دستکاری کننده موازی یک سیستم مکانیکی است که از چندین زنجیره سریال کنترل شده توسط کامپیوتر برای پشتیبانی از یک پلت فرم واحد یا یک افکتور انتهایی استفاده می کند. معروف ترین ربات موازی از 6 محرک خطی تشکیل شده است که از یک پایه متحرک برای شبیه سازهای پرواز و سایر تجهیزات پشتیبانی می کند.
اغلب گفته می شود که ربات های موازی سخت تر، سریع تر و دقیق تر از ربات های سریال هستند. با این حال، واقعیت ها بسیار پیچیده تر هستند، زیرا تفاوت های زیادی بین روبات های موازی وجود دارد.
در نهایت می توان گفت که اکثر دستگاه های موقعیت یابی دقیق چند محوره بر پایه روبات های موازی، عمدتاً شش پایه و سه پایه هستند. با این حال، دلیل این پدیده ارتباط چندانی با تجمع خطای ربات های سریالی ندارد (در حالی که خطاهای ربات های موازی متوسط است) و بیشتر به سختی شش پایه و سه پایه مربوط می شود.
به این سیستم ها ربات های موازی نیز می گویند. آنها روبات های مفصلی هستند که از مکانیزم مشابهی برای حرکت دادن پایه ربات' یا یک یا چند دستکاری کننده استفاده می کنند. آنها"موازی" تفاوت، در مقایسه با دستکاری کننده سریال، این است که افکتور انتهایی (یا"hand") این لینک (یا"arm") از طریق برخی به آن متصل است. (معمولاً سه یا شش) مکانیسم مستقل موازی روی پایه.
آنچه در اینجا به کار می رود «موازی» به معنای توپولوژیک است، نه «موازی» در معنای هندسی. این پیوندها با هم تعامل دارند، اما این بدان معنا نیست که آنها خطوط موازی هستند.
ویژگی های طراحی
در مقایسه با دستکاریکنندههای سریال، هر زنجیره از دستکاریکنندههای موازی معمولاً از نظر ساختار کوتاهتر و سادهتر هستند، بنابراین میتوانند در برابر حرکات غیر ضروری مقاومت کنند. خطای موقعیتیابی یک زنجیره و خطای موقعیتیابی زنجیرههای دیگر متوسط است، نه تجمعی. برای روبات های سریال، هر محرک باید در درجات آزادی خودش حرکت کند. با این حال، در روباتهای موازی، انعطافپذیری خارج از محور مفاصل نیز تحت تأثیر زنجیرههای دیگر قرار میگیرد. این سختی حلقه بسته است که کل ربات موازی را نسبت به اجزای خود سفت و سخت می کند، بر خلاف زنجیره سریال، که به تدریج با افزایش تعداد اجزا، استحکام آن را کاهش می دهد.
این تقویت متقابل ساختار ساده ای را نیز امکان پذیر می کند: زنجیره شش پایه پلت فرم استوارت از محرک های خطی اتصالات منشوری بین اتصالات توپ در هر جهتی استفاده می کند. اتصالات توپ غیرفعال هستند: آنها به سادگی آزادانه، بدون محرک یا ترمز حرکت می کنند. موقعیت آنها به طور کامل توسط زنجیره های دیگر محدود شده است. ربات دلتا دارای یک محرک چرخشی است که روی یک پایه نصب شده است که می تواند یک بازوی متوازی الاضلاع سبک و سفت و سخت را حرکت دهد. محرک بین بالای سه بازو نصب می شود. به طور مشابه، می توان آن را بر روی یک اتصال توپی ساده نیز نصب کرد. نمایش ایستا یک ربات موازی معمولاً شبیه یک خرپا مفصلی است: میلههای اتصال و محرکهای آنها فقط کشش یا فشردهسازی را احساس میکنند، بدون هیچ گونه خمش یا گشتاور، که باز هم تأثیر هر گونه انعطافپذیری را بر نیروی خارجی شفت کاهش میدهد.
مزیت دیگر دستکاری موازی این است که محرک های سنگین اغلب بر روی یک سکوی اصلی نصب می شوند و حرکت بازو فقط از طریق ستون ها و اتصالات انجام می شود. این کاهش جرم در امتداد بازو اجازه می دهد تا ساختار بازوی سبک تری داشته باشد و در نتیجه محرک سبک تر و حرکت سریع تر ایجاد شود. این غلظت جرم همچنین ممان اینرسی کلی ربات را کاهش می دهد، که ممکن است برای ربات های متحرک یا راه رفتن یک مزیت باشد.
همه این ویژگی ها باعث می شود که دستکاری کننده دارای طیف گسترده ای از قابلیت های حرکتی باشد. از آنجایی که سرعت عمل آنها اغلب با سفتی و نه نیروی خالص محدود می شود، می توانند در مقایسه با دستکاری کننده های سریال به سرعت حرکت کنند.
در مقایسه با دستکاریکنندههای سریال، بیشتر برنامههای روباتیک به استحکام نیاز دارند. رباتهای سریالی میتوانند با استفاده از اتصالات چرخشی با کیفیت بالا که امکان حرکت در یک محور را فراهم میکنند اما برای حرکت خارج از محور سفت و سخت هستند، به این هدف دست یابند. هر حرکتی که توسط مفصل مجاز است نیز باید تحت کنترل عمدی محرک انجام شود. یک حرکت به چندین محور نیاز دارد، بنابراین تعداد زیادی از این مفاصل مورد نیاز است. انعطافپذیری یا شلختگی غیرضروری در یک مفصل میتواند باعث شلختگی مشابه در بازو شود: هیچ فرصتی برای حمایت از حرکت یک مفصل به مفصل دیگر وجود ندارد. هیسترزیس اجتناب ناپذیر و انعطاف پذیری خارج از محور همچنان در امتداد زنجیره سینماتیکی بازو جمع می شود. بازوهای دقیق سازشی بین دقت، پیچیدگی و هزینه این اتصالات هستند.
در مقایسه با ربات های سریالی، یکی از معایب اصلی ربات های موازی این است که فضای کار آنها محدود است، زیرا ممکن است پاهای آنها با هم برخورد کنند و (برای ربات های هگزاپاد) هر پا دارای پنج مفصل غیرفعال است و هر مفصل محدودیت های مکانیکی خود را دارد. یکی دیگر از معایب ربات های موازی این است که آنها به طور کامل سفتی خود را در موقعیت های تکی از دست می دهند (ربات درجات آزادی محدود یا بی نهایت غیرقابل کنترلی به دست می آورد؛ می تواند تاب بخورد یا حرکت کند). این به این معنی است که ماتریس ژاکوبین، نقشه برداری از فضای مشترک به فضای اقلیدسی، تکی می شود (رتبه از 6 کاهش می یابد).
با ما تماس بگیرید:
خانم سالی
تلفن همراه: +86-13928530189
تلفن: +86-757-81800563
فکس: +86-757-66853383
ایمیل: tefudesally@tefude.com
برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً مستقیماً از وب سایت رسمی ما دیدن کنید (https://www.tefudepack.com)، متشکرم!