Что такое роботизированные руки и как они работают?

Роботизированная рука — это тип механической руки, похожей на человеческую. Он имеет различные сегменты, которые очень напоминают плечо, локоть и запястье. Роботизированная рука является программируемой и может быть направлена ​​на выполнение множества функций точно так же, как человеческая рука.

Роботизированная рука была изобретена еще в 1954 году, когда изобретатель-самоучка по имени Джордж Девол подал заявку на патент механической руки, которую можно было запрограммировать на повторение точных задач. Затем г-н Девол объяснил свою концепцию инженеру по имени Джозеф Энгельбергер, и они вместе назвали концепцию Unimation.

Мистер. Затем Энгельбергер основал компанию под названием Unimation Inc и использовал идеи г-на Девола для создания роботизированной руки Unimate. Эта попытка оказалась весьма успешной, и General Motors установила несколько сотен единиц Unimate на своем заводе.

Эта концепция вскоре распространилась, и такие компании, как Ford и Chrysler, также стали клиентами Unimate. Японцы тоже восприняли эту идею, и вскоре роботизированное оружие стало глобальным явлением. Г-н Девол был занесен в Национальный зал славы в 2011 году за патент на первую в мире программируемую роботизированную руку с цифровым управлением.

Сегменты и движение роботизированной руки

Роботизированная рука — наиболее распространенный тип производственных роботов. Обычно он состоит из семи сегментов с шестью шарнирами, приводимых в движение шаговыми двигателями. Пользователь может управлять роботизированной рукой с помощью компьютера, управляя шаговыми двигателями в суставах.

Поскольку шаговые двигатели движутся с контролируемыми приращениями, роботизированную руку можно заставить многократно двигаться очень точно. с высоким уровнем точности и надежности. На суставах манипулятора робота есть датчики движения, которые обеспечивают обратную связь и позволяют роботу двигаться управляемым образом.

Из-за повторяемости и точности роботизированные руки используются для выполнения сложных и повторяющихся функций. , и часто бывает скучно для людей. Функции, которые считаются опасными для человека, также можно выполнять с помощью роботов-манипуляторов.

Поскольку у робота шесть суставов, он может поворачиваться шестью разными способами. Говорят, что у него шесть степеней свободы. Для сравнения, человеческая рука имеет семь степеней свободы.

Поскольку человеческое плечо прикреплено к неподвижной конструкции (туловище и туловище), «плечо» эквивалент руки робота также является установлен на неподвижном базовом компоненте, который не перемещается. Остальные сегменты роботизированной руки — это те, которые движутся в разных направлениях.

Концевой эффектор

Концевой эффектор — это устройство, расположенное на конце роботизированной рука. Он предназначен для взаимодействия с окружающей средой, в которой будет использоваться роботизированная рука. Вы можете рассматривать конечный эффектор как приложение, которое заставляет роботизированную руку выполнять множество функций.. Работа роботизированной руки заключается в перемещении конечного эффектора из одного места в другое на основе команд, которые пользователь отправляет через управляющий компьютер.

Конструкция конечного эффектора будет зависеть от приложения, для которых предназначена роботизированная рука. Концевой эффектор также известен как роботизированная рука. Его можно спроектировать для выполнения операций прядения, захвата, сварки и сборки.

Роботизированная рука может быть оснащена различными концевыми эффекторами. Одним из наиболее часто используемых концевых эффекторов является тот, который напоминает человеческую руку. Он широко используется для захвата, захвата и переноски различных типов объектов.

Концевой эффектор человеческой руки имеет встроенные датчики давления, которые сообщают, насколько сильно концевой эффектор что-то захватывает. Эта обратная связь очень важна, потому что она не позволяет эффектору сломать объект, удерживая его слишком сильно, или уронить объект, удерживая его слишком свободно.

Другие типы концевых эффекторов включают паяльные лампы, которые используются для нагрева поверхность или припаять что-нибудь вместе. Концевой эффектор также может иметь сверло, которое позволяет манипулятору просверливать отверстия для крепежных винтов. Он может продолжать сверлить миллионы отверстий снова и снова в одном и том же месте узла детали.

