Vzporedni manipulator je mehanski sistem, ki uporablja več računalniško vodenih serijskih verig za podporo ene platforme ali končnega efektorja. Najbolj znan paralelni robot je sestavljen iz 6 linearnih aktuatorjev, ki podpirajo premično podlago, ki se uporablja za simulatorje letenja in drugo opremo.
Pogosto se pravi, da so vzporedni roboti težji, hitrejši in natančnejši od serijskih robotov. Vendar so dejstva veliko bolj zapletena, saj so med vzporednimi roboti velike razlike.
Končno lahko rečemo, da večina večosnih naprav za natančno pozicioniranje temelji na vzporednih robotih, predvsem heksapodih in stativih. Vendar razlog za ta pojav nima veliko opraviti s kopičenjem napak pri serijskih robotih (medtem ko so napake vzporednih robotov povprečne), bolj pa je povezan s togostjo heksapoda in stativa.
Te sisteme imenujemo tudi vzporedni roboti. So zgibni roboti, ki uporabljajo podoben mehanizem za premikanje baze robota' ali enega ali več manipulatorjev. Njihov"vzporedni" razlika v primerjavi s serijskim manipulatorjem je v tem, da je končni efektor (ali"roka") te povezave (ali"roka") povezan z njim prek nekega (običajno tri ali šest) neodvisnih vzporednih mehanizmov na podstavku.
Tukaj je uporabljeno "vzporedno" v topološkem smislu, ne "vzporedno" v geometrijskem smislu; te povezave medsebojno delujejo, vendar to ne pomeni, da so vzporedne črte.
Značilnosti oblikovanja
V primerjavi s serijskimi manipulatorji je vsaka veriga vzporednih manipulatorjev običajno krajša in enostavna po strukturi, tako da se lahko upre nepotrebnemu gibanju. Napaka pozicioniranja ene verige in pozicijske napake drugih verig so povprečne, ne kumulativne. Pri serijskih robotih se mora vsak aktuator premikati znotraj svojih stopenj svobode; pri vzporednih robotih pa na izvenosno prožnost sklepov vplivajo tudi druge verige. Zaradi togosti zaprte zanke je celoten vzporedni robot tog glede na njegove komponente, za razliko od serijske verige, ki postopoma zmanjšuje svojo togost, ko se število komponent povečuje.
Ta medsebojna ojačitev omogoča tudi preprosto strukturo: veriga Hexapod platforme Stewart uporablja linearne aktuatorje prizmatičnih spojev med krogličnimi zgibi v kateri koli smeri osi. Kroglični zglobi so pasivni: preprosto se premikajo prosto, brez aktuatorjev ali zavor; njihove položaje popolnoma omejujejo druge verige. Robot Delta ima rotacijski aktuator, nameščen na podstavku, ki lahko premika lahko, togo paralelogramsko roko. Pogon je nameščen med vrhovi treh ročic. Podobno ga je mogoče namestiti tudi na preprost kroglični zglob. Statična predstavitev vzporednega robota je običajno podobna zgibnemu nosilcu: ojnice in njihovi aktuatorji čutijo le napetost ali stiskanje, brez upogibanja ali navora, kar spet zmanjša vpliv kakršne koli prožnosti na zunanjo silo gredi.
Druga prednost vzporednega manipulatorja je, da so pogoni za težke obremenitve pogosto nameščeni na eni osnovni platformi, premikanje roke pa se izvaja samo skozi stebre in sklepe. To zmanjšanje mase vzdolž roke omogoča lažjo strukturo roke, kar ima za posledico lažji aktuator in hitrejše gibanje. Ta koncentracija mase zmanjša tudi skupni vztrajnostni moment robota, kar je lahko prednost za mobilne ali hoje robote.
Zaradi vseh teh lastnosti ima manipulator široko paleto zmogljivosti gibanja. Ker je njihova hitrost delovanja pogosto omejena s togostjo in ne s čisto silo, se lahko premikajo hitro v primerjavi s serijskimi manipulatorji.
V primerjavi s serijskimi manipulatorji večina robotskih aplikacij zahteva togost. Serijski roboti lahko to dosežejo z uporabo visokokakovostnih rotacijskih spojev, ki omogočajo premikanje na eni osi, vendar so togi za gibanje zunaj osi. Vsako gibanje, ki ga omogoča sklep, mora biti izvedeno tudi pod namernim nadzorom aktuatorja. Gibanje zahteva več osi, zato je potrebnih veliko takšnih sklepov. Nepotrebna prožnost ali površnost v enem sklepu lahko povzroči podobno površnost v roki: ni možnosti za podporo premikanju enega sklepa v drugega. Neizogibna histereza in prožnost izven osi se še naprej kopičita vzdolž kinematične verige roke; precizne roke so kompromis med natančnostjo, kompleksnostjo in ceno teh spojev.
V primerjavi s serijskimi roboti je ena od glavnih pomanjkljivosti vzporednih robotov ta, da je njihov delovni prostor omejen, ker se lahko njihove noge trčijo, in (pri heksapodnih robotih) ima vsaka noga pet pasivnih sklepov in vsak sklep ima svoje mehanske omejitve. Druga pomanjkljivost vzporednih robotov je, da popolnoma izgubijo togost v posameznih položajih (robot pridobi nenadzorovane končne ali neskončne stopnje svobode; lahko se ziblje ali premika). To pomeni, da Jakobova matrika, preslikava iz skupnega prostora v evklidski prostor, postane singularna (rang se zmanjša s 6).
Kontaktiraj nas:
gospa Sally
Mobilni telefon: +86-13928530189
Tel: +86-757-81800563
Faks: +86-757-66853383
E-pošta: tefudesally@tefude.com
ZA VEČ ZNANJA OBIŠČITE DIREKTNO NAŠO URADNO SPLETNO STRAN (https://www.tefudepack.com), HVALA VAM!