Hva er en robotmanipulator?

En robotmanipulator er en robotarmlignende mekanisme som er designet for å manipulere eller flytte materialer, verktøy og deler uten direkte menneskelig kontakt. De fleste robotmanipulatorer er lette enheter som gjør at mennesker kan samhandle med gjenstander i et miljø i total sikkerhet. Noen ganger kan et materiale være farlig eller radioaktivt, eller det kan bare være plassert på et utilgjengelig sted. Robotmanipulatorer ligner robotarmer og består av en rekke segmenter. De brukes i industrielle applikasjoner for effektivt å utføre oppgaver som montering, sveising, overflatebehandling og boring.

De segmenterte armene kan gripe og skifte objekter under menneskelig kontroll. Hver kommersiell robotmanipulator består av to separate elementer - kontrolleren og manipulatorarmen. De fleste av disse armene har seks frihetsgrader og en proprietær kontroller. Armene skiller seg fra hverandre på den måten de forskjellige komponentene er ordnet for å levere en viss type ytelse. Manipulatorens ytelse måles av egenskaper som presisjon, nyttelastvekt og hastighet. Rekkevidde og fingerferdighet måles også når du tar beslutninger om ytelsen til en robotmanipulator.

Rekkevidden er et mål på i hvilken grad manipulatoren dekker arbeidsområdet. Behendigheten er en egenskap ved vinkelforskyvningen av leddene i armen. Nyttelastvekten er spesifisert av produsenten, og den tar også hensyn til nyttelastkapasiteten med forskjellige rekkevidde og hastighetsforhold. Armens evne til å gjenta bevegelsen, eller repeterbarhet, måles for å få en nøyaktig idé om armens presisjon. Simuleringer og bevegelsestestingsmetoder brukes for å verifisere ytelsesparametere for forskjellige applikasjoner.

Ulike koblings- og leddkombinasjoner fører til forskjellige typer manipulatorer. De stive delene som forbinder skjøter kalles lenker. Skjøtene gjør at koblingene kan bevege seg, og de kan være lineære eller roterende. Lineære mekaniske ledd tillater bare bevegelse mellom roterende koblinger. Rotasjonsfuger lar imidlertid forbindelseslenkene rotere.

For eksempel er den sylindriske typen robotmanipulator fremstilt med lineære skjøter, som er koblet til en roterende sokkel. En kartesisk robot, eller portalkonfigurasjonen, består av lineære ledd i armen. En polar konfigurasjon består av en kombinasjon av både lineære og roterende ledd. En leddet robotmanipulator har derimot en arm hvis lenker er koblet ved hjelp av roterende ledd.

I utgangspunktet kan manipulatoren tenkes som et håndledd koblet til en arm og kropp. Håndleddet har noen få kompakte skjøter og brukes til å orientere delene. Armen og kroppen brukes til å manipulere verktøyene eller delene i arbeidsområdet. Det siste kan konfigureres på måter som passer til forskjellige typer applikasjoner.

Mange manipulatorarmer kan festes til nesten hvilken som helst overflate. Noen manipulatorer har avansert til det punktet hvor håndleddene inneholder gripende mekaniske fingre. Dette gjør at robotmanipulatoren kan plukke opp en gjenstand som er så delikat som et egg. Noen manipulatorer har også avansert programvare som lar dem kontrolleres med en datamaskin eller integreres med andre systemer uten problemer.