Паралельний маніпулятор — це механічна система, яка використовує кілька послідовних ланцюгів, керованих комп’ютером, для підтримки однієї платформи або кінцевого ефектора. Найвідоміший паралельний робот складається з 6 лінійних приводів, які підтримують рухому основу, що використовується для тренажерів польоту та іншого обладнання.
Часто кажуть, що паралельні роботи важчі, швидші та точніші, ніж послідовні роботи. Однак факти набагато складніші, оскільки між паралельними роботами є величезні відмінності.
Нарешті, можна сказати, що більшість багатоосьових пристроїв точного позиціонування засновані на паралельних роботах, переважно гексаподах і штативах. Однак причина цього явища мало пов’язана з накопиченням помилок серійних роботів (тоді як похибки паралельних роботів середні), а більше пов’язана з жорсткістю гексапода і штатива.
Ці системи ще називають паралельними роботами. Це шарнірні роботи, які використовують подібний механізм для переміщення основи робота' або одного або кількох маніпуляторів. Їх"паралельний" відмінність у порівнянні з послідовним маніпулятором полягає в тому, що кінцевий ефектор (або"рука") цієї ланки (або"рука") з’єднаний з ним через якийсь (зазвичай три або шість) незалежних паралельних механізмів на постаменті.
Тут використовується «паралель» у топологічному сенсі, а не «паралель» у геометричному; ці посилання взаємодіють, але це не означає, що вони паралельні прямі.
Особливості конструкції
У порівнянні з послідовними маніпуляторами, кожен ланцюг паралельних маніпуляторів зазвичай коротший і простий за структурою, тому він може протистояти непотрібному руху. Похибка позиціонування одного ланцюга та похибки позиціонування інших ланцюгів є середніми, а не кумулятивними. Для серійних роботів кожен привод повинен рухатися в межах власних ступенів свободи; однак у паралельних роботів на позаосьову гнучкість суглобів також впливають інші ланцюги. Саме ця жорсткість із замкнутим циклом робить весь паралельний робот жорстким відносно його компонентів, на відміну від послідовного ланцюга, який поступово зменшує свою жорсткість із збільшенням кількості компонентів.
Це взаємне посилення також забезпечує просту структуру: ланцюг гексапода на платформі Stewart використовує лінійні приводи призматичних шарнірів між кульовими шарнірами в будь-якому напрямку осі. Кульові шарніри пасивні: вони просто рухаються вільно, без приводів і гальм; їхні позиції повністю обмежені іншими ланцюгами. Робот Delta має поворотний привод, встановлений на основі, який може переміщати легку жорстку паралелограмну руку. Привід встановлюється між верхівками трьох важелів. Аналогічно, його також можна встановити на простий кульовий шарнір. Статичне зображення паралельного робота зазвичай подібне до шарнірної ферми: шатуни та їх приводи відчувають лише натяг або стиск, без будь-якого вигину чи крутного моменту, що знову ж таки зменшує вплив будь-якої гнучкості на зовнішню силу вала.
Ще одна перевага паралельного маніпулятора полягає в тому, що важкі приводи часто встановлюються на єдиній базовій платформі, а переміщення руки здійснюється тільки через стовпи та з’єднання. Таке зменшення маси вздовж важеля забезпечує легшу структуру плеча, що призводить до легшого приводу та швидшого руху. Така концентрація маси також зменшує загальний момент інерції робота, що може бути перевагою для мобільних або ходячих роботів.
Всі ці характеристики надають маніпулятору широкий діапазон рухових можливостей. Оскільки швидкість їх дії часто обмежена жорсткістю, а не чистою силою, вони можуть рухатися швидше в порівнянні з серійними маніпуляторами.
У порівнянні з серійними маніпуляторами, більшість роботизованих додатків вимагають жорсткості. Серійні роботи можуть досягти цього за допомогою високоякісних поворотних з’єднань, які дозволяють переміщатися по одній осі, але є жорсткими для переміщення за межами осі. Будь-який рух, дозволений суглобом, також повинен здійснюватися під навмисним контролем приводу. Для руху потрібно кілька осей, тому таких суглобів потрібно багато. Непотрібна гнучкість або неакуратність в одному суглобі можуть викликати подібну неохайність в руці: немає можливості підтримувати рух одного суглоба до іншого. Неминучий гістерезис і позаосьова гнучкість продовжують накопичуватися вздовж кінематичного ланцюга плеча; прецизійні зброї є компромісом між точністю, складністю та вартістю цих з’єднань.
У порівнянні з серійними роботами, одним з основних недоліків паралельних роботів є те, що їх робочий простір обмежений, оскільки їх ноги можуть зіткнутися, і (для шестиподібних роботів) кожна нога має п’ять пасивних суглобів, і кожен суглоб має свої механічні межі. Іншим недоліком паралельних роботів є те, що вони повністю втрачають свою жорсткість в окремих положеннях (робот отримує неконтрольовані скінченні або нескінченні ступені свободи; він може похитуватися або рухатися). Це означає, що матриця Якобія, відображення з простору з’єднання в евклідовий простір, стає сингулярною (ранг зменшується з 6).
Зв'яжіться з нами:
пані Саллі
Мобільний: +86-13928530189
Телефон: +86-757-81800563
Факс: +86-757-66853383
Електронна адреса: tefudesally@tefude.com
ДЛЯ БІЛЬШИХ ЗНАНЬ, БУДЬ ЛАСКА, ВІДВІДУЙТЕ ПРЯМО НА НАШ ОФІЦІЙНИЙ ВЕБ-САЙТ (https://www.tefudepack.com), ДЯКУЮ!