Роботска рука је најчешћи тип робота у модерним индустријским роботима. Може да имитира одређене покрете и функције људских шака и руку, и може да хвата, носи предмете или управља одређеним алатима кроз фиксне програме. То је најраспрострањенији уређај за аутоматизацију у области роботике. Његови облици су различити, али сви имају заједничку особину, а то је да могу да прихвате упутства и прецизно лоцирају било коју тачку у тродимензионалном (дводимензионалном) простору за обављање операција. Његове карактеристике су да може да заврши различите очекиване операције кроз програмирање, а његова структура и перформансе комбинују предности и људи и механичких машина. Може да замени тежак људски рад да би се реализовала механизација и аутоматизација производње, и може да ради у штетним окружењима како би заштитио личну безбедност. Због тога се широко користи у производњи машина, електроници, лакој индустрији и атомској енергији.
1. Заједничке роботске руке се углавном састоје од три дела: главног тела, погонског механизма и контролног система
(И) Механичка структура
1. Труп роботске руке је основни потпорни део читавог уређаја, обично направљен од чврстих и издржљивих металних материјала. Не само да мора бити у стању да издржи различите силе и моменте које генерише роботска рука током рада, већ и да обезбеди стабилан положај за уградњу за друге компоненте. Његов дизајн треба да узме у обзир равнотежу, стабилност и прилагодљивост радном окружењу. 2. Рука Рука робота је кључни део за постизање различитих акција. Састоји се од низа клипњача и зглобова. Кроз ротацију зглобова и кретање клипњача, рука може постићи кретање у више степени слободе у простору. Зглобове обично покрећу мотори високе прецизности, редуктори или хидраулични погони како би се осигурала тачност кретања и брзина руке. Истовремено, материјал руке треба да има карактеристике високе чврстоће и мале тежине како би задовољио потребе брзог кретања и ношења тешких предмета. 3. Крајњи ефектор Ово је део руке робота који директно додирује радни предмет, а његова функција је слична оној код људске руке. Постоји много типова крајњих ефектора, а уобичајени су хватаљке, усисне чаше, пиштољи за прскање итд. Хваталица се може прилагодити облику и величини предмета и користи се за хватање предмета различитих облика; усисна чаша користи принцип негативног притиска да апсорбује предмет и погодна је за предмете са равним површинама; пиштољ за прскање се може користити за прскање, заваривање и друге операције.
(ИИ) Погонски систем
1. Моторни погон Мотор је један од најчешће коришћених метода погона у руци робота. ДЦ мотори, мотори на наизменичну струју и корачни мотори могу се користити за покретање заједничког кретања руке робота. Моторни погон има предности високе тачности управљања, велике брзине одзива и широког опсега регулације брзине. Контролом брзине и правца мотора, путања кретања роботске руке може се прецизно контролисати. Истовремено, мотор се такође може користити у комбинацији са разним редукторима како би се повећао излазни обртни момент како би се задовољиле потребе роботске руке приликом ношења тешких предмета. 2. Хидраулични погон Хидраулички погон се широко користи у неким роботским рукама које захтевају велику излазну снагу. Хидраулични систем подиже притисак на хидраулично уље кроз хидрауличну пумпу да би покренуо хидраулични цилиндар или хидраулични мотор да ради, чиме се остварује кретање руке робота. Хидраулички погон има предности велике снаге, велике брзине одзива и високе поузданости. Погодан је за неке тешке роботске руке и прилике које захтевају брзу акцију. Међутим, хидраулички систем такође има недостатке као што су цурење, високи трошкови одржавања и високи захтеви за радно окружење. 3. Пнеуматски погон Пнеуматски погон користи компримовани ваздух као извор енергије за рад цилиндара и других актуатора. Пнеуматски погон има предности једноставне структуре, ниске цене и велике брзине. Погодан је за неке прилике у којима није потребна снага и прецизност. Међутим, снага пнеуматског система је релативно мала, тачност управљања је такође ниска и потребно је опремити извором компримованог ваздуха и припадајућим пнеуматским компонентама.
(ИИИ) Систем управљања
1. Контролор Контролер је мозак роботске руке, одговоран за примање различитих инструкција и контролу деловања погонског система и механичке структуре према упутствима. Контролер обично користи микропроцесор, програмабилни логички контролер (ПЛЦ) или наменски чип за контролу покрета. Може да постигне прецизну контролу положаја, брзине, убрзања и других параметара роботске руке, а такође може да обрађује информације које враћају различити сензори да би се постигла контрола затворене петље. Контролер се може програмирати на различите начине, укључујући графичко програмирање, програмирање текста, итд., тако да корисници могу програмирати и отклањати грешке према различитим потребама. 2. Сензори Сензор је важан део перцепције роботске руке о спољашњем окружењу и сопственом стању. Сензор положаја може пратити положај сваког зглоба руке робота у реалном времену како би се осигурала тачност кретања роботске руке; сензор силе може детектовати силу роботске руке приликом хватања предмета како би спречио да предмет склизне или да се оштети; визуелни сензор може препознати и лоцирати радни објекат и побољшати ниво интелигенције роботске руке. Поред тога, постоје сензори температуре, сензори притиска итд., који се користе за праћење радног статуса и параметара околине роботске руке.
2. Класификација роботске руке је генерално класификована према структурном облику, начину вожње и области примене
(И) Класификација према структурном облику
1. Декартова координатна рука робота Рука ове роботске руке се креће дуж три координатне осе правоугаоног координатног система, односно Кс, И и З осе. Има предности једноставне структуре, погодне контроле, високе тачности позиционирања итд., И погодан је за неке једноставне задатке руковања, монтаже и обраде. Међутим, радни простор правоугаоне координатне руке робота је релативно мали и флексибилност је слаба.
2. Цилиндрична координатна рука робота Рука цилиндричне координатне роботске руке састоји се од ротационог зглоба и два линеарна зглоба, а простор за кретање је цилиндричан. Има предности компактне структуре, великог радног опсега, флексибилног кретања итд., И погодан је за неке задатке средње сложености. Међутим, тачност позиционирања цилиндричне координатне руке робота је релативно ниска, а тешкоћа управљања је релативно висока.
3. Сферна координатна рука робота Рука сферне координатне роботске руке састоји се од два ротирајућа зглоба и једног линеарног зглоба, а њен простор кретања је сферичан. Има предности флексибилног покрета, великог радног опсега и способности прилагођавања сложеним радним окружењима. Погодан је за неке задатке који захтевају високу прецизност и велику флексибилност. Међутим, структура сферне координатне руке робота је сложена, тешкоћа управљања је велика, а цена је такође висока.
4. Зглобна роботска рука Зглобна роботска рука имитира структуру људске руке, састоји се од више ротационих зглобова и може постићи различите покрете сличне људској руци. Има предности флексибилног покрета, великог радног опсега и способности прилагођавања сложеним радним окружењима. То је тренутно најчешће коришћена врста роботске руке.
Међутим, контрола зглобних роботских руку је тешка и захтева високу технологију програмирања и отклањања грешака.
(ИИ) Класификација према режиму вожње
1. Електричне роботске руке Електричне роботске руке користе моторе као погонске уређаје, који имају предности високе тачности управљања, велике брзине одзива и ниске буке. Погодан је за неке прилике са високим захтевима за тачност и брзину, као што су електронска производња, медицинска опрема и друге индустрије. 2. Хидрауличне роботске руке Хидрауличне роботске руке користе хидрауличне погонске уређаје, који имају предности велике снаге, високе поузданости и снажне прилагодљивости. Погодан је за неке тешке роботске руке и прилике које захтевају велику излазну снагу, као што су грађевинарство, рударство и друге индустрије. 3. Пнеуматске роботске руке Пнеуматске роботске руке користе пнеуматске погонске уређаје, који имају предности једноставне структуре, ниске цене и велике брзине. Погодан је за неке прилике које не захтевају велику снагу и тачност, као што су паковање, штампа и друге индустрије.
(ИИИ) Класификација према области примене
1. Индустријске роботске руке Индустријске роботске руке се углавном користе у областима индустријске производње, као што су производња аутомобила, производња електронских производа и механичка обрада. Може да реализује аутоматизовану производњу, побољша ефикасност производње и квалитет производа. 2. Сервисна роботска рука Сервисна роботска рука се углавном користи у услужним индустријама, као што су медицинске, угоститељске, кућне услуге, итд. Може да пружи људима различите услуге, као што су неге, достава оброка, чишћење итд. 3. Специјална роботска рука Посебна роботска рука се углавном користи у неким посебним областима, као што су ваздухопловство, војска, истраживање дубоког мора и потребе за прилагођавањем сложених радних захтева и перформанси, итд.
Промене које роботске руке доносе у индустријску производњу нису само аутоматизација и ефикасност операција, већ је и пратећи савремени модел управљања у великој мери променио методе производње и тржишну конкурентност предузећа. Примена роботских руку је добра прилика за предузећа да прилагоде своју индустријску структуру и надограде и трансформишу.
Време поста: 24.09.2024
