Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Canadarm при развертывании полезной нагрузки от грузового отсека космического челнока

Манипулятор представляет собой тип механического рычага , как правило , программируемые , с аналогичными функциями для человеческого плеча ; рука может быть совокупностью механизма или может быть частью более сложного робота . Звенья такого манипулятора соединены сочленениями, допускающими либо вращательное движение (например, в шарнирном роботе ), либо поступательное (линейное) перемещение. [1] [2] Звенья манипулятора можно рассматривать как кинематическую цепь . Конец кинематической цепи манипулятора называется конечным эффектором и аналогичен руке человека.. Однако термин «роботизированная рука» как синоним роботизированной руки часто запрещается .

Типы [ править ]

  • Декартовы роботы / портальные роботы : используются для захвата и укладки , нанесения герметика, сборочных операций, перемещения станков и дуговой сварки. Это робот, чья рука имеет три призматических шарнира, оси которых совпадают с декартовым координатором.
  • Цилиндрический робот : используется для сборочных операций, перемещения на станках, точечной сварки и перемещения на машинах для литья под давлением. Это робот, оси которого образуют цилиндрическую систему координат.
  • Сферический робот / полярный робот : используется для работы со станками, точечной сварки, литья под давлением, зачистки станков, газовой и дуговой сварки. Это робот, оси которого образуют полярную систему координат.
  • Робот SCARA : используется для работы по подбору и укладке, нанесения герметика, сборочных операций и перемещения станков. Этот робот оснащен двумя параллельными вращающимися шарнирами для обеспечения податливости в плоскости.
  • Шарнирно-сочлененный робот : используется для сборочных операций, литья под давлением, станков для зачистки, газовой сварки, дуговой сварки и окраски распылением. Это робот, чья рука имеет как минимум три шарнирных соединения.
  • Параллельный робот : одно из применений - мобильная платформа для управления пилотажными имитаторами полета. Это робот, чьи руки имеют параллельные призматические или вращательные шарниры.
  • Антропоморфный робот : он по форме напоминает человеческую руку, то есть с независимыми пальцами и большими пальцами.
6-осевые шарнирно-сочлененные роботы от KUKA
Люди + выставка
Металлический коммерческий робот-манипулятор uArm [3]
Робот-манипулятор с открытым исходным кодом MeArm [4]

Известные роботизированные руки [ править ]

В пространстве , то Canadarm и его преемник Канадарм2 примеры нескольких степени свободы роботизированных манипуляторов. Эти роботизированные манипуляторы используются для выполнения различных задач , таких как осмотр космического челнока с помощью специально развернутой стрелой с камерами и датчиками прикрепленных на конце эффекторе, а также спутниковое развертыванием и извлечение маневров из грузового отсека в Space Shuttle . [5]

Curiosity марсоход на планете Марс также использует роботизированную руку . [6] [7] [8] [9]

TAGSAM - это роботизированная рука для сбора пробы с небольшого астероида в космосе на космическом корабле OSIRIS-REx . [10]

У посадочного модуля Mars 2018 InSight есть роботизированная рука под названием IDA, в нем есть камера, грейфер, используется для перемещения специальных инструментов. [11]

Анимация подъема сейсмометра с блюдца роботизированной рукой и помещения на поверхность Марса

Недорогое роботизированное оружие [ править ]

В десятилетие 2010 года доступность недорогих роботов-манипуляторов значительно увеличилась. Хотя такие роботизированные манипуляторы в основном продаются как хобби или образовательные устройства, были предложены приложения для автоматизации лабораторий , такие как их использование в качестве автосамплеров . [12] [13]

Ниже приводится краткое описание различных недорогих роботов-манипуляторов и их технических характеристик.

МодельКомпанияТопорыПовторяемость (мм)Максимальная полезная нагрузка (г)Максимальная угловая скорость (град / с)Вертикальный вылет (см)Горизонтальный вылет (см)Конечные эффектыСтоимость (долл. США)Интернет сайтПолные спецификации
ДорнаДорна50,025113415086,358,4Лазер, камера, захват, резцедержатель1500 долларов СШАdorna.aiСпецификация.pdf
ВолшебникДОБОТ40,2500320 (половина полезной нагрузки)Неизвестный32,0Сопло для 3D-печати, лазер, держатель для ручки, вакуумная присоска, захват1199,00 долларов СШАдобот-магспецификация.html
robolinkigus4–51300020062Захват, электромагнит, дополнительная ось, присоска, что угодно<5000 фунтов стерлинговhttps://www.igus.co.uk/robolink/robothttps://www.igus.co.uk/robolink/robot?tab=2

Классификация [ править ]

Роботизированная рука устанавливает сегменты главного зеркала космического телескопа Джеймса Уэбба

Серийный рука робота может быть описана как цепь связей, которые перемещаются с помощью соединений , которые приводятся в действие с помощью двигателей. К концу цепочки можно прикрепить рабочий орган , также называемый рукой робота. Как и другие роботизированные механизмы, манипуляторы роботов обычно классифицируются по количеству степеней свободы . Обычно количество степеней свободы равно количеству суставов, которые перемещают звенья манипулятора робота. Для того, чтобы рука робота могла занять произвольную позу (положение и ориентацию) в трехмерном пространстве, требуется не менее шести степеней свободы. Дополнительные степени свободы позволяют изменять конфигурацию некоторого звена на руке (например, локоть вверх / вниз), сохраняя руку робота в той же позе. Обратная кинематика представляет собой математический процесс для расчета конфигурации руки, обычно в терминах углов суставов, с учетом желаемой позы руки робота в трехмерном пространстве.

Canadarm достигает для космического корабля пополнения запасов на орбите Земли

Роботизированные руки [ править ]

Роботизированная рука
Дополнительная информация: Концевой эффектор робота

Концевой эффектор или роботизированная рука может быть сконструирован для выполнения любой желаемой задачи, такой как сварка, захват, вращение и т. Д., В зависимости от области применения. Например, манипуляторы на автомобильных сборочных линиях выполняют различные задачи, такие как сварка, вращение и размещение деталей во время сборки. В некоторых случаях желательно имитировать человеческую руку, как в случае с роботами, предназначенными для разоружения и обезвреживания бомб . [14]

См. Также [ править ]

  • 3D печать
  • Шарнирно-сочлененный робот
  • Автономное программирование
  • Симулятор робота
  • Европейский роботизированный манипулятор
  • Марсоход Curiosity - роботизированная рука
  • Открытая аппаратная робототехника
  • Протезирование
  • Набор робототехники
  • Рабочий конверт
  • Списки типов роботов

Ссылки [ править ]

  1. ^ Техническое руководство OSHA
  2. ^ Статья о космической робототехнике, стр. 9
  3. ^ «Рука робота и компьютерное зрение» . Дата обращения 29 июля 2016 .
  4. ^ "MeArm Open Source Robot Arm (исходные файлы)" . Проверено 21 июня +2016 .
  5. ^ IEEE Xplore: Canadarm захватывает эту стрелу и может позиционировать ее в необходимых положениях, чтобы обеспечить полную проверку
  6. ^ "Curiosity Rover - Рука и рука" . JPL . НАСА . Проверено 21 августа 2012 .
  7. ^ Jandura, Луиза. «Сбор образцов, обработка образцов и обращение с ними в лаборатории Mars Science: проектирование подсистем и задачи тестирования» (PDF) . JPL . НАСА . Проверено 21 августа 2012 .
  8. ^ "Любопытство протягивает руку" . JPL . НАСА. 21 августа 2012 . Проверено 21 августа 2012 .
  9. ^ Биллинг, Риус; Флейшнер, Ричард (2011). "Робот-манипулятор Mars Science Laboratory" (PDF) . 15 - европейские космические механизмы и трибологии Symposium 2011 . Проверено 21 августа 2012 .
  10. ^ Хилле, Карл (2018-11-16). «OSIRIS-REx готов пометить астероид» . НАСА . Проверено 15 декабря 2018 .
  11. ^ «О посадочном аппарате | Космический корабль» .
  12. ^ Карвалью, Матеус С .; Эйр, Брэдли Д. (01.12.2013). «Недорогой, простой в сборке, портативный и универсальный автосамплер для жидкостей». Методы океанографии . 8 : 23–32. DOI : 10.1016 / j.mio.2014.06.001 .
  13. ^ МакМорран, Даррен; Чанг, Дуэйн Чунг Ким; Ли, Джонатан; Мурадоглу, Мурат; Liew, Oi Wah; Нг, Так Вау (16.02.2016). «Адаптация недорогого селективного совместимого шарнирного манипулятора для предотвращения утечки» . Журнал автоматизации лабораторий . 21 (6): 799–805. DOI : 10.1177 / 2211068216630742 . ISSN 2211-0682 . PMID 26882923 .  
  14. ^ Персонал (Sandia National Labs) (16 августа 2012 г.), « Реалистичная , экономичная роботизированная рука может вывести из строя СВУ» , R&D Magazine , rdmag.com , получено 13 сентября 2012 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Типы рук роботов
  • Зарядка электромобиля с помощью манипулятора
  • Рука робота для 3D-печати