Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с декартова робота )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Кинематическая схема декартового (координатного) робота
Плоттер - это реализация робота с декартовыми координатами.

Декартовые координаты робота (также называемый линейным робот ) является промышленным роботом , чьи три главных осей управления являются линейными (т.е. они двигаются по прямой линии , а не вращается) и на под прямым углом друг к другу. [1] Три скользящих сустава соответствуют движению запястья вверх-вниз, внутрь-наружу, назад-вперед. Помимо других преимуществ, это механическое устройство упрощает решение с управляющим рычагом робота . Обладает высокой надежностью и точностью при работе в трехмерном пространстве. [2] Как система координат робота, она также эффективна для горизонтального перемещения и для штабелирования бункеров. [3]

Конфигурации [ править ]

Линейный этап
Портальный робот

Роботы [4] [5] имеют механизмы, состоящие из жестких звеньев, соединенных между собой шарнирами с линейным (призматическим P ) или вращательным (вращательное R ) движением, или их комбинациями. Активные призматические P и активные поворотные R- шарниры приводятся в движение двигателями под программным управлением для манипулирования объектами для выполнения сложных автоматизированных задач. Линейное движение активных призматических Р- шарниров может приводиться в движение роторными двигателями через шестерни или шкивы. Роботы с декартовой системой координат управляются взаимно перпендикулярными активными призматическими P- соединениями, которые выровнены сОси X, Y, Z декартовой системы координат . [6] [7]  Хотя это и не являются строго «роботами», другие типы манипуляторов , такие как станки с числовым программным управлением (ЧПУ), 3D-принтеры или перьевые плоттеры , также имеют такое же механическое устройство взаимно перпендикулярных активных призматических P- соединений.

Совместная топология . Единая цепочка из звеньев и суставов соединяет движущийся объект с базой последовательных манипуляторов . Множественные цепи (конечности) соединяют движущийся объект с основанием параллельных манипуляторов . [8]   Большинство декартовых координатных роботов являются полностью последовательными или представляют собой комбинацию последовательных и параллельных соединений. Однако есть несколько роботов с декартовой системой координат, которые полностью параллельны . [9] [10] [11]

Степени свободы Поскольку они приводятся в движение линейными активными призматическими P- соединениями, роботы с декартовой системой координат обычно манипулируют объектами только с линейным перемещением T степеней свободы . Тем не менее, некоторые декартовы роботы имеют вращательные R степеней свободы . [12]

Конструкция Каждая ось робота с декартовой системой координат обычно представляет собой линейную ступень, состоящую из линейного привода, геометрически параллельного линейным подшипникам . Линейный привод обычно находится между двумя линейными подшипниками, расположенными на расстоянии друг от друга, чтобы выдерживать моментные нагрузки. Две перпендикулярные линейные ступени, установленные друг на друга, образуют XY-стол . Примеры таблиц XY включают оси XY фрезерных станков или ступени точного позиционирования. Хотя бы одна из линейных ступеней консольныхРоботы с декартовой системой координат поддерживаются только на одном конце. Консольная конструкция обеспечивает доступ к деталям для задач по подъему и перемещению, таких как, например, лабораторная автоматизация . Роботы с декартовой системой координат с горизонтальным элементом, поддерживаемым с обоих концов, иногда называют портальными роботами; механически они напоминают козловые краны , хотя последние, как правило, не являются роботами. Портальные роботы часто бывают довольно большими и могут выдерживать большие нагрузки.

Приложения [ править ]

Популярными приложениями для роботов с декартовой системой координат являются станки с числовым программным управлением ( станки с ЧПУ ) и 3D-печать . Самое простое приложение используется во фрезерных станках и плоттерах, где инструмент, такой как маршрутизатор или ручка, перемещается по плоскости XY , поднимается и опускается на поверхность для создания точного дизайна.

Машины для захвата и размещения - еще одно приложение для роботов с декартовой системой координат. Например, декартовы роботы с подвесным порталом применяются для непрерывной загрузки и разгрузки деталей на производственных линиях токарных станков с ЧПУ , выполняя 3-осевые (X, Y, Z) операции захвата и размещения тяжелых грузов с высокой скоростью и высокой точностью позиционирования. В общем, декартовы роботы с подвесным порталом подходят для многих систем автоматизации . [13]

См. Также [ править ]

  • Список программ для 3D-моделирования
  • Роботизированная рука
  • Промышленный робот
  • Декартовы параллельные манипуляторы

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чжан, Дан; Вэй, Бин (2016). Мехатроника и робототехника для перспективного и интеллектуального производства . Чам: Спрингер. п. 31. ISBN 978-3-319-33580-3.
  2. ^ Mingtu, Ma; Ишэн, Чжан (2018). Усовершенствованная высокопрочная сталь и упрочнение под давлением - Труды 4-й Международной конференции по усовершенствованной высокопрочной стали и упрочнению под прессом (Ichsu2018) . Сингапур: World Scientific. п. 526. ISBN. 978-981-327-797-7.
  3. ^ Пул, Гарри Х. (2012). Основы робототехники . Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд. п. 35. ISBN 978-94-011-7052-9.
  4. ^ Крейг, Джон (1989). Введение в робототехнику. Механика и управление . Эддисон-Уэсли. ISBN 978-0-201-09528-9.
  5. ^ Дагалакис, Николас Г., «Стандарты промышленной робототехники» , Справочник по промышленной робототехнике , Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, Inc., стр. 447–459, ISBN 978-0-470-17250-6, получено 2020-12-28
  6. ^ Декарт, Рене (2009-01-01). «Рассуждение о методе правильного ведения разума и поиска истины в науках» . Анналы неврологии . 16 (01): 17–21. DOI : 10,5214 / ans.0972.7531.2009.160108 . hdl : 2027 / loc.ark: / 13960 / t20c64v5p . ISSN 0972-7531 . 
  7. ^ Klubertanz, Джордж П. (1969). «Рассуждение о методе, оптике, геометрии и метеорологии. Рене Декарт. Транс, с введением. Пол Дж. Олскэмп» . Современный школьник . 46 (4): 370–371. DOI : 10,5840 / школьник196946493 . ISSN 0026-8402 . 
  8. ^ З. Пандилов, В. Дуковский, Сравнение характеристик последовательных и параллельных роботов, Acta Technica Corviniensis-Bulletin of Engineering, Volume 7, Issue 1, Pages 143-160
  9. ^ Gosselin, Clement M .; Масуле, Mehdi Tale; Дюшен, Винсент; Ричард, Пьер-Люк; Фуко, Симон; Конг, Сяньвэнь (2007). «Параллельные механизмы семейства Multipteron: кинематические архитектуры и бенчмаркинг» . Труды 2007 Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации . IEEE. DOI : 10.1109 / robot.2007.363045 . ISBN 1-4244-0602-1.
  10. ^ Гога, Григор (2004). «Структурный синтез полностью изотропных поступательных параллельных роботов с помощью теории линейных преобразований» . Европейский журнал механики - A / Solids . 23 (6): 1021–1039. DOI : 10.1016 / j.euromechsol.2004.08.006 . ISSN 0997-7538 . 
  11. ^ Виктор, Питер (2020). «Связанные декартовы манипуляторы» . Механизм и теория Машина : 103903. дои : 10.1016 / j.mechmachtheory.2020.103903 . ISSN 0094-114X . 
  12. ^ Гогу, G. (январь 2009). «Структурный синтез максимально регулярных параллельных роботов типа T3R2 с помощью теории линейных преобразований и эволюционной морфологии» . Роботика . 27 (1): 79–101. DOI : 10.1017 / s0263574708004542 . ISSN 0263-5747 . 
  13. ^ «Когда вам понадобится портальный робот» . Советы по линейному движению . Даниэль Коллинз . Проверено 21 сентября 2017 года .