Концевой эффектор также может иметь модуль окраски распылением, который позволяет манипулятору-манипулятору красить изделия. Люди будут испытывать боли в руках и плечах после выполнения определенного количества работ по окраске распылением. Вдыхание токсичных паров краски также может быть вредным для здоровья сотрудника. Роботизированная рука может выполнять такие относительно «опасные» работы с высокой точностью и надежностью.

Программирование роботов

Чтобы «научить» робота последовательности движений что для выполнения текущей работы ему нужно проходить снова и снова, сначала используется ручной контроллер. Программист или пользователь направляет роботизированную руку через каждое движение последовательности, которой необходимо следовать для выполнения конкретной задачи.

Робот сохраняет информацию об этих движениях в своей памяти, а затем следует за ними. точная последовательность каждый раз. Например, если нужно использовать робота для закручивания крышек бутылок на банке с едой, тогда программист сначала будет использовать контроллер, чтобы заставить робота поднимать крышку бутылки, а затем наматывать ее на бутылку, которая спускается по сборочной линии. конвейерная лента.

Как только эта последовательность будет введена в память манипулятора, он будет продолжать снимать крышки от бутылок и крутить их на каждой банке, которая проходит через сборочную линию.

Роботизированные манипуляторы можно запрограммировать также на выполнение других подобных функций. Их можно сделать, чтобы закручивать винты, собирать компоненты автомобиля и даже устанавливать микрочипы в компьютер. В зависимости от типа концевого эффектора, установленного на манипуляторе робота, все, от крошечных компонентов, требующих ловких рук, до больших тяжелых компонентов, требующих силы и силы, может быть обработано путем соответствующего программирования робота..

Различные типы роботизированных рук

Существуют разные типы роботизированных рук, которые используются для определенных целей.

Декартова рука робота: эта рука робота имеет три призматических сустава. Оси этих суставов совпадают с декартовым координатором. Декартова роботизированная рука может использоваться для функций захвата и размещения, сборочных операций, дуговой сварки и манипуляций со станками.

Цилиндрическая роботизированная рука: системы этого типа имеет оси, которые образуют цилиндрическую систему координат. Цилиндрические роботизированные манипуляторы могут использоваться для точечной сварки, работы с машинами для литья под давлением и другими станками, а также для сборочных операций.

Сферический или полярный роботизированный манипулятор: Это Тип манипулятора имеет оси, которые образуют полярную систему координат. Сферические роботизированные манипуляторы можно использовать для газовой сварки, дуговой сварки, точечной сварки, литья под давлением, станков для зачистки и обработки станков.

Роботизированный манипулятор SCARA: Это Тип манипулятора имеет два параллельных шарнира, обеспечивающих податливость в плоскости. Его можно использовать для нанесения герметика, выполнения функций захвата и размещения, выполнения сборочных операций и работы со станками.

Шарнирная роботизированная рука: Эта роботизированная рука имеет не менее трех поворотных шарниров. У продвинутых моделей также может быть до десяти шарниров. Каждый сустав считается осью и может обеспечить дополнительную степень свободы. Его можно использовать для окраски распылением, зачистки машин, газовой сварки, дуговой сварки, литья под давлением и сборочных операций.

Антропоморфная рука робота: Этот тип робота Рука — наиболее близкая механическая система, напоминающая человеческую руку. У него даже есть пальцы. Он может выполнять самые разные функции.

Стоимость роботизированной руки

В зависимости от типа роботизированной руки, которую вы хотите купить, вы в конечном итоге останетесь платит от 1000 до 400000 долларов. Потребительские роботизированные манипуляторы, предназначенные для школ, колледжей и непромышленных приложений, можно приобрести примерно за 1000–3000 долларов.

С другой стороны, промышленные роботы могут стоить от 25000 до 400000 долларов. Промышленные роботы также приобретаются вместе с дополнительными периферийными устройствами, такими как контроллеры, инструменты на конце руки (EOAT) и программное обеспечение.

В целом цена роботизированных манипуляторов снижается за последние несколько лет. Если кто-то хочет купить роботизированную руку, но не может позволить себе обычную цену, то он/она может посмотреть на бывшие в употреблении или отремонтированные роботизированные руки. Иногда их можно приобрести со скидкой 50%.

Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий