PATRONI ROBOTYKI:
 

TEORIA ROBOTYKI

3.1.6. Manipulatory równoległe o zamkniętym łańcuchu kinematycznym

Przykładem robotów posiadających zamknięty łańcuch kinematyczny są roboty równoległe. Zostały one skonstruowane w celu poprawienia niezawodności i szybkości działania. Przykład robota równoległego został przedstawiony na rys. 3.21. Jest to robot IRB 340 firmy ABB, natomiast na rys. 3.22 przedstawiono przykładowy sposób zamontowania robota na ramie.

 

http://www.robotyka.com/teoria/grafika/image085.jpg

http://www.robotyka.com/teoria/grafika/image086.jpg

Rysunek 3.21 Manipulator IRB 340 firmy ABB

Rysunek 3.22 Sposób zamocowania manipulatora

 

Zasada działania tego typu robotów opiera się na idei odpowiednio zaprojektowanych  ramion robota. Użycie tych ramion pozwala ustawić pozycję i orientację ruchomej platformy. Takie roboty posiadają 3 ramiona, które wprowadzają 3 stopnie swobody. Ruchoma platforma jest wyposażona w efektor który posiada dodatkowy stopień swobody umożliwiający np. obrót.

Tego typu roboty znalazły zastosowanie miedzy innymi w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym oraz elektronicznym. Na rys. 3.23 zaprezentowano praktyczne zastosowanie robotów równoległych w przemyśle spożywczym do układania i pakowania ciastek.

 

http://www.robotyka.com/teoria/grafika/image087.jpg

Rysunek 3.23 Linia montażowa firmy Demaurex wykorzystująca roboty równoległe

 

Interesującym zastosowaniem takich robotów jest również ich wykorzystanie w medycynie, co pokazano na rys. 3.24. Zadaniem tych robotów jest przenoszenie i odpowiednie ustawienie ciężkiego mikroskopu używanego do przeprowadzania skomplikowanych operacji chirurgicznych.

 

Rysunek 3.24 Robot równloległy podczas operacji

Poniżej w tabeli 3.1 zamieszczono krótkie porównanie z uwzględnieniem zalet i wad poszczególnych konfiguracji przedstawionych w podrozdziale 3.1.

Konfiguracja

Oznaczenie

Zalety

Wady

kartezjańska

PPP

3 liniowe napędy, łatwość wizualizacji pracy, łatwa w programowaniu, duża sztywność

Wymaga dużego miejsca do pracy

cylindryczna

OPP

2 liniowe napędy + 1 obrotowy pozwala osiągnąć położenie wokół siebie,

ruch obrotowy łatwy w programowaniu

Niewykonalne osiągnięcie położenia efektora ponad manipulatorem, niewygodna w omijaniu przeszkód

antropomorficzna

OOO

3 napędy obrotowe pozwalają omijać przeszkody, stosunkowo duża przestrzeń robocza,

Struktura trudna do programowania, 2 lub 4 sposoby osiągnięcia pozycji w przestrzeni, najbardziej skomplikowana struktura

sferyczna

OOP

1 napęd liniowy + 2 obrotowe dają stosunkowo duży zasięg poziomy

niewygodna w omijaniu przeszkód, stosunkowo mały zasięg pionowy

SCARA

OOP

1 napęd liniowy + 2 obrotowe, duża sztywność manipulatora, stosunkowo duża i nieskomplikowana przestrzeń robocza

2 możliwości osiągnięcia pozycji w przestrzeni roboczej, trudna do sterowania, bardzo skomplikowana struktura ramienia.

Tabela 3.1 Wady i zalety poszczególnych konfiguracji manipulatorów.