Robotska ruka je najčešći tip robota u modernim industrijskim robotima. Može imitirati određene pokrete i funkcije ljudskih šaka i ruku, te može hvatati, nositi predmete ili upravljati određenim alatima kroz fiksne programe. To je najrasprostranjeniji uređaj za automatizaciju u oblasti robotike. Njegovi oblici su različiti, ali svi imaju zajedničku osobinu, a to je da mogu prihvatiti instrukcije i precizno locirati bilo koju tačku u trodimenzionalnom (dvodimenzionalnom) prostoru za obavljanje operacija. Njegove karakteristike su da kroz programiranje može završiti različite očekivane operacije, a njegova struktura i performanse kombinuju prednosti i ljudi i mehaničkih mašina. Može zamijeniti težak ljudski rad kako bi ostvario mehanizaciju i automatizaciju proizvodnje i može raditi u štetnim okruženjima kako bi zaštitio ličnu sigurnost. Zbog toga se široko koristi u proizvodnji mašina, elektronici, lakoj industriji i atomskoj energiji.
1. Uobičajene robotske ruke se uglavnom sastoje od tri dijela: glavnog tijela, pogonskog mehanizma i upravljačkog sistema
(I) Mehanička struktura
1. Trup robotske ruke je osnovni potporni dio cijelog uređaja, obično izrađen od čvrstih i izdržljivih metalnih materijala. Ne samo da mora biti u stanju da izdrži različite sile i momente koje stvara robotska ruka tokom rada, već također mora osigurati stabilan položaj za ugradnju za druge komponente. Njegov dizajn treba da uzme u obzir ravnotežu, stabilnost i prilagodljivost radnom okruženju. 2. Ruka Ruka robota je ključni dio za postizanje različitih akcija. Sastoji se od niza klipnjača i spojeva. Kroz rotaciju zglobova i pomicanje klipnjača, ruka može postići više stupnjeva slobode kretanja u prostoru. Zglobovi se obično pokreću pomoću visoko preciznih motora, reduktora ili hidrauličkih pogonskih uređaja kako bi se osigurala točnost kretanja i brzina ruke. Istovremeno, materijal ruke mora imati karakteristike velike čvrstoće i male težine kako bi zadovoljio potrebe brzog kretanja i nošenja teških predmeta. 3. Krajnji efektor Ovo je dio ruke robota koji direktno dodiruje radni predmet, a njegova funkcija je slična onoj kod ljudske ruke. Postoji mnogo tipova krajnjih efektora, a uobičajeni su hvataljke, usisne čaše, pištolji za prskanje itd. Hvatalica se može prilagoditi obliku i veličini predmeta i služi za hvatanje predmeta različitih oblika; usisna čaša koristi princip negativnog pritiska da apsorbuje predmet i pogodna je za predmete sa ravnim površinama; pištolj za prskanje se može koristiti za prskanje, zavarivanje i druge operacije.
(II) Pogonski sistem
1. Motorni pogon Motor je jedan od najčešće korištenih metoda pogona u ruci robota. DC motori, motori na izmjeničnu struju i koračni motori mogu se koristiti za pokretanje zajedničkog pokreta ruke robota. Motorni pogon ima prednosti visoke preciznosti upravljanja, velike brzine odziva i širokog raspona regulacije brzine. Kontrolom brzine i smjera motora, putanja kretanja robotske ruke može se precizno kontrolirati. U isto vrijeme, motor se također može koristiti u kombinaciji s raznim reduktorima za povećanje izlaznog momenta kako bi se zadovoljile potrebe robotske ruke prilikom nošenja teških predmeta. 2. Hidraulički pogon Hidraulički pogon se široko koristi u nekim robotskim rukama koje zahtijevaju veliku izlaznu snagu. Hidraulični sistem pod pritiskom hidrauličnog ulja preko hidrauličke pumpe pokreće hidraulički cilindar ili hidraulični motor da radi, čime se ostvaruje kretanje ruke robota. Hidraulički pogon ima prednosti velike snage, velike brzine odziva i visoke pouzdanosti. Pogodan je za neke teške robotske ruke i prilike koje zahtijevaju brzu akciju. Međutim, hidraulički sistem ima i nedostatke kao što su curenje, visoki troškovi održavanja i visoki zahtjevi za radnom okolinom. 3. Pneumatski pogon Pneumatski pogon koristi komprimirani zrak kao izvor energije za pogon cilindara i drugih aktuatora za rad. Pneumatski pogon ima prednosti jednostavne strukture, niske cijene i velike brzine. Pogodan je za neke prilike u kojima nije potrebna snaga i preciznost. Međutim, snaga pneumatskog sistema je relativno mala, preciznost upravljanja je takođe niska i potrebno ga je opremiti izvorom komprimovanog vazduha i pripadajućim pneumatskim komponentama.
(III) Sistem upravljanja
1. Kontrolor Kontroler je mozak robotske ruke, odgovoran za primanje različitih instrukcija i kontrolu radnji pogonskog sistema i mehaničke strukture prema uputstvima. Kontroler obično koristi mikroprocesor, programabilni logički kontroler (PLC) ili namjenski čip za kontrolu pokreta. Može postići preciznu kontrolu položaja, brzine, ubrzanja i drugih parametara robotske ruke, a također može obraditi informacije koje vraćaju različiti senzori kako bi se postigla kontrola zatvorene petlje. Kontroler se može programirati na različite načine, uključujući grafičko programiranje, programiranje teksta, itd., tako da korisnici mogu programirati i otklanjati greške prema različitim potrebama. 2. Senzori Senzor je važan dio percepcije robotske ruke o vanjskom okruženju i vlastitom stanju. Senzor položaja može pratiti položaj svakog zgloba ruke robota u realnom vremenu kako bi osigurao tačnost kretanja robotske ruke; senzor sile može otkriti silu robotske ruke prilikom hvatanja predmeta kako bi spriječio da predmet sklizne ili da se ošteti; vizualni senzor može prepoznati i locirati radni objekt i poboljšati nivo inteligencije robotske ruke. Osim toga, tu su senzori temperature, senzori pritiska itd. koji se koriste za praćenje radnog statusa i parametara okoline robotske ruke.
2. Klasifikacija robotske ruke općenito je klasificirana prema strukturnom obliku, načinu vožnje i polju primjene
(I) Klasifikacija prema strukturnom obliku
1. Dekartova koordinatna ruka robota Ruka ove robotske ruke se kreće duž tri koordinatne ose pravougaonog koordinatnog sistema, odnosno osa X, Y i Z. Ima prednosti jednostavne strukture, praktične kontrole, visoke preciznosti pozicioniranja itd., i pogodan je za neke jednostavne zadatke rukovanja, montaže i obrade. Međutim, radni prostor pravokutne koordinatne robotske ruke je relativno mali i fleksibilnost je slaba.
2. Cilindrična koordinatna robotska ruka Ruka cilindrične koordinatne robotske ruke sastoji se od rotacionog zgloba i dva linearna zgloba, a prostor za kretanje je cilindričan. Ima prednosti kompaktne strukture, velikog radnog raspona, fleksibilnog kretanja itd., te je pogodan za neke zadatke srednje složenosti. Međutim, tačnost pozicioniranja cilindrične koordinatne ruke robota je relativno niska, a poteškoća u kontroli relativno visoka.
3. Sferna koordinatna ruka robota Ruka sferne koordinatne robotske ruke sastoji se od dva rotirajuća zgloba i jednog linearnog zgloba, a prostor kretanja joj je sferičan. Ima prednosti fleksibilnog pokreta, velikog radnog opsega i sposobnosti prilagođavanja složenim radnim okruženjima. Pogodan je za neke zadatke koji zahtijevaju visoku preciznost i veliku fleksibilnost. Međutim, struktura sferne koordinatne robotske ruke je složena, teškoća upravljanja je velika, a cijena je također visoka.
4. Zglobna ruka robota Zglobna robotska ruka imitira strukturu ljudske ruke, sastoji se od više rotirajućih zglobova i može postići različite pokrete slične ljudskoj ruci. Ima prednosti fleksibilnog pokreta, velikog radnog opsega i sposobnosti prilagođavanja složenim radnim okruženjima. To je trenutno najrašireniji tip robotske ruke.
Međutim, kontrola zglobnih robotskih ruku je teška i zahtijeva visoku tehnologiju programiranja i otklanjanja grešaka.
(II) Klasifikacija prema načinu vožnje
1. Električne robotske ruke Električne robotske ruke koriste motore kao pogonske uređaje, koji imaju prednosti visoke preciznosti upravljanja, velike brzine odziva i niske razine buke. Pogodan je za neke prilike s visokim zahtjevima za preciznošću i brzinom, kao što su elektronska proizvodnja, medicinska oprema i druge industrije. 2. Hidraulične robotske ruke Hidraulične robotske ruke koriste hidraulične pogonske uređaje, koji imaju prednosti velike snage, visoke pouzdanosti i snažne prilagodljivosti. Pogodan je za neke teške robotske ruke i prilike koje zahtijevaju veliku izlaznu snagu, kao što su građevinarstvo, rudarstvo i druge industrije. 3. Pneumatske robotske ruke Pneumatske robotske ruke koriste pneumatske pogonske uređaje, koji imaju prednosti jednostavne strukture, niske cijene i velike brzine. Pogodan je za neke prilike koje ne zahtijevaju veliku snagu i preciznost, kao što su pakovanje, štampa i druge industrije.
(III) Klasifikacija prema oblasti primjene
1. Industrijske robotske ruke Industrijske robotske ruke se uglavnom koriste u poljima industrijske proizvodnje, kao što su proizvodnja automobila, proizvodnja elektronskih proizvoda i mehanička obrada. Može realizovati automatizovanu proizvodnju, poboljšati efikasnost proizvodnje i kvalitet proizvoda. 2. Servisna robotska ruka Servisna robotska ruka se uglavnom koristi u uslužnim industrijama, kao što su medicinske, ugostiteljske, kućne usluge, itd. Može ljudima pružiti različite usluge, kao što su njegovanje, dostava obroka, čišćenje, itd. 3. Specijalna robotska ruka Posebna robotska ruka se uglavnom koristi u nekim posebnim oblastima, kao što su zrakoplovstvo, vojska, istraživanje dubokog mora, da bi se prilagodile zahtjevima radnog okruženja, itd. Potrebno je prilagoditi zahtjevima radnog okruženja, itd.
Promjene koje robotske ruke donose u industrijsku proizvodnju nisu samo automatizacija i efikasnost poslovanja, već je i prateći moderan model upravljanja uvelike promijenio metode proizvodnje i tržišnu konkurentnost poduzeća. Primena robotskih ruku je dobra prilika za preduzeća da prilagode svoju industrijsku strukturu i nadograde i transformišu.
Vrijeme objave: Sep-24-2024
