Co to jest robot równoległy?

Robot równoległy, zwany także manipulatorem równoległym, jest mechanizmem o bardzo dobrych parametrach w zakresie stabilności, sztywności i dokładności w manipulowaniu dużymi ładunkami. Roboty równoległe składają się z trzech lub więcej osi obrotowych lub pryzmatycznych, które działają równolegle względem siebie. Zostały one wykorzystane w wielu aplikacjach, takich jak symulatory lotów i astronomia, a ich popularność rośnie w branży obrabiarek. Niektóre przykłady tego rodzaju robotów to roboty delta, hexapod i tricept.

Prace teoretyczne angielskich i francuskich geometrów związane z mechanizmami równoległymi, w szczególności sześciokątnymi, sięgają wielu wieków. Homer opisał chodzące statywy w swojej epickiej pracy The Illiad . Arystoteles przewidywał takie mechanizmy, które były posłuszne woli innych. Pierwszy równoległy robot pojawił się zaledwie 17 lat po stworzeniu terminu „robot” w 1921 roku. Zaprojektowany do automatycznego malowania natryskowego, jest ogólnie uważany za pierwszy przemysłowy robot równoległy zaprojektowany.

Jeśli chodzi o robotykę, efektor końcowy jest sztywnym korpusem na końcu ramienia robota. Dla każdego łącza robota stopniem połączenia jest liczba sztywnych ciał przymocowanych do połączenia za pomocą złącza. W łańcuchach kinematycznych w zamkniętej pętli jedno z ogniw, ale nie podstawa, ma stopień połączenia większy lub równy trzy. Roboty równoległe to mechanizmy, w których efektor końcowy jest połączony z podstawą za pomocą kilku łańcuchów kinematycznych tworzących zamkniętą pętlę.

Ponieważ efektor końcowy robota równoległego jest podparty w kilku miejscach, powoduje to wysoką sztywność strukturalną. Kilka nóżek łączy efektor końcowy z platformą podstawową. Konstrukcja równoległego robota jest lekka. Funkcje te pozwalają robotom równoległym na szeroki zakres ruchu. Ich główną wadą jest jednak to, że mają ograniczoną przestrzeń roboczą, ponieważ nogi mogą się zderzać.

Częściej wykorzystywany do celów przemysłowych jest robot znany jako manipulator szeregowy. Jest skonstruowany w taki sposób, że tworzy kształt łokcia, nadgarstka i ramienia. Jedną z głównych zalet szeregowych manipulatorów w porównaniu z robotami równoległymi jest ich duża przestrzeń robocza. Manipulatory szeregowe są najczęstszym rodzajem robotów przemysłowych.

Postępy w kinematyce robotów, badania ruchu robotów, doprowadziły do ​​zastosowań w różnych dziedzinach, w tym w chirurgii, produkcji, poruszaniu się i biomechanice. Kinematykę robota można podzielić na kinematykę robota mobilnego, kinematykę humanoidalną, kinematykę robota równoległego i kinematykę szeregowego manipulatora. Analizy prędkości, przyspieszenia i położenia wszystkich ogniw są obliczane bez uwzględnienia sił, które powodują ruch.

Kolejnym zastosowaniem robotów równoległych jest pozycjonowanie z dużą prędkością i dokładnością. Przykładem tego jest montaż płytek drukowanych. Równoległy robot może również działać jako mikro-manipulator dla manipulatorów szeregowych poprzez zamontowanie na efektorze końcowym.