Понимание роботизированных манипуляторов: полное руководство
Что такое роботизированная манипуляция?
Робот — это машина, запрограммированная для автоматического выполнения специфических задач предсказуемым образом. Для этого он должен манипулировать объектами: перемещать их или воздействовать на них (сварка, сверление). Это воздействие на объекты и называется роботизированной манипуляцией.
Роботизированный манипулятор — это рукообразная структура, соединенная с корпусом робота и используемая для выполнения задач. Робот без манипулятора подобен человеку, пытающемуся выполнить работу, имея завязанные руки — это просто нежизнеспособно. Именно поэтому манипуляторы часто называют робототехническими руками.
Из чего состоят робототехнические манипуляторы?
Роботизированные манипуляторы состоят из ряда шарниров и звеньев во внутренней структуре. Наружно манипулятор кажется просто закрепленным на роботе, но шарниры и звенья проходят глубоко в корпус, обеспечивая скоординированные плавные движения.
Звенья — жесткие компоненты, соединяющие части робота. Их жесткость обеспечивает прочность, но затрудняет движение. Поэтому добавляют шарниры — подвижные компоненты, скользящие друг относительно друга для линейного, вращательного или вращательного движения. Они работают как человеческий локоть или колено.
Манипуляторы в разных типах роботов
Типы и количество шарниров определяют степени свободы, форму рабочей зоны и сферу применения. Рассмотрим основные типы:
Картезианский робот
Его манипуляторы соединены 3 призматическими шарнирами, перпендикулярными друг другу, обеспечивающими только линейное скольжение. Классифицируется как 3-осевой робот с геометрической рабочей зоной.
Полярный робот
Рука и корпус соединены вращательным шарниром, обеспечивающим круговые движения в полярной системе координат по 3 осям.
Цилиндрический робот
Использует вращательный шарнир у основания и линейный для вертикального перемещения. Манипулятор удлиняется и укорачивается, рабочая зона ограничена цилиндрической формой.
SCARA-робот
Шарниры вращательные, обеспечивают движение по осям XY при жесткости по Z. Благодаря горизонтальной плоскости шарниров имеют широкое полукруглое рабочее пространство.
Артикулированный робот
Самый гибкий манипулятор. Рука соединена с корпусом вращательным шарниром, локоть и другие части — вращательными (revolute) шарнирами, позволяющими крен, тангаж и рыскание — это 6-осевой робот.
Применение роботизированных манипуляторов
Гибкость манипуляторов позволяет автоматизировать процессы в разных отраслях:
- Роботизированная хирургия — артикулированный манипулятор с хирургическими инструментами в качестве энд-эффекторов, управляется хирургом удаленно.
- Pick and place (захват и перемещение) — распространенное промышленное применение для повторяющихся задач упаковки.
- Монтаж печатных плат (PCB) — манипулятор заменяет руки человека при сборке микродеталей с высокой точностью и скоростью.
Заключение
Значение роботизированного манипулятора в робототехнике выходит за рамки простой функции — оно определяет структуру и сферу применения робота. Качественные манипуляторы от надежного производителя роботизированных рук — достойная инвестиция для входа в робототехнику.
Промышленный робот
- Роботы в действии: отрасли и компании, использующие автоматизацию
- Промышленные роботы: Полное экспертное руководство
- Роботизация процессов (RPA): преимущества и трансформация промышленности
- Роботизированная сварка в производстве: Полное экспертное руководство
- Как создаются манипуляторы роботов: проектирование и функции
- Как робототехника перевернула автомобилестроение
- Роботизированные складские системы: определение, применение и преимущества
- M2M (Machine-to-Machine) коммуникация: что это и почему это важно
- Термография: как инфракрасное изображения обнаружение температурных вариаций
- Индустрия 4.0: ключевые технологии и преимущества