Роботизированная рука - Robotic arm

В Canadarm при развертывании полезной нагрузки из грузового отсека Космический шатл

А роботизированная рука это тип механическая рука, обычно программируемый, с функциями, аналогичными человеческим рука; рычаг может быть совокупностью механизма или может быть частью более сложного робот. Звенья такого манипулятора соединены шарнирами, допускающими вращательное движение (например, в шарнирный робот ) или поступательное (линейное) смещение.[1][2] Звенья манипулятора можно рассматривать как образующие кинематическая цепь. Конец кинематической цепи манипулятора называется концом рабочий орган и он аналогичен человеческому рука. Однако термин «роботизированная рука» как синоним роботизированной руки часто бывает запрещенный.


Типы

  • Декартов робот / Портальный робот: Используется для выбрать и разместить работы, нанесение герметика, сборочные операции, перемещение 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 при подборе и укладке, нанесении герметика, сборочных операциях и перемещении станков. Этот робот оснащен двумя параллельными вращающимися шарнирами для обеспечения податливости в плоскости.
  • Шарнирно-сочлененный робот: Используется для сборочных операций, литья под давлением, зачистки станков, газовой сварки, дуговой сварки и окраски распылением. Это робот, чья рука имеет как минимум три шарнирных соединения.
  • Параллельный робот: Одно из применений - это мобильная платформа для управления пилотажными имитаторами полета. Это робот, чьи руки имеют параллельные призматические или поворотные шарниры.
  • Антропоморфный робот: Его форма напоминает человеческую руку, то есть с независимыми пальцами и большими пальцами.
6-осевые шарнирно-сочлененные роботы от KUKA
Люди + выставка
Металлическая коммерческая рука робота uArm[3]
Робот-манипулятор с открытым исходным кодом MeArm[4]

Известные роботизированные руки

В Космос, то Canadarm и его преемник Canadarm2 примеры нескольких степень свободы роботизированное оружие. Эти роботизированные манипуляторы использовались для выполнения множества задач, таких как осмотр космического челнока с использованием специально развернутой стрелы с камерами и датчики прикреплен на конце эффектора, а также спутниковое маневры развертывания и извлечения из грузовой отсек из Космический шатл.[5]

В Любопытство марсоход на планете Марс также использует роботизированная рука.[6][7][8][9]

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

Посадочный модуль Mars 2018 На виду есть роботизированная рука под названием IDA, есть камера, грейфер, используется для перемещения специальных инструментов.[11]

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

Недорогое роботизированное оружие

В десятилетие 2010 года доступность недорогих роботов-манипуляторов значительно увеличилась. Хотя такие роботизированные руки в основном продаются как хобби или образовательные устройства, приложения в лабораторная автоматизация были предложены, как и их использование в качестве автосэмплеры.[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, резцедержатель$1,500.00dorna.aiСпецификация.pdf
ВолшебникДОБОТ40.2500320 (половина полезной нагрузки)Неизвестно32.0Сопло для 3D-печати, лазер, держатель для ручки, вакуумная присоска, захват$1199.00добот-магспецификация.html
robolinkigus4 - 51300020062Захват, электромагнит, дополнительная ось, присоска, что угодно<£5000https://www.igus.co.uk/robolink/robothttps://www.igus.co.uk/robolink/robot?tab=2

Классификация

Роботизированная рука устанавливает сегменты главного зеркала Космический телескоп Джеймса Уэбба

А серийный робот-манипулятор можно описать как цепь звеньев, которые перемещаются шарнирами, приводимыми в действие двигателями. An рабочий орган К концу цепочки может быть прикреплена также рука робота. Как и другие механизмы роботов, манипуляторы роботов обычно классифицируются по количеству степени свободы. Обычно количество степеней свободы равно количеству суставов, которые перемещают звенья манипулятора робота. Для того, чтобы рука робота могла принять 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.

В Canadarm достигает космического корабля снабжения на околоземной орбите

Роботизированные руки

Роботизированная рука
Дальнейшая 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, роботизированное вооружение в автомобильный сборочные линии выполнять различные задачи, такие как сварка а также вращение и размещение деталей во время сборки. В некоторых случаях желательна близкая имитация руки человека, как в роботах, предназначенных для проведения разоружение и обезвреживание бомб.[14]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Техническое руководство OSHA
  2. ^ Доклад по космической робототехнике, стр. 9
  3. ^ «Рука робота и компьютерное зрение». Получено 29 июля 2016.
  4. ^ «Робот-манипулятор с открытым исходным кодом MeArm (исходные файлы)». Получено 21 июн 2016.
  5. ^ IEEE Xplore: Canadarm захватывает эту штангу и может позиционировать ее в необходимых положениях, чтобы обеспечить полную проверку
  6. ^ «Кьюриосити Ровер - Рука и рука». JPL. НАСА. Получено 2012-08-21.
  7. ^ Джандура, Луиза. «Сбор образцов, обработка образцов и обращение с ними в лаборатории Mars Science: проектирование подсистем и задачи тестирования» (PDF). JPL. НАСА. Получено 2012-08-21.
  8. ^ «Любопытство протягивает руку». JPL. НАСА. 21 августа 2012 г.. Получено 2012-08-21.
  9. ^ Биллинг, Риус; Флейшнер, Ричард (2011). «Робот-манипулятор Mars Science Laboratory» (PDF). 15-й Европейский симпозиум по космическим механизмам и трибологии, 2011 г.. Получено 2012-08-21.
  10. ^ Хилле, Карл (16.11.2018). «OSIRIS-REx готов пометить астероид». НАСА. Получено 2018-12-15.
  11. ^ "О посадочном аппарате | Космический корабль".
  12. ^ Carvalho, Matheus C .; Эйр, Брэдли Д. (01.12.2013). «Недорогой, простой в сборке, портативный и универсальный автосамплер для жидкостей». Методы океанографии. 8: 23–32. Дои: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. Дои:10.1177/2211068216630742. ISSN  2211-0682. PMID  26882923.
  14. ^ Персонал (Sandia National Labs) (16 августа 2012 г.), «Реалистичная, экономичная рука робота может вывести из строя СВУ», Журнал R&D, rdmag.com, получено 13 сентября, 2012

внешние ссылки