Un manipulator paralel este un sistem mecanic care utilizează mai multe lanțuri seriale controlate de computer pentru a susține o singură platformă sau un singur efector final. Cel mai faimos robot paralel este compus din 6 actuatoare liniare care susțin o bază mobilă folosită pentru simulatoare de zbor și alte echipamente.
Se spune adesea că roboții paraleli sunt mai duri, mai rapizi și mai precisi decât roboții în serie. Cu toate acestea, faptele sunt mult mai complicate, deoarece există diferențe uriașe între roboții paraleli.
În cele din urmă, se poate spune că majoritatea dispozitivelor de poziționare de precizie multi-axă se bazează pe roboți paraleli, în principal hexapode și trepiede. Cu toate acestea, motivul acestui fenomen are puțin de-a face cu acumularea de erori a roboților în serie (în timp ce erorile roboților paraleli sunt medii), și are mai mult de-a face cu rigiditatea hexapodului și a trepiedului.
Aceste sisteme sunt numite și roboți paraleli. Sunt roboți articulați care folosesc un mecanism similar pentru a muta baza robotului' sau unul sau mai mulți manipulatori.&lor quot;& quot; diferența, în comparație cu manipulatorul serial, este că efectorul final (sau"mâna") al acestei legături (sau"braț") este conectat la acesta prin intermediul unor (de obicei trei sau șase) mecanisme paralele independente pe piedestal.
Ceea ce este folosit aici este „paralel” în sens topologic, nu „paralel” în sens geometric; aceste legături interacționează, dar asta nu înseamnă că sunt linii paralele.
Caracteristici de design
În comparație cu manipulatoarele în serie, fiecare lanț de manipulatoare paralele este de obicei mai scurt și simplu ca structură, astfel încât poate rezista mișcării inutile. Eroarea de poziționare a unui lanț și erorile de poziționare a altor lanțuri sunt medii, nu cumulative. Pentru roboții în serie, fiecare actuator trebuie să se miște în propriile grade de libertate; cu toate acestea, la roboții paraleli, flexibilitatea în afara axei articulațiilor este afectată și de alte lanțuri. Această rigiditate în buclă închisă face ca întregul robot paralel să fie rigid în raport cu componentele sale, spre deosebire de lanțul serial, care își reduce treptat rigiditatea pe măsură ce numărul componentelor crește.
Această întărire reciprocă permite, de asemenea, o structură simplă: lanțul hexapod al platformei Stewart utilizează dispozitive de acționare liniare ale îmbinărilor prismatice între articulațiile sferice în orice direcție a axei. Articulațiile sferice sunt pasive: pur și simplu se mișcă liber, fără dispozitive de acționare sau frâne; pozițiile lor sunt complet restricționate de alte lanțuri. Robotul Delta are un actuator rotativ montat pe o bază, care poate mișca un braț de paralelogram ușor și rigid. Actuatorul este instalat între vârfurile a trei dintre brațe. În mod similar, poate fi instalat și pe o articulație sferică simplă. Reprezentarea statică a unui robot paralel este de obicei similară cu o ferme articulată: bielele și actuatoarele lor simt doar tensiune sau compresie, fără nicio îndoire sau cuplu, ceea ce reduce din nou influența oricărei flexibilități asupra forței exterioare a arborelui.
Un alt avantaj al manipulatorului paralel este că dispozitivele de acționare pentru sarcini grele sunt adesea instalate pe o singură platformă de bază, iar mișcarea brațului se realizează numai prin stâlpi și articulații. Această reducere a masei de-a lungul brațului permite o structură mai ușoară a brațului, rezultând un actuator mai ușor și o mișcare mai rapidă. Această concentrație de masă reduce, de asemenea, momentul general de inerție al robotului, ceea ce poate fi un avantaj pentru roboții mobili sau pe jos.
Toate aceste caracteristici fac ca manipulatorul să aibă o gamă largă de capacități de mișcare. Deoarece viteza lor de acțiune este adesea limitată de rigiditate, mai degrabă decât de forța pură, se pot mișca rapid în comparație cu manipulatoarele în serie.
În comparație cu manipulatoarele în serie, majoritatea aplicațiilor robotizate necesită rigiditate. Roboții în serie pot realiza acest lucru folosind articulații rotative de înaltă calitate care permit mișcarea pe o axă, dar sunt rigide pentru deplasarea în afara axei. Orice mișcare permisă de articulație trebuie, de asemenea, efectuată sub controlul deliberat al actuatorului. O mișcare necesită mai multe axe, așa că sunt necesare multe astfel de îmbinări. Flexibilitatea inutilă sau neglijarea unei articulații poate provoca o neglijență similară la nivelul brațului: nu există nicio oportunitate de a susține mișcarea unei articulații la alta. Histerezisul inevitabil și flexibilitatea în afara axei continuă să se acumuleze de-a lungul lanțului cinematic al brațului; brațele de precizie reprezintă un compromis între acuratețea, complexitatea și costul acestor îmbinări.
În comparație cu roboții în serie, unul dintre principalele dezavantaje ale roboților paraleli este că spațiul lor de lucru este limitat, deoarece picioarele lor se pot ciocni și (pentru roboții hexapozi) fiecare picior are cinci articulații pasive, iar fiecare articulație are propriile limite mecanice. Un alt dezavantaj al roboților paraleli este că își pierd complet rigiditatea în poziții singulare (robotul câștigă grade de libertate finite sau infinite incontrolabile; se poate legăna sau se mișcă). Aceasta înseamnă că matricea jacobiană, maparea din spațiul comun la spațiul euclidian, devine singulară (rangul scade de la 6).
Contactează-ne:
doamna Sally
Mobil: +86-13928530189
Tel: +86-757-81800563
Fax: +86-757-66853383
E-mail: tefudesally@tefude.com
PENTRU MAI MULTE CUNOAȘTERE, VĂ RUGĂM SĂ VIZITAȚI DIRECT SITE-UL NOSTRU OFICIAL (https://www.tefudepack.com), MULȚUMESC!