Paralēlais manipulators ir mehāniska sistēma, kas izmanto vairākas datora vadītas seriālās ķēdes, lai atbalstītu vienu platformu vai gala efektoru. Slavenākais paralēlais robots sastāv no 