Was ist ein kartesischer Roboter?
Ein kartesischer Roboter, auch als kartesischer Koordinatenroboter bekannt, ist eine übliche Art von Industrieroboter. Es hat drei "Arme", die jeweils entlang linearer Steuerachsen funktionieren. Jede dieser Achsen steht im rechten Winkel zu den beiden anderen. Eine übliche Anwendung für den kartesischen Roboter ist eine CNC-Maschine (Computer Numerical Control), die vielfältig eingesetzt werden kann, insbesondere als Fräs- oder Ziehmaschine.
Die Grundform eines kartesischen Roboters besteht aus drei "Armen". Jeder Arm kann sich nur entlang einer zweidimensionalen Achse bewegen - er kann sich nur vorwärts oder rückwärts oder, wenn der Arm vertikal ist, nach oben oder unten bewegen. Jeder Arm ist jedoch rechtwinklig zu den beiden anderen, sodass der Roboter die Bewegungen aller drei Arme nutzen kann, um verschiedene Punkte in einem dreidimensionalen Raum zu erreichen. Diese Arme können je nach Einsatzzweck des Roboters sehr unterschiedlich groß sein. In einigen besonders großen Ausführungen wird der horizontale Arm an beiden Enden abgestützt. Dies wird als Portalroboter bezeichnet.
Der Hauptvorteil des kartesischen Roboters gegenüber anderen Industrierobotertypen besteht darin, dass alle drei Achsen der Steuerung eher linear als rotatorisch sind. Eine lineare Steuerachse ist von Vorteil, da sie die Armlösung des Roboters erheblich vereinfacht. Um einen Roboter für eine bestimmte Aufgabe zu programmieren, muss der Programmierer in der Lage sein, den Roboter so zu programmieren, dass er sich entlang seiner Steuerachsen bewegt, um die verschiedenen gewünschten Positionen zu erreichen. Das Bestimmen dieser Armlösung erfordert Berechnungen, um die gewünschten Positionen relativ zu den Steuerachsen des Roboters zu bestimmen. Lineare Berechnungen sind viel einfacher zu berechnen, da der Programmierer diese Berechnungen in geschlossener Form nach trigonometrischen Grundprinzipien durchführen kann.
Aufgrund der Fähigkeit des kartesischen Roboters, relativ einfach verschiedene Punkte in einem dreidimensionalen Raum zu erreichen, ist seine häufigste Anwendung eine CNC-Maschine. CNC-Maschinen verwenden Computerprogramme, um die erforderlichen Befehle zu extrahieren, damit der Roboter auf die gewünschte Weise funktioniert, und um diese Befehle dann in den Roboter zu laden. Sie ermöglichen eine sehr präzise Bewegung des Roboters und machen kartesische Roboter für verschiedene Zeichen- und Zeichenfunktionen geeignet. Wenn ein kartesischer Roboter auf diese Weise verwendet wird, kann ein Werkzeug auf eine Oberfläche abgesenkt oder von dieser abgehoben werden, während es sich entlang der X- und Y-Ebene bewegt, um ein bestimmtes Design zu erstellen.