Паралелният манипулатор е механична система, която използва няколко компютърно контролирани серийни вериги за поддържане на една платформа или краен ефектор. Най-известният паралелен робот е съставен от 6 линейни задвижващи механизма, които поддържат подвижна основа, използвана за симулатори на полети и друго оборудване.
Често се казва, че паралелните роботи са по-трудни, по-бързи и по-точни от серийните роботи. Фактите обаче са много по-сложни, защото има огромни разлики между паралелните роботи.
И накрая, може да се каже, че повечето многоосни устройства за прецизно позициониране са базирани на паралелни роботи, главно хексаподи и стативи. Причината за това явление обаче няма нищо общо с натрупването на грешки при серийните роботи (докато грешките на паралелните роботи са средни), а има повече общо с твърдостта на хексапода и статива.
Тези системи се наричат още паралелни роботи. Те са шарнирни роботи, които използват подобен механизъм за придвижване на основата на робота' или един или повече манипулатори. Техните"паралелни" разликата в сравнение със серийния манипулатор е, че крайният ефектор (или"ръка") на тази връзка (или"рамо") е свързан към него чрез някакъв (обикновено три или шест) независими успоредни механизми на пиедестала.
Това, което се използва тук, е „паралелно” в топологичния смисъл, а не „успоредно” в геометричен смисъл; тези връзки взаимодействат, но това не означава, че са успоредни линии.
Характеристики на дизайна
В сравнение със серийните манипулатори, всяка верига от паралелни манипулатори обикновено е по-къса и проста по структура, така че може да устои на ненужно движение. Грешката при позициониране на една верига и грешките при позициониране на други вериги са средни, а не кумулативни. За серийните роботи всеки задвижващ механизъм трябва да се движи в рамките на собствените си степени на свобода; обаче, при паралелни роботи, гъвкавостта на ставите извън оста се влияе и от други вериги. Именно тази твърдост в затворен цикъл прави целия паралелен робот твърд спрямо неговите компоненти, за разлика от серийната верига, която постепенно намалява своята твърдост с увеличаване на броя на компонентите.
Това взаимно подсилване позволява и проста структура: веригата хексапод на платформата Stewart използва линейни задвижващи механизми на призматични съединения между сферични шарнири във всяка посока на ос. Сферичните шарнири са пасивни: те просто се движат свободно, без задвижващи механизми или спирачки; техните позиции са напълно ограничени от други вериги. Роботът Delta има ротационен задвижващ механизъм, монтиран върху основа, който може да движи леко, твърдо рамо с паралелограм. Задвижващият механизъм е монтиран между върховете на трите рамена. По същия начин може да се монтира и на обикновена сферична става. Статичното представяне на паралелен робот обикновено е подобно на шарнирна ферма: свързващите пръти и техните задвижващи механизми усещат само напрежение или компресия, без никакво огъване или въртящ момент, което отново намалява влиянието на всякаква гъвкавост върху външната сила на вала.
Друго предимство на паралелния манипулатор е, че задвижващите механизми за тежко натоварване често се монтират на една основна платформа, а движението на рамото се осъществява само през стълбовете и ставите. Това намаляване на масата по дължината на рамото позволява по-лека структура на рамото, което води до по-лек задвижващ механизъм и по-бързо движение. Тази концентрация на маса също намалява общия момент на инерция на робота, което може да бъде предимство за мобилни или ходещи роботи.
Всички тези характеристики карат манипулатора да има широк спектър от възможности за движение. Тъй като скоростта им на действие често е ограничена от твърдост, а не от чиста сила, те могат да се движат бързо в сравнение със серийните манипулатори.
В сравнение със серийните манипулатори, повечето роботизирани приложения изискват твърдост. Серийните роботи могат да постигнат това чрез използване на висококачествени ротационни съединения, които позволяват движение по една ос, но са твърди за движение извън оста. Всяко движение, разрешено от ставата, също трябва да се извършва под съзнателния контрол на задвижващия механизъм. Едно движение изисква няколко оси, така че са необходими много такива стави. Ненужната гъвкавост или небрежност в една става може да причини подобна небрежност в ръката: няма възможност да се поддържа движението на една става към друга. Неизбежният хистерезис и гъвкавост извън оста продължават да се натрупват по кинематичната верига на рамото; прецизните рамена са компромис между точността, сложността и цената на тези съединения.
В сравнение със серийните роботи, един от основните недостатъци на паралелните роботи е, че работното им пространство е ограничено, тъй като краката им могат да се сблъскат и (за роботите с хексапод) всеки крак има пет пасивни стави и всяка става има свои собствени механични граници. Друг недостатък на паралелните роботи е, че те напълно губят своята твърдост в единични позиции (роботът получава неконтролируеми крайни или безкрайни степени на свобода; може да се люлее или движи). Това означава, че матрицата на Якоби, отображението от съвместното пространство в евклидовото пространство, става единична (рангът намалява от 6).
Свържете се с нас:
г-жо Сали
Мобилен: +86-13928530189
Тел: +86-757-81800563
Факс: +86-757-66853383
Имейл: tefudesally@tefude.com
ЗА ПОВЕЧЕ ЗНАНИЕ, МОЛЯ, ПОСЕТЕТЕ ДИРЕКТНО НАШИЯ ОФИЦИАЛЕН САЙТ (https://www.tefudepack.com), БЛАГОДАРЯ ТИ!