Che cos'è un robot seriale?

Molte persone hanno visto i robot seriali in azione sulle catene di montaggio o nei film. Un esempio è un braccio robotico che aiuta a montare un prodotto. È un robot seriale perché il braccio ha giunti collegati in serie e ogni giunto ha uno o più motori o attuatori collegati ad aste che consentono al braccio di muoversi in quello che sembra essere un modo umano.

Un braccio umano è attaccato prima da un'articolazione della spalla, quindi da un gomito e infine da un polso. Anche questa è una configurazione seriale, ma è molto più complessa di quella che si trova nella maggior parte dei robot seriali. L'articolazione della spalla di una persona consente un'ampia gamma di movimenti, così come l'articolazione del polso. Per fare questo in robotica, è necessario utilizzare diversi motori con bielle che consentano un tipo di movimento simile. I "motori" nel braccio di una persona sono i muscoli che corrono attraverso il braccio e nel busto.

Quando si confronta la grazia di una ballerina professionista con le azioni del tipico robot seriale, la differenza diventa evidente. Il robot seriale non può essere così grazioso perché non ha il maggior numero possibile di variazioni di movimento e forza all'interno dei motori robotici. Anche con sofisticati robot danzanti, le forze motorie sono controllate da un software digitale, che provoca ritardi che limitano i movimenti aggraziati.

I robot seriali devono solo essere abbastanza aggraziati per svolgere il loro compito. Di solito una parte deve essere raccolta, posizionata in tal modo e trattata in qualche modo, come la saldatura a un circuito o serrata con uno strumento. L'esecuzione di questo compito non richiede necessariamente movimenti fluidi o aggraziati.

Nei primi progetti di robot seriali, il corpo umano è stato emulato allo scopo di sostituire i dipendenti sulle linee di assemblaggio. I progetti successivi sono andati via da questo modello e hanno considerato solo ciò che era necessario dal punto di vista pratico. Con l'aumentare dei requisiti per una migliore precisione, i design sono stati perfezionati al punto che i robot seriali possono - con l'aggiunta della tecnologia di taglio laser - emulare artigiani esperti. I robot seriali possono anche scolpire corone dentali accurate.

I problemi universali nella robotica seriale che richiedono una valutazione costante includono l'amplificazione dell'errore da un giunto all'altro, il peso del motore o dell'attuatore e la resistenza e la rigidità complessive. Il robot seriale deve essere abbastanza forte da svolgere i suoi compiti centinaia di migliaia di volte, ma non così pesante da rallentare le operazioni. Ciò è particolarmente importante in una lunga catena di montaggio. Un ritardo minore può diventare un grosso problema lungo la linea.