Параллельный манипулятор - это механическая система, которая использует несколько управляемых компьютером последовательных цепей для поддержки одной платформы или конечного эффектора. Самый известный параллельный робот состоит из 6 линейных приводов, которые поддерживают подвижное основание, используемое для симуляторов полета и другого оборудования.
Часто говорят, что параллельные роботы сложнее, быстрее и точнее, чем последовательные. Однако факты намного сложнее, потому что между параллельными роботами есть огромные различия.
Наконец, можно сказать, что большинство устройств многоосевого точного позиционирования основаны на параллельных роботах, в основном на гексаподах и штативах. Однако причина этого явления не связана с накоплением ошибок последовательных роботов (в то время как ошибки параллельных роботов являются средними), а больше связана с жесткостью гексапода и штатива.
Эти системы еще называют параллельными роботами. Это шарнирные роботы, которые используют аналогичный механизм для перемещения базы робота' одного или нескольких манипуляторов. Их" параллельные" отличие, по сравнению с последовательным манипулятором, состоит в том, что конечный эффектор (или" рука") этого звена (или" рука") подключен к нему через некоторые (обычно три-шесть) независимых параллельных механизмов на постаменте.
Здесь используется «параллель» в топологическом смысле, а не «параллель» в геометрическом смысле; эти звенья взаимодействуют, но это не значит, что они параллельны линиям.
Особенности дизайна
По сравнению с последовательными манипуляторами каждая цепочка параллельных манипуляторов обычно короче и проста по структуре, поэтому она может сопротивляться ненужному движению. Ошибка позиционирования одной цепи и ошибки позиционирования других цепей являются средними, а не совокупными. Для серийных роботов каждый привод должен перемещаться в пределах своих собственных степеней свободы; однако в параллельных роботах внеосевая гибкость суставов также зависит от других цепей. Именно эта жесткость замкнутого контура делает весь параллельный робот жестким относительно его компонентов, в отличие от последовательной цепи, которая постепенно снижает его жесткость по мере увеличения количества компонентов.
Это взаимное усиление также позволяет получить простую конструкцию: цепь гексапода на платформе Стюарта использует линейные приводы призматических соединений между шаровыми шарнирами в любом направлении оси. Шаровые опоры пассивны: они просто двигаются свободно, без приводов и тормозов; их позиции полностью ограничены другими цепями. Робот Delta имеет поворотный привод, установленный на основании, который может перемещать легкий, жесткий параллелограммный рычаг. Электропривод установлен между вершинами трех рычагов. Точно так же его можно установить и на простой шаровой шарнир. Статическое представление параллельного робота обычно похоже на шарнирную ферму: шатуны и их приводы ощущают только растяжение или сжатие, без какого-либо изгиба или крутящего момента, что снова снижает влияние любой гибкости на внешнюю силу вала.
Еще одно преимущество параллельного манипулятора заключается в том, что приводы для тяжелых условий эксплуатации часто устанавливаются на одной базовой платформе, а перемещение рычага осуществляется только через стойки и шарниры. Это уменьшение массы вдоль рычага позволяет сделать его более легким, что приводит к более легкому приводу и более быстрому перемещению. Эта концентрация массы также снижает общий момент инерции робота, что может быть преимуществом для мобильных или шагающих роботов.
Все эти характеристики позволяют манипулятору обладать широким диапазоном двигательных возможностей. Поскольку их скорость действия часто ограничивается жесткостью, а не чистой силой, они могут двигаться быстрее по сравнению с серийными манипуляторами.
По сравнению с серийными манипуляторами, большинство роботизированных приложений требует жесткости. Серийные роботы могут достичь этого, используя высококачественные поворотные соединения, которые позволяют движение по одной оси, но являются жесткими для движения за пределами оси. Любое движение, разрешенное шарниром, также должно выполняться под преднамеренным контролем привода. Для движения требуется несколько осей, поэтому нужно много таких шарниров. Излишняя гибкость или неровность в одном суставе может вызвать аналогичную неряшливость в руке: нет возможности поддерживать движение одного сустава в другой. Неизбежный гистерезис и внеосевая гибкость продолжают накапливаться вдоль кинематической цепи плеча; Прецизионные руки - это компромисс между точностью, сложностью и стоимостью этих соединений.
По сравнению с серийными роботами, одним из основных недостатков параллельных роботов является то, что их рабочее пространство ограничено, потому что их ноги могут сталкиваться, и (для роботов-гексаподов) каждая нога имеет пять пассивных суставов, и каждый сустав имеет свои собственные механические ограничения. Еще одним недостатком параллельных роботов является то, что они полностью теряют свою жесткость в единичных положениях (робот приобретает неконтролируемые конечные или бесконечные степени свободы; он может раскачиваться или двигаться). Это означает, что матрица Якоби, отображение совместного пространства на евклидово пространство, становится сингулярной (ранг уменьшается с 6).
Связаться с нами:
Мисс Салли
Мобильный: +86-13928530189
Тел: +86-757-81800563
Факс: +86-757-66853383
Электронная почта: tefudesally@tefude.com
ДЛЯ БОЛЕЕ ПОДРОБНОЙ ИНФОРМАЦИИ, ПОЖАЛУЙСТА, ПОСЕТИТЕ НАШ ОФИЦИАЛЬНЫЙ ВЕБ-САЙТ (https://www.tefudepack.com), СПАСИБО!