Wat is een seriële robot?

Veel mensen hebben seriële robots in actie gezien op assemblagelijnen of in films. Een voorbeeld is een robotarm die helpt bij het samenstellen van een product. Het is een seriële robot omdat de arm verbindingen heeft die in een serie zijn verbonden, en elke verbinding een of meer motoren of actuatoren heeft die zijn verbonden met staven waarmee de arm op een menselijke manier kan bewegen.

Een menselijke arm wordt eerst bevestigd door een schoudergewricht, vervolgens een elleboog en ten slotte een pols. Dit is ook een seriële configuratie, maar deze is veel complexer dan bij de meeste seriële robots. Het schoudergewricht van een persoon zorgt voor een breed scala aan bewegingen, net als het polsgewricht. Om dit te doen in robotica, moeten verschillende motoren worden gebruikt met drijfstangen die een soortgelijke soort beweging mogelijk maken. De "motoren" in de arm van een persoon zijn de spieren die door de arm en in de romp lopen.

Wanneer je de gratie van een professionele danser vergelijkt met de acties van de typische seriële robot, wordt het verschil duidelijk. De seriële robot kan niet zo gracieus zijn omdat hij niet zoveel mogelijke variaties van beweging en kracht in de robotmotoren heeft. Zelfs met geavanceerde dansrobots worden de motorische krachten bestuurd door digitale software, die vertragingen met zich meebrengt die sierlijke bewegingen beperken.

Seriële robots hoeven alleen maar gracieus genoeg te zijn om hun taak uit te voeren. Gewoonlijk moet een onderdeel worden opgepakt, precies zo worden geplaatst en op een of andere manier worden behandeld, zoals solderen aan een printplaat of worden vastgezet met een gereedschap. Het uitvoeren van deze taak vereist niet noodzakelijk een soepele of sierlijke beweging.

In de vroege ontwerpen van seriële robots werd het menselijk lichaam nagebootst met als doel werknemers aan assemblagelijnen te vervangen. Latere ontwerpen gingen weg van dit model en overwogen alleen wat vanuit praktisch oogpunt nodig was. Naarmate de eisen voor betere nauwkeurigheid toenamen, werden de ontwerpen zo verfijnd dat seriële robots - met de toevoeging van lasersnijtechnologie - ervaren vakmensen kunnen emuleren. Seriële robots kunnen ook nauwkeurige tandheelkundige kronen vormen.

Universele problemen in seriële robotica die constante evaluatie vereisen, omvatten foutversterking van gewricht naar gewricht, motor of actuatorgewicht en de algehele sterkte en stijfheid. De seriële robot moet sterk genoeg zijn om zijn taken honderdduizenden keren te doen, maar niet zo zwaar dat hij de werkzaamheden kan vertragen. Dit is vooral belangrijk in een lange assemblagelijn. Een kleine vertraging kan later een groot probleem worden.