Vad är en parallellrobot?

En parallellrobot, även kallad en parallellmanipulator, är en mekanism som har mycket goda prestanda när det gäller stabilitet, styvhet och noggrannhet för att manipulera stora laster. Parallella robotar består av tre eller flera roterande eller prismatiska axlar som fungerar parallellt med varandra. De har använts i ett antal applikationer som flygsimulatorer och astronomi, och de växer i popularitet inom maskinverktygsindustrin. Några exempel på dessa typer av robotar är delta-, hexapod- och triceptroboter.

Teoretiska verk av engelska och franska geometriker som är relaterade till parallella mekanismer, och särskilt hexapoder, går tillbaka i många århundraden. Homer beskrev gångstativ i sitt episka verk The Illiad . Aristoteles föreställde sig sådana mekanismer som följde andras vilja. Den första parallella roboten kom bara 17 år efter att termen "robot" myntades 1921. Den är utformad för automatiserad spraymålning och anses i allmänhet vara den första industriella parallella roboten designad.

När det gäller robotik är en ändeffektor en styv kropp i slutet av en robotarm. För varje länk i en robot är anslutningsgraden antalet styva kroppar som är fästa vid länken med en fog. I kinematiska kedjor med sluten slinga har en av länkarna, men inte basen, en anslutningsgrad större än eller lika med tre. Parallella robotar är mekanismer där ändeffektorn är ansluten till basen genom flera kinematiska kedjor som bildar en sluten slinga.

Eftersom ändeffektorn för en parallellrobot stöds på flera ställen, resulterar detta i hög strukturell styvhet. Ett antal ben ansluter ändeffektorn till en basplattform. Konstruktion av en parallellrobot är lätt. Dessa funktioner gör det möjligt för parallella robotar att vara i stånd till ett brett rörelseområde. Deras största nackdel är dock att de har ett begränsat arbetsområde eftersom benen kan kollidera.

En robot som kallas en seriemanipulator används oftare för industriella ändamål. Den är konstruerad på ett sådant sätt att den formar formen på en armbåge, handleden och en axel. En av de största fördelarna med seriella manipulatorer jämfört med parallella robotar är deras stora arbetsyta. Seriella manipulatorer är den vanligaste typen av industriroboter.

Framstegen inom robotkinematik, studien av roboternas rörelse, har lett till tillämpningar inom olika områden, inklusive kirurgi, tillverkning, rörelse och biomekanik. Robotkinematik kan delas in i mobil robotkinematik, humanoidkinematik, parallell robotkinematik och seriemanipulatorkinematik. Analyser av hastigheten, accelerationen och positionen för alla länkar beräknas utan att beakta krafterna som orsakar rörelsen.

En annan tillämpning av parallella robotar är i hög hastighet och hög noggrann positionering. Ett exempel på detta är montering av kretskort. En parallellrobot kan också fungera som en mikromanipulator för seriella manipulatorer genom att monteras på ändeffektorn.