Индустријски манипулатори или роботски манипулатори су машине које се користе за манипулацију или контролу материјала без директног контакта. Првобитно је коришћен за манипулацију радиоактивним или био-опасним предметима којима особа може бити тешко да рукује. Али сада се користе у многим индустријама за обављање задатака попут подизања тешких предмета, непрекидног заваривања са добром прецизношћу итд. Осим у индустрији, они се такође користе у болницама као хируршки инструменти. И сада свакодневни лекари увелико користе роботске манипулаторе у својим операцијама.
Пре него што вам кажем о различитим врстама индустријских манипулатора, желео бих да вам кажем о зглобовима.
Зглоб има две референце. Први је редовни референтни оквир који је фиксиран. Други референтни оквир није фиксиран и помераће се у односу на први референтни оквир у зависности од положаја зглоба (или вредности зглоба) који дефинише његову конфигурацију.
Научићемо о два зглоба која се користе у производњи различитих врста индустријских манипулатора.
1. Револуте Јоинт:
Имају један степен слободе и описују ротационе покрете (1 степен слободе) између предмета. Њихова конфигурација је дефинисана једном вредношћу која представља количину ротације око з-осе њиховог првог референтног оквира.
Овде можемо видети револуционарни спој два предмета. Овде следбеник може имати ротационо кретање око своје базе.
2. Призматични зглоб:
Призматични зглобови имају један степен слободе и користе се за описивање транслаторних кретања између предмета. Њихова конфигурација је дефинисана једном вредношћу која представља количину транслације дуж з-осе њиховог првог референтног оквира.
Овде можете видети разне призматичне зглобове у једном систему.
Различите врсте индустријских манипулатора
У индустрији се користе многе врсте индустријских манипулатора у складу са њиховим захтевима. Неки од њих су наведени у наставку.
- Картезијев координатни робот:
У овом индустријском роботу, његове три главне осовине имају призматичне зглобове или се линеарно померају једни према другима. Картезијански роботи су најпогоднији за наношење лепка као у аутомобилској индустрији. Примарна предност картезијанаца је у томе што су способни да се крећу у више линеарних праваца. Такође су у стању да праве уметање у праве линије и лако их је програмирати. Мане картезијанског робота су у томе што му је потребно превише простора јер је већина простора у овом роботу неискоришћена.
- СЦАРА робот:
Скраћеница СЦАРА скраћеница је од Селецтиве Цомплианце Ассембли Робот Арм или Селецтиве Цомплианце Артицулатед Робот Арм. Роботи СЦАРА имају покрете сличне кретању људске руке. Ове машине садрже и зглоб „рамена“ и „лакат“, заједно са осом „зглоба“ и вертикалним покретима. Роботи СЦАРА имају 2 револуционарна зглоба и 1 призматични зглоб. Роботи СЦАРА имају ограничена кретања, али то је такође његова предност јер се могу кретати брже од осталих робота са 6 осовина. Такође је врло крут и издржљив. Углавном се користе у наменске примене које захтевају брзе, поновљиве и зглобне покрете од тачке до тачке као што су палетизација, ДЕ палетизација, машинско утовар / истовар и монтажа. Мане су му што има ограничене покрете и није врло флексибилан.
- Цилиндрични робот:
То је у основи роботска рука која се креће око стуба у облику цилиндра. Цилиндрични роботски систем има три осе кретања - осу кружног кретања и две линеарне осе у хоризонталном и вертикалном кретању руке. Дакле, он има 1 револуционарни зглоб, 1 цилиндрични и 1 призматични зглоб. Данас се цилиндрични роботи мање користе и замењују их флексибилнији и бржи роботи, али он има веома важно место у историји, јер је коришћен за хватање и држање задатака много пре него што је развијено шест осних робота. Његова предност је што се може кретати много брже од картезијанског робота ако две тачке имају исти радијус. Његова мана је што захтева напор да се трансформише из картезијанског координатног система у цилиндрични координатни систем.
- ПУМА Робот:
ПУМА (Програмабилна универзална машина за монтажу или програмабилна универзална манипулациона рука) је најчешће коришћени индустријски робот у монтажи, заваривању и универзитетским лабораторијама. Сличнији је људској руци од СЦАРА робота. Има велику флексибилност више од СЦАРА-е, али такође смањује његову прецизност. Тако се користе у мање прецизним радовима попут склапања, заваривања и руковања предметима. Има 3 револуционарна зглоба, али нису сви зглобови паралелни, други зглоб од основе је правокутни према осталим зглобовима. Због тога је ПУМА усклађена са све три осе Кс, И и З. Недостатак јој је мања прецизност па се не може користити у критичним и високо прецизним апликацијама.
- Поларни роботи:
Понекад се сматра сферним роботима. То су непокретне роботске руке са сферним или скоро сферичним радним омотачима који се могу поставити у поларни координатни систем. Они су софистициранији од картезијанских и СЦАРА робота, али његово контролно решење је много мање компликовано. Има 2 револуционарна зглоба и 1 призматични зглоб за израду у близини сферног радног простора. Његова главна употреба је у руковању операцијама у производној линији и одабиру и постављању робота.
Што се тиче дизајна зглоба, он има две конфигурације:
Питцх-Иав-Ролл (КСИЗ) попут људске руке и Ролл-Питцх-Ролл попут сферног зглоба. Сферни зглоб је најпопуларнији јер је механички једноставнији за примену. Показује јединствене конфигурације које се могу идентификовати и последично избећи приликом рада са роботом. Трговина између једноставности робусних решења и постојања појединачних конфигурација повољна је за сферни дизајн зглоба, и то је разлог његовог успеха.