Che cos'è un manipolatore robot?
Un robot manipolatore è un meccanismo robotico simile a un braccio progettato per manipolare o spostare materiali, strumenti e parti senza il contatto umano diretto. La maggior parte dei manipolatori robotici sono dispositivi leggeri che consentono agli esseri umani di interagire con gli oggetti in un ambiente in totale sicurezza. A volte, un materiale può essere pericoloso o radioattivo, oppure può essere semplicemente posizionato in un luogo inaccessibile. I manipolatori robotici assomigliano a bracci robotici e sono composti da un numero di segmenti. Sono utilizzati in applicazioni industriali per eseguire in modo efficace compiti come assemblaggio, saldatura, finitura superficiale e perforazione.
Le braccia segmentate possono afferrare e spostare oggetti sotto il controllo umano. Ogni manipolatore di robot commerciale è costituito da due elementi discreti: il controller e il braccio del manipolatore. La maggior parte di questi bracci ha sei gradi di libertà e un controller proprietario. I bracci differiscono l'uno dall'altro nel modo in cui i diversi componenti sono disposti per offrire un determinato tipo di prestazioni. Le prestazioni del manipolatore sono misurate da caratteristiche quali precisione, peso del carico utile e velocità. La portata e la destrezza sono misurate anche quando si prendono decisioni sulle prestazioni di un manipolatore di robot.
La portata è una misura della misura in cui il manipolatore copre l'area di lavoro. La destrezza è una proprietà dello spostamento angolare delle articolazioni nel braccio. Il peso del carico utile è specificato dal produttore e tiene conto anche della capacità del carico utile con condizioni di portata e velocità diverse. La capacità del braccio di ripetere il movimento, o la ripetibilità, viene misurata per avere un'idea precisa della precisione del braccio. Simulazioni e metodi di test del movimento vengono utilizzati per verificare i parametri di prestazione per varie applicazioni.
Varie combinazioni di collegamenti e giunti portano a vari tipi di manipolatori. Le parti rigide che collegano i giunti sono chiamate collegamenti. I giunti consentono ai collegamenti di muoversi e possono essere lineari o rotanti. I giunti meccanici lineari consentono solo movimenti non rotazionali tra collegamenti adiacenti. I giunti rotanti, tuttavia, consentono alle maglie di collegamento di ruotare.
Ad esempio, il tipo cilindrico di manipolatore robot è fabbricato con giunti lineari, che sono collegati a un giunto rotante di base. Un robot cartesiano, o la configurazione a portale, è costituito da giunti lineari nel braccio. Una configurazione polare consiste in una combinazione di giunti lineari e rotanti. Un manipolatore robot articolato, al contrario, ha un braccio i cui collegamenti sono collegati mediante giunti rotanti.
Fondamentalmente, il manipolatore può essere pensato come un polso collegato a un braccio e un corpo. Il polso ha alcune articolazioni compatte e viene utilizzato per orientare le parti. Il braccio e il corpo vengono utilizzati per manipolare gli strumenti o le parti all'interno dello spazio di lavoro. Quest'ultimo può essere configurato in modi adatti a diversi tipi di applicazioni.
Molti bracci del manipolatore possono essere fissati su quasi tutte le superfici. Alcuni manipolatori sono avanzati al punto in cui i polsi contengono dita meccaniche avvincenti. Ciò consente al manipolatore robot di raccogliere un oggetto delicato come un uovo. Alcuni manipolatori sono inoltre dotati di software avanzato che consente loro di essere controllati con un computer o integrati con altri sistemi senza sforzo.