A robot berbilang sendi, juga dikenali sebagai robot artikulasi, adalah sejenis robot industri yang mempunyai dua atau lebih sendi berputar. Sendi ini membolehkan robot bergerak dan beroperasi dengan cara yang menyerupai lengan manusia atau sistem anggota badan yang lain. Robot berbilang sendi memberikan lebih fleksibiliti dan ketangkasan daripada robot sendi tunggal standard.
Bagaimana Robot Berbilang Sendi Berfungsi
Ciri utama robot berbilang sendi yang membezakannya daripada reka bentuk robot lain ialah kehadiran sendi berputar. Ini adalah sendi yang membenarkan gerakan mengelilingi satu atau lebih paksi putaran. Sendi putar yang biasa digunakan dalam robotik termasuk:
-Sendi Putar: Benarkan putaran kira-kira satu paksi. Sendi pusing membolehkan pergerakan membongkok dan melipat.
-Sendi prismatik: Benarkan gerakan linear sepanjang paksi tunggal. Sambungan prismatik membolehkan pergerakan teleskop dan gelongsor.
-Sendi sfera: Benarkan putaran kira-kira tiga paksi serenjang. Sendi sfera membolehkan pergerakan berpusing.
Dengan menyambungkan berbilang sendi putar melalui pautan tegar, lengan robot berbilang sendi boleh dibina yang meniru julat pergerakan lengan manusia. Sambungan dikuasakan oleh motor servo yang memutar atau meluncurkan pautan yang disambungkan berdasarkan isyarat kawalan. Robot berbilang sendi juga menggabungkan sensor untuk memberikan maklum balas tentang konfigurasi semasa robot kepada sistem kawalan.
Konfigurasi Biasa
Terdapat beberapa konfigurasi biasa bagi robot berbilang sendi atau artikulasi:
- Robot Cartesian: Digunakan untuk memilih-dan-tempat dan gerakan linear lain, robot Cartesian mempunyai tiga sambungan prismatik yang paksinya bertepatan dengan sistem koordinat Cartesan. Ini menyediakan pergerakan dalam dimensi X, Y dan Z.
- Robot SCARA: Robot lengan robot pemasangan pematuhan terpilih (SCARA) adalah sangat biasa. Ia mempunyai dua sambungan berputar selari untuk memberikan pematuhan, ditambah dengan sambungan prismatik untuk pergerakan menegak. Sambungan selari membolehkan robot SCARA bergerak dengan cekap dalam satah mendatar.
- Robot antropomorfik: Direka bentuk untuk meniru gerakan lengan manusia, robot berbilang sendi ini mempunyai sendi bahu, siku dan pergelangan tangan berputar. Ada juga yang menggabungkan tangan berbilang sendi. Bentuk mereka seperti manusia membolehkan mereka menangani tugas yang dimaksudkan untuk manusia.
- Robot silinder: Dibina di sekeliling "tulang belakang" pusat dengan sambungan berputar, robot silinder boleh menutup sampul kerja yang besar kerana sambungan "bahu" membolehkan putaran di sekeliling silinder.
Aplikasi
Terima kasih kepada fleksibiliti putaran mereka, robot berbilang sendi sangat serba boleh dan boleh mengautomasikan pelbagai aplikasi perindustrian, termasuk:
-Pilih dan letak tugas
-Operasi pembungkusan dan palletizing
-Pemasangan bahagian
-Acuan suntikan
-Pemeliharaan mesin CNC
-Mengimpal badan dan peralatan kereta
-Melukis permukaan melengkung
-Pemeriksaan kualiti melalui gerakan dan imbasan
Pada dasarnya, robot berbilang sendi boleh menangani hampir semua tugas yang memerlukan alat bergerak atau pengesan akhir melalui pelbagai kedudukan dan orientasi. Yang penting, keupayaan mereka untuk memanjangkan sampul kerja mereka dan mengelakkan perlanggaran secara automatik menjadikan mereka sangat berguna untuk berinteraksi dengan persekitaran yang kompleks atau sesak secara dinamik.
Kelebihan Berbanding Robot Sendi Tunggal
Walaupun robot sendi tunggal boleh mencapai kadar kelajuan dan ketepatan yang sangat tinggi, mereka mengalami fleksibiliti terhad. Sebagai contoh, robot gantri Cartesian mudah hanya boleh mencapai pergerakan linear dalam tiga paksi.
Sebaliknya, lengan robot berbilang sendi boleh:
- Jangkau Sekitar Halangan: Dengan membongkok atau berpusing keluar dari jalan, mereka boleh beroperasi dalam ruang terkurung.
- Reorient Tools: Alat yang dipasang pada pergelangan tangan atau bebibir robot boleh dipusing dan dicondongkan ke hampir mana-mana orientasi semasa tugasan.
- Pengelakan Perlanggaran Sendiri: Lengan berbilang sendi mempunyai perisian yang membolehkannya melengkung secara berkesan daripada diri mereka sendiri dan item lain dalam ruang kerja mereka secara automatik.
- Pergerakan Laluan Berterusan: Mereka boleh "membunuh" dengan lancar melalui kedudukan perantaraan, membolehkan operasi seperti mengimpal permukaan melengkung yang besar.
Pada dasarnya, robot berbilang sendi yang dilaksanakan dengan betul menawarkan autonomi, kecekapan dan fleksibiliti pengeluaran yang lebih besar berbanding dengan robot yang lebih tegar.
Sistem Kawalan untuk Robot Berbilang Bersama
Sistem kawalan komputer yang canggih diperlukan untuk menyelaraskan gerakan merentasi pelbagai sendi dan paksi yang terdapat dalam robot yang diartikulasikan:
- Kinematik: Transformasi koordinat matematik mesti menjejaki kedudukan 6D petua alat robot secara berterusan berdasarkan kedudukan sudut berbilang sambungan putar.
- Perancangan Laluan: Untuk mengelakkan perlanggaran dan memaksimumkan kecekapan, laluan gerakan optimum mesti dikira awal atau dijana secara dinamik apabila tugasan selesai.
- Algoritma Pampasan: Penyimpangan daripada laluan sasaran disebabkan fleksibiliti lengan dan tindak balas pada sendi/gear mesti dirasai dan dilawan melalui isyarat pampasan yang dihantar kepada penggerak.
- Kawalan Berbilang Pembolehubah: Persamaan pembezaan separa gandingan berbilang mengawal dinamik kompleks lengan berbilang sendi, memerlukan kawalan masa nyata yang sangat responsif bagi berbilang penggerak untuk ketepatan dan kelajuan.
Akibatnya, pengaturcaraan robot berbilang sendi bergantung pada perisian yang memudahkan kawalan ke input koordinat asas, pratetap pergerakan, orientasi alat dan tindakan pengesan akhir. Ini melegakan jurutera daripada perlu menyelesaikan secara manual pengiraan matematik dan dinamik yang kompleks.
Kelebihan Robot Kolaboratif
Bidang yang agak baharu dalam robotik berbilang sendi ialah robot kolaboratif, atau "kobot". Cobot direka bentuk untuk beroperasi dengan selamat semasa berinteraksi secara fizikal dengan manusia di ruang kerja yang dikongsi, tanpa bahaya atau keperluan untuk pengawal keselamatan. Penderia terbina dalam menyebabkan lengan atau tangan robot berhenti secara automatik apabila sentuhan manusia.
Pendekatan kolaboratif ini menawarkan banyak faedah:
- Pengaturcaraan Intuitif: Cobots boleh dilatih secara manual melalui pengajaran berpandu dan bukannya pengekodan, menjadikannya sangat mesra pengguna.
- Penggunaan Mudah: Reka bentuk ringan membolehkan kobot disediakan dengan cepat hampir di mana-mana sahaja. Tidak perlu pagar atau asas yang tegar.
- Interaksi Lebih Selamat: Kulit sentuhan sensitif dan/atau penderiaan tork pada setiap sambungan menjadikan kobot bertindak balas dengan sewajarnya kepada sentuhan manusia.
- Automasi Fleksibel: Ruang sel kerja yang dikongsi bermakna pengendali boleh menukar tugas dengan robot dalam penyelarasan yang cekap.
- Penyelesaian Lebih Mampu Milik: Menghapuskan halangan keselamatan sangat mengurangkan kos sistem dan jejak keseluruhan.
- Tenaga Kerja Ditambah: Manusia mengendalikan tugas kognitif yang kompleks manakala kobot membebaskan mereka daripada aktiviti yang membosankan dan membebankan ergonomik.
Cobot dengan itu mengurangkan halangan kepada penggunaan robot untuk perniagaan kecil sambil juga mempromosikan kerjasama mesin manusia yang lebih selamat dalam kemudahan sedia ada. Paradigma baharu dalam automasi intuitif dan mampu milik ini terus memacu penyelesaian kobot yang inovatif merentasi banyak industri.
Masa Depan Robot Berbilang Bersama
Memandangkan kuasa pemprosesan komputer terus bertambah baik, begitu juga dengan keupayaan robot yang diartikulasikan dan antara muka kawalannya. Memperluas aplikasi digabungkan dengan pengaturcaraan yang lebih mudah akan membawa robot berbilang sendi menjadi semakin berleluasa di lebih banyak industri.
Dan dengan menggabungkan fleksibiliti reka bentuk berbilang gabungan dengan kecerdasan buatan dan persepsi deria yang diperluaskan, robot esok akan mencapai autonomi yang lebih besar. Robot ruang kerja besar juga sedang beralih daripada jisim logam tegar kepada "robot lembut" yang lebih patuh dan responsif melalui penggunaan polimer, kinematik yang diperluas, dan juga kabel.
Akhirnya, apabila keupayaan fizikal dan tindak balas pintar mereka meningkat, robot berbilang sendi akan memainkan peranan kolaboratif yang semakin meluas bersama rakan kongsi manusia - menjadikan mereka pemacu utama Revolusi Perindustrian Keempat.
Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. ialah syarikat berteknologi tinggi yang mengkhusus dalam R&D, pembuatan dan penjualan mesin pelapisan laser automatik, mesin pelapisan laser berkelajuan tinggi, mesin pelindapkejutan laser, mesin kimpalan laser dan peralatan percetakan 3D laser. Produk kami adalah kos efektif dan dijual di dalam dan luar negara. Jika anda berminat dengan produk kami, sila hubungi kami dibob@gshenglaser.com.