Wat is een robotmanipulator?
Een robotmanipulator is een robotarmachtig mechanisme dat is ontworpen om materialen, gereedschappen en onderdelen te manipuleren of te verplaatsen zonder direct menselijk contact. De meeste robotmanipulators zijn lichtgewicht apparaten waarmee mensen in totale veiligheid met objecten in een omgeving kunnen omgaan. Soms kan een materiaal gevaarlijk of radioactief zijn, of kan het zich gewoon op een ontoegankelijke plaats bevinden. Robotmanipulators lijken op robotarmen en bestaan uit een aantal segmenten. Ze worden gebruikt in industriële toepassingen om taken zoals assemblage, lassen, oppervlakteafwerking en boren effectief uit te voeren.
De gesegmenteerde armen kunnen voorwerpen grijpen en verplaatsen onder menselijke controle. Elke commerciële robotmanipulator bestaat uit twee afzonderlijke elementen - de controller en de manipulatorarm. De meeste van deze armen hebben zes vrijheidsgraden en een eigen controller. De armen verschillen van elkaar in de manier waarop de verschillende componenten zijn gerangschikt om een bepaald type prestaties te leveren. De prestaties van de manipulator worden gemeten aan de hand van kenmerken zoals de precisie, het gewicht van de lading en de snelheid. Bereik en behendigheid worden ook gemeten bij het nemen van beslissingen over de prestaties van een robotmanipulator.
Het bereik is een maat voor de mate waarin de manipulator de werkruimte bedekt. De beweeglijkheid is een eigenschap van de hoekverplaatsing van de gewrichten in de arm. Het gewicht van de lading wordt gespecificeerd door de fabrikant, en het houdt ook rekening met de capaciteit van de lading met verschillende bereik- en snelheidsomstandigheden. Het vermogen van de arm om de beweging te herhalen, of herhaalbaarheid, wordt gemeten om een nauwkeurig beeld te krijgen van de precisie van de arm. Simulaties en bewegingstestmethoden worden gebruikt om prestatieparameters voor verschillende toepassingen te verifiëren.
Verschillende koppelings- en gewrichtscombinaties leiden tot verschillende soorten manipulatoren. De stijve delen die verbindingen verbinden, worden schakels genoemd. De verbindingen zorgen ervoor dat de schakels kunnen bewegen en ze kunnen lineair of roterend zijn. Lineaire mechanische verbindingen laten alleen niet-roterende beweging tussen aangrenzende schakels toe. Roterende verbindingen laten echter de verbindingsschakels draaien.
Bijvoorbeeld, het cilindrische type robotmanipulator is vervaardigd met lineaire verbindingen, die zijn verbonden met een basis roterende verbinding. Een cartesische robot, of de brugconfiguratie, bestaat uit lineaire gewrichten in de arm. Een polaire configuratie bestaat uit een combinatie van zowel lineaire als roterende verbindingen. Een gearticuleerde robotmanipulator heeft daarentegen een arm waarvan de schakels zijn verbonden met behulp van roterende gewrichten.
Kortom, de manipulator kan worden gezien als een pols verbonden met een arm en lichaam. De pols heeft een paar compacte gewrichten en wordt gebruikt om de onderdelen te oriënteren. De arm en het lichaam worden gebruikt om de gereedschappen of onderdelen in de werkruimte te manipuleren. De laatste kan worden geconfigureerd op manieren die geschikt zijn voor verschillende soorten toepassingen.
Veel manipulatorarmen kunnen op vrijwel elk oppervlak worden bevestigd. Sommige manipulatoren zijn zo ver gevorderd dat de polsen aangrijpende mechanische vingers bevatten. Hierdoor kan de robotmanipulator een object oppikken dat zo kwetsbaar is als een ei. Sommige manipulators worden ook geleverd met geavanceerde software waarmee ze moeiteloos met een computer kunnen worden bediend of met andere systemen kunnen worden geïntegreerd.