HPIM0778

' fartcw4 Tob&b*

' fartcw4 Tob&b*

1 wszystkie napędy są identyczne (el

umieszczone na

Ni rysunku 3 JO przedstawiono komponenty robota o budowie modułowy a mnoowicr poszczególne moduły oaz konfiguracje robotow z nich stworzonych Na rysunku 3JI pokazano możliwości modyfikowania konstrukcji i cc꣠robota przemyskiego z wykorzystaniem zmodyfikowanych modułów robo^ Jtobrtius RC~. japońskiej firmy Mitsubishi Heavy Ind. Z modułów przedsta. wionych na rysunku można skompletować min. następujące roboty przemysłowe:

-    z obrotową kolumną i dwoma ramionami prostoliniowo podnoszony^ i opuszczanymi po kolumnie (rys. 3.3 la),

-    przesuwny z obrotową kolumną i ramieniem pochylanym i podnoszą, nym (rys. 3.3 Ib),

-    przesuwny z obrotową kolumną i ramieniem prostoliniowo podnoszą, cym się i opuszczającym (rys. 331c),

-    podwieszony, przesuwny z jednym ramieniem (rys. 3.3 Id),

-    z nieobrotową kolumną i jednym ramieniem przemieszczanym prostoliniowo góra-dół (rys. 3Jle),

-    z obrotową kolumną i ramieniem wahającym się za pomocą modułu po. chylania ramienia (rys. 3.3lf)-

3.4. Roboty i manipulatory o strukturach równoległych

Roboty o strukturach równoległych definiuje się jako roboty złożone z dwóch tzw. platform połączonych więcej niż jednym łańcuchem kinematycznym. Charakterystyczne dla obrabiarek typu hexapod struktury równolegle są oparte na zamkniętym łańcuchu kinematycznym [64,65J. Taki sposób budowy ma istotne zalety w stosunku do konstrukcji konwencjonalnych. Oś napędowa nie Jźwiga" innych osi napędowych. Dzięki małej masie własnej członów ruchomych korzystniejsze są warunki do uzyskania dużych przyspieszeń. Siła wychodząca z miejsca działania efektora nie jest przenoszona przez długi szeregowy łańcuch wielu elementów, lecz przez kilka równolegle działających ramion, z czego wynika duża sztywność struktury układu. W następstwie przeważnie liniowego działania członów wykonawczych w członach łączących. narażonych jedynie na obciążenie ściskające lub rozciągające, uzyskuje się dla nieb niewielki stosunek masy do sztywności. Powyższe zalety można ująć w punktach:

i możliwość realizacji ruchu w przestrzeni o 6 stopniach swobody,

I dobry stosunek masy do objętości,

- duże prędkości i przywieszenia osiągane przez platformę roboczą,

| duża sztywność i wynikająca stąd wysoka dokładność pozycjonowania, mała masa części ruchomych, i wysoka częstotliwość drgań własnych,

powtarzalne), a silniki są

3A. tokrti i rnampAtory o HnAtuxh

Przystosowanie tych stmktur do przemysłu nic jest łatwe. Wiąże się to z idi wadami, którymi są:

-    ogrank^maprzcstrzeńrobocza^częrtodtiźornnigBaRiżgabarytyrobota,

-    bezpośrednie parametry gconietryczno-kinematycznc są trudne do wyznaczenia,

-    wysokie wymagania w stosunku do układu sterowania, ponieważ są prowadzone transformacje współrzędnych dla wszystkich sześciu osi,

-    występowanie punktów osobliwych w przestrzeni robola,

-    możliwość kolizji między podporami a efektom

-    wysokie sprzężenie między ruchomymi łańcuchami kinematycznymi,

-    duże cieplne długości oddziaływania.

Trudności są również związane z koniecznością efektywnego sterowania takich maszyn w trzech lub więcej osiach jednocześnie. Dopiero wprowadzenie sterowników cyfrowych umożliwiło prowadzenie odpowiednidi oblkzeó w czasie rzeczywistym.

Istnieje bardzo duży zestaw rozwiązań manipulatorów o strukturze równoległej. Podział ich uwzględnia głównie ilość szeregowych łańcuchów łączących platformę z podstawą, zwanych ramionami robota. Najczęściej spotykane rozwiązania mają sześć lub trzy ramiona i są zwane odpowiednio hmpo-dami i tripodami.

Według danych literaturowych maszyny na bazie hexapodów mogą mieć następujące zastosowania [3]:

-    w obróbce wiórowej: przecinanie materiału i frezowanie (obróbka form, obróbka łopatek turbin itd.),

-    w szlifowaniu: szlifowanie narzędzi, dokładna obróbka materiałów ceramicznych,

-    w montażu: precyzyjny montaż, precyzyjne manipulowanie lekkimi przedmiotami,

-    w specyficznych zastosowaniach: cięcie i spawanie laserem, cięcie strugą wody, cięcie plazmowe, wytwarzanie protez, wycinanie w drewnie, cięcie kryształów, wytwarzanie wyrobów jubilerskich, polerowanie, stępianie ostrych krawędzi,

-    w obrabiarkach dużej wielkości (np. o konstrukcji bramowej); do wykonywania dużych narzędzi np. form i matryc,

-    w nanotechnologii do manipulowania bardzo małymi obiektami.

3.4.1.    Manipulatory równoległe o trzech stopniach swobody

3.4.1.1.    Płaskie manipulatory równoległe

Płaski manipulator równoległy zawiera trzy napędzane kończyny o sterowanej zmiennej długości między odpowiednimi przegubami przy platformie i podstawie, co umożliwia osiągnięcie żądanej pozycji i orientacji platformy w granicach przestrzeni roboczej.    ®