Paralelni manipulator je mehanički sustav koji koristi nekoliko računalno kontroliranih serijskih lanaca za podršku jedne platforme ili krajnjeg efektora. Najpoznatiji paralelni robot sastavljen je od 6 linearnih aktuatora koji podržavaju pokretnu bazu koja se koristi za simulatore leta i drugu opremu.
Često se kaže da su paralelni roboti tvrđi, brži i točniji od serijskih robota. Međutim, činjenice su puno kompliciranije, jer postoje ogromne razlike između paralelnih robota.
Konačno, može se reći da se većina višeosnih uređaja za precizno pozicioniranje temelji na paralelnim robotima, uglavnom heksapodima i tronošcima. Međutim, razlog za ovu pojavu nema mnogo veze s gomilanjem pogrešaka serijskih robota (dok su pogreške paralelnih robota prosječne), a više ima veze s krutošću heksapoda i stativa.
Ti se sustavi nazivaju i paralelni roboti. Oni su zglobni roboti koji koriste sličan mehanizam za pomicanje baze robota' ili jednog ili više manipulatora. Njihov"paralelni" razlika, u usporedbi sa serijskim manipulatorom, je u tome što je krajnji efektor (ili"ruka") ove veze (ili"ruka") povezan s njim preko nekog (obično tri ili šest) neovisnih paralelnih mehanizama na postolju.
Ovdje se koristi “paralelno” u topološkom smislu, a ne “paralelno” u geometrijskom smislu; ove veze međusobno djeluju, ali to ne znači da su paralelne linije.
Značajke dizajna
U usporedbi sa serijskim manipulatorima, svaki lanac paralelnih manipulatora obično je kraći i jednostavnije strukture, pa se može oduprijeti nepotrebnom pokretu. Pogreška pozicioniranja jednog lanca i pogreške pozicioniranja drugih lanaca su prosječne, a ne kumulativne. Za serijske robote, svaki se aktuator mora kretati unutar vlastitih stupnjeva slobode; međutim, kod paralelnih robota, na fleksibilnost zglobova izvan osi utječu i drugi lanci. Upravo ta krutost zatvorene petlje čini cijeli paralelni robot krutim u odnosu na njegove komponente, za razliku od serijskog lanca, koji postupno smanjuje njegovu krutost kako se broj komponenti povećava.
Ovo međusobno pojačanje također omogućuje jednostavnu strukturu: lanac heksapoda Stewart platforme koristi linearne aktuatore prizmatičnih spojeva između kugličnih zglobova u bilo kojem smjeru osi. Kuglasti zglobovi su pasivni: jednostavno se kreću slobodno, bez pokretača ili kočnica; njihovi su položaji potpuno ograničeni drugim lancima. Delta robot ima rotirajući aktuator montiran na bazu, koji može pomicati laganu, krutu paralelogramsku ruku. Pogon je instaliran između vrhova triju krakova. Slično, može se postaviti i na jednostavan kuglični zglob. Statički prikaz paralelnog robota obično je sličan zglobnoj rešetki: klipnjače i njihovi aktuatori osjećaju samo napetost ili kompresiju, bez ikakvog savijanja ili zakretnog momenta, što opet smanjuje utjecaj bilo kakve fleksibilnosti na vanjsku silu osovine.
Još jedna prednost paralelnog manipulatora je ta što se pokretači za teške uvjete postavljaju na jednu osnovnu platformu, a kretanje ruke se odvija samo kroz stupove i zglobove. Ovo smanjenje mase duž ruke omogućuje lakšu strukturu ruke, što rezultira lakšim aktuatorom i bržim kretanjem. Ova koncentracija mase također smanjuje ukupni moment inercije robota, što može biti prednost za mobilne ili hodajuće robote.
Sve ove karakteristike čine da manipulator ima širok raspon mogućnosti kretanja. Budući da je njihova brzina djelovanja često ograničena krutošću, a ne čistom silom, mogu se kretati brzo u usporedbi sa serijskim manipulatorima.
U usporedbi sa serijskim manipulatorima, većina robotskih aplikacija zahtijeva krutost. Serijski roboti to mogu postići korištenjem visokokvalitetnih rotacijskih zglobova koji omogućuju kretanje na jednoj osi, ali su kruti za kretanje izvan osi. Svako pomicanje dopušteno zglobom također se mora izvoditi pod namjernom kontrolom aktuatora. Za pokret je potrebno nekoliko osi, toliko je takvih zglobova potrebno. Nepotrebna fleksibilnost ili nemarnost u jednom zglobu može uzrokovati sličnu neurednost u ruci: nema mogućnosti poduprijeti kretanje jednog zgloba u drugi. Neizbježna histereza i fleksibilnost izvan osi nastavljaju se akumulirati duž kinematičkog lanca kraka; precizne ruke kompromis su između točnosti, složenosti i cijene ovih spojeva.
U usporedbi sa serijskim robotima, jedan od glavnih nedostataka paralelnih robota je taj što im je radni prostor ograničen, jer im se noge mogu sudarati, a (kod heksapodnih robota) svaka noga ima pet pasivnih zglobova, a svaki zglob ima svoje mehaničke granice. Drugi nedostatak paralelnih robota je taj što potpuno gube svoju krutost u pojedinačnim položajima (robot dobiva nekontrolirane konačne ili beskonačne stupnjeve slobode; može se ljuljati ili kretati). To znači da Jacobian matrica, preslikavanje iz zajedničkog prostora u euklidski prostor, postaje singularna (rang se smanjuje sa 6).
Kontaktirajte nas:
gospođo Sally
Mobitel: +86-13928530189
Tel: +86-757-81800563
Faks: +86-757-66853383
E-pošta: tefudesally@tefude.com
ZA VIŠE ZNANJA, MOLIMO VAS IZRAVNO POSJETITE NAŠU SLUŽBENU WEB STRANICU (https://www.tefudepack.com), HVALA VAM!