7270841606

15. Podstawowe schematy kinematyczne robotów stacjonarnych.

Na podstawie materiałów prof. C.H.U.Y. Grona - PRiM - W2.3, W3.1.W3.2, oraz skryptu Teoria robotyki z AGH

Manipulatory, czyli jednostki kinematyczne robotów, są zbudowane jako układ członów połączonych ruchowo za pomocą tzw. par kinematycznych. Człony te mogą być łączone:

'r szeregowo, tworząc otwarty łańcuch kinematyczny,

> równolegle, tworząc zamknięty łańcuch kinematyczny.

Wśród tradycyjnych rozwiązań robotów stacjonarnych o szeregowym układzie kinematycznym wyróżnia się grupy typowych    rozwiązań,

charakteryzujących się podobnym układem zespołów ruchu (strukturą kinematyczną), definiowanym przez tzw. naturalny dla danej struktury układ osi współrzędnych oraz formę przestrzeni roboczej. W tej grupie robotów można wyróżnić następujące zasadnicze rozwiązania konstrukcyji

o strukturze kinematycznej szeregowej

fi    [    o strukturze    I

|    kinematycznej I

I    I    równoległej    I

^kartezjańsk^J

o różnej konfiguracji ruchów translacyjnych i rotacyjnych

o różnej konfiguracji przegubów na platformach ruchomej i nieruchomej

—c

1)    Robot w układzie kartezjańskim (prostokątnym), - o prostokątnym układzie osi współrzędnych, o trzech liniowych zespołach ruchu regionalnego oraz prostopadłościennych przestrzeniach ruchu - rys. 2a. Konfiguracja ma prostokątny układ osi współrzędnych oraz prostopadłościenną przestrzeń ruchu. Nazywane są także robotami bramowymi lubportalowymi. Wśród robotów można wyróżnić konstrukcje liniowe i powierzchniowe Zastosowanie: pakowania i paletyzacji, obsługi maszyn technologicznych.

Do obsługi pojedynczych maszyn technologicznych, a w szczególności obrabiarek skrawających, tzn. do ich automatycznego załadunku i rozładunku, są wykorzystane przede wszystkim roboty liniowe. Roboty te mogą być też użyte do obsługi niewielkiej liczby obrabiarek usytuowanych w jednej linii. Roboty bramowe typu liniowego próbuje się czasem sprzęgnąć z zamocowanymi do tej samej bramy urządzeniami podajnikowymi i magazynami. Do obsługi całych kompleksów technologicznych, np. gniazd czy systemów obróbkowych, są stosowane roboty powierzchniowe, czasem o dużych zakresach przesuwów w poszczególnych osiach.

2)    Robot w układzie cylindrycznym, - o jednym obrotowym i dwóch liniowych zespołach ruchu regionalnego, walcowym układzie osi współrzędnych oraz cylindrycznych przestrzeniach ruchu - iys. 2b. Jak sugeruje nazwa, zmienne przegubowe są zarazem współrzędnymi cylindrycznymi końcówki roboczej względem podstawy. Konfiguracja cylindryczna ma walcowy układ osi współrzędnych oraz cylindryczne przestrzenie ruchu.

3)    Robot SCARA (ang. selectively compliant assembly robot arm). Jak wynika z nazwy angielskiej (tłum. selektywnie podatne ramię robota montażowego), robot ten zaprojektowano z myślą o zadaniach montażowych, ma on trzy osie równoległe, dwie o ruchu obrotowym, a jedną o postępowym - rys. 2c. Konfiguracja SCARA ma strukturę RRP, jednak różni się zdecydowanie od konfiguracji sferycznej zarówno wyglądem, jak i możliwościami zastosowania. Do nietypowych rozwiązań można zaliczyć roboty będące skrzyżowaniem robota montażowego o kinematyce SCARA z podnośnikiem pionowym. Są one wykorzystywane do: przenoszenia palet, obsługi obrabiarek i pras, montażu dużych części, transportu części.

4)    Robot PUMA (ang. programmable universal manipulator for assembly) jest przeznaczony specjalnie do zadań montażowych - rys. 2d. Robot o konfiguracji PUMA ma strukturę kinematyczną taką, jak robot przegubowy, ale różni się od niego wyglądem i możliwymi zastosowaniami. Zazwyczaj ma mały udźwig, ale duże prędkości ruchu.