Wat is een parallelle robot?

Een parallelle robot, ook wel een parallelle manipulator genoemd, is een mechanisme met zeer goede prestaties op het gebied van stabiliteit, stijfheid en nauwkeurigheid om grote ladingen te manipuleren. Parallelle robots bestaan ​​uit drie of meer roterende of prismatische assen die parallel aan elkaar werken. Ze zijn gebruikt in een aantal toepassingen, zoals vluchtsimulatoren en astronomie, en ze worden steeds populairder in de industrie van werktuigmachines. Enkele voorbeelden van dit soort robots zijn delta-, hexapod- en tricept-robots.

Theoretische werken van Engelse en Franse geometrie die gerelateerd zijn aan parallelle mechanismen, en in het bijzonder hexapoden, dateren uit vele eeuwen. Homer beschreef lopende statieven in zijn epische werk The Illiad . Aristoteles voorzag dergelijke mechanismen die de wil van anderen gehoorzaamden. De eerste parallelle robot kwam pas 17 jaar nadat de term "robot" werd bedacht in 1921. Ontworpen voor geautomatiseerd spuiten, wordt het algemeen beschouwd als de eerste industriële parallelle robot die is ontworpen.

Als het gaat om robotica, is een eindeffector een star lichaam aan het einde van een robotarm. Voor elke schakel van een robot is de verbindingsgraad het aantal starre lichamen dat door een scharnier aan de schakel is bevestigd. In kinematische ketens met een gesloten lus bezit een van de schakels, maar niet de basis, een verbindingsgraad groter dan of gelijk aan drie. Parallelle robots zijn mechanismen waarbij de eindeffector is verbonden met de basis via verschillende kinematische ketens die een gesloten lus vormen.

Omdat de eindeffector van een parallelle robot op verschillende plaatsen wordt ondersteund, resulteert dit in een hoge structurele stijfheid. Een aantal poten verbindt de eindeffector met een basisplatform. De constructie van een parallelle robot is licht. Met deze functies kunnen parallelle robots een breed scala aan bewegingen maken. Hun grote nadeel is echter dat ze een beperkte werkruimte hebben omdat de benen kunnen botsen.

Vaker gebruikt voor industriële doeleinden is een robot die bekend staat als een seriële manipulator. Het is zo geconstrueerd dat het de vorm van een elleboog, pols en een schouder vormt. Een van de grote voordelen van seriemanipulators ten opzichte van parallelle robots is hun grote werkruimte. Seriële manipulatoren zijn het meest voorkomende type industriële robots.

Vooruitgang in robotkinematica, de studie van de beweging van robots, heeft geleid tot toepassingen op verschillende gebieden, waaronder chirurgie, productie, voortbeweging en biomechanica. Robotkinematica kan worden onderverdeeld in mobiele robotkinematica, humanoïde kinematica, parallelle robotkinematica en seriële manipulatorkinematica. Analyses van de snelheid, versnelling en positie van alle schakels worden berekend zonder rekening te houden met de krachten die de beweging veroorzaken.

Een andere toepassing van parallelle robots is in hoge snelheid, zeer nauwkeurige positionering. Een voorbeeld hiervan is de assemblage van printplaten. Een parallelle robot kan ook functioneren als een micromanipulator voor seriemanipulatoren door op de eindeffector te worden gemonteerd.