Che cos'è un robot parallelo?
Un robot parallelo, chiamato anche manipolatore parallelo, è un meccanismo che presenta ottime prestazioni in termini di stabilità, rigidità e precisione per manipolare grandi carichi. I robot paralleli sono costituiti da tre o più assi rotanti o prismatici che funzionano parallelamente tra loro. Sono stati utilizzati in numerose applicazioni come i simulatori di volo e l'astronomia e stanno crescendo in popolarità nel settore delle macchine utensili. Alcuni esempi di questi tipi di robot sono i robot delta, hexapod e tricept.
Opere teoriche di geometri inglesi e francesi che sono collegati a meccanismi paralleli, e in particolare a esapodi, risalgono a molti secoli fa. Omero descrisse i treppiedi da passeggio nella sua epica opera Illiad . Aristotele immaginò tali meccanismi che obbedivano alla volontà degli altri. Il primo robot parallelo arrivò solo 17 anni dopo che il termine "robot" fu coniato nel 1921. Progettato per la verniciatura a spruzzo automatizzata, è generalmente considerato il primo robot parallelo industriale progettato.
Quando si tratta di robotica, un dispositivo di estremità è un corpo rigido all'estremità di un braccio robotico. Per ogni collegamento di un robot, il grado di connessione è il numero di corpi rigidi collegati al collegamento da un giunto. Nelle catene cinematiche a circuito chiuso, uno dei collegamenti, ma non la base, possiede un grado di connessione maggiore o uguale a tre. I robot paralleli sono meccanismi in cui l'effettore finale è collegato alla base attraverso diverse catene cinematiche che formano un anello chiuso.
Poiché l'effettore finale di un robot parallelo è supportato in diversi punti, ciò si traduce in un'elevata rigidità strutturale. Numerose gambe collegano l'effettore finale a una piattaforma di base. La costruzione di un robot parallelo è leggera. Queste caratteristiche consentono ai robot paralleli di essere in grado di eseguire un'ampia gamma di movimenti. Il loro principale svantaggio, tuttavia, è che hanno uno spazio di lavoro limitato perché le gambe possono scontrarsi.
Utilizzato più frequentemente per scopi industriali è un robot noto come manipolatore seriale. È costruito in modo tale da formare la forma di un gomito, un polso e una spalla. Uno dei maggiori vantaggi dei manipolatori seriali rispetto ai robot paralleli è il loro ampio spazio di lavoro. I manipolatori seriali sono il tipo più comune di robot industriali.
I progressi nella cinematica dei robot, lo studio del movimento dei robot, hanno portato ad applicazioni in vari campi, tra cui chirurgia, produzione, locomozione e biomeccanica. La cinematica robotica può essere suddivisa in cinematica robot mobile, cinematica umanoide, cinematica robot parallela e cinematica del manipolatore seriale. Le analisi di velocità, accelerazione e posizione di tutti i collegamenti vengono calcolate senza prendere in considerazione le forze che causano il movimento.
Un'altra applicazione di robot paralleli è il posizionamento ad alta velocità e precisione. Ne è un esempio l'assemblaggio di circuiti stampati. Un robot parallelo può anche fungere da micro manipolatore per manipolatori seriali essendo montato sull'effettore finale.