьова сингулярність також має кілька рішень, які можуть допомогти вам вирішити будь-які проблеми з продуктивністю, які можуть виникати під час роботи з рукою робота. Цей тип сингулярності трапляється досить часто, його можна легко передбачити, а також уникнути.
Сингулярність плеча
Джерело: blenderartists.org
Останньою сингулярністю, з якою ви можете зіткнутися, є сингулярність плеча, яка виникає, коли центр зап’ястя робота лежить на лінії, що проходить через осі суглобів 1 і 2. Ця сингулярність є найскладнішою серед інших, оскільки вона не залежить від єдине положення суглоба. При особливості плеча обмеження накладається на рух у напрямку осі 2 суглоба.
У застосуванні, щоб робот міг слідувати лінії через сингулярність плеча, суглоби 1 і 4 повинні обертатися одночасно під кутом 90 градусів. Це обертання, як і в зап’ясті, виконується в протилежних напрямках, поки кінцевий ефектор залишається постійним. Як і в сингулярності зап’ястя, рух через сингулярність плеча можливий, однак кінцевий ефектор повинен зупинитися, щоб зробити це можливим. Ця унікальність також містить кілька рішень, які можна реалізувати, щоб гарантувати, що роботизована рука знову працюватиме якнайкраще.
Типи сингулярності в шестиосьовому роботі для співпраці (кобот)
Джерело: www.istockphoto.com
Коли справа доходить до колаборативні роботи, ви знайдете осі з’єднань 2, 3 і 4, які є паралельними, вісь з’єднання 1 перетинається та є перпендикулярною до осей з’єднання 2. Крім того, тут також є вісь з’єднання 5, яка перетинається та є нормальною до осей шарнірів 4 і 6. Подібно до особливостей шарнірних роботів, ці роботи також мають різні рішення щодо різних типів конфігурації. Типи сингулярностей, включені в Cobots, включають:
Сингулярність зап'ястя
Особливість зап’ястя у цих роботів виникає, коли осі суглобів 4 і 6 стають паралельними. У цій ситуації ви можете виявити, що осі суглобів 2, 3, 4 і 5 можуть рухатися, тоді як кінцевий ефектор залишається постійним.
Сингулярність ліктя
У цих роботів сингулярність ліктя виникає, коли осі суглобів 2, 3 і 4 знаходяться в одній площині. Це значно обмежує рух кінцевого ефектора та, у свою чергу, впливає на роботу роботизованої руки.
Сингулярність плеча
Сингулярність плеча виникає, коли точка перетину осей суглобів 5 і 6 лежить у площині, що проходить через осі суглобів 1 і 2. Тут є кілька рішень, які можна реалізувати, щоб усунути сингулярність і мати робочого промислового робота.
Як уникнути сингулярності в робототехніці
Джерело: www.ennomotive.com
З огляду на різні ефекти, які сингулярність робота має на виробничі процеси, важливо мати способи їх уникнути. Враховуючи, що різні типи роботів, особливості відрізняються залежно від типу робота, з яким ви працюєте, базове розуміння того, як їх уникнути, гарантує, що ваші процеси виконуватимуться легко. Загалом, унікальності можна уникнути, лише переконавшись, що ваші роботизовані клітини належним чином розроблені. Це також залежить від дизайну адаптерної пластини, яку ви вибрали для кінцевого ефектора.
Наприклад, якщо ви налаштуєте свій роботизована рука і погано призначити місце вибору, щоб відповідати сингулярності зап’ястя, то ви мало що можете зробити, щоб вирішити проблему. З цим єдине, що потрібно зробити, це перевірити, чи можна використовувати позу в неодинокій програмі. Крім того, сингулярності також можна уникнути, додавши невеликі кути до інструменту. Це значною мірою допомагає зменшити ймовірність того, що робот переміститься в сингулярність. Це техніка, яка в основному використовується техніками, які розуміють механіку та можуть налаштувати рішення на свою користь.
Нарешті, сингулярності також можна уникнути, застосувавши підхід до програмування, а математика допоможе вам подбати про речі. Тут ви побачите, що кількість осей значно зменшено, щоб уникнути сингулярності. Це головним чином тому, що більша кількість осей збільшує ймовірність виникнення сингулярностей. Пам’ятайте, що сингулярності виникають, коли осі вирівнюються одна з одною, блокуючи рух роботизованих рук у певних напрямках. Зменшення кількості осей також зменшує ймовірність їх вирівнювання та спричинення блокування.
Висновок
Сингулярність роботів є великою проблемою, яка виникає в різних промислових застосуваннях роботизованих рук та іншого обладнання для автоматизації. Самостійне вирішення цих проблем може виявитися важким, тому вам слід намагатися уникати сингулярності робота. Однак, якщо ви зіткнулися з цією проблемою, ви можете знайти рішення або найняти кмітливого технічного спеціаліста, який вирішить проблему.
Крім того, побудуйте тісні робочі стосунки з авторитетною компанією виробник обладнання для автоматизації хто допоможе вам, коли ви зіткнетеся з будь-якими особливостями. Не поспішайте, щоб переконатися, що ваше робототехнічне обладнання працює належним чином, щоб допомогти вам повністю налаштувати та отримати вигоду від його використання для вашого бізнесу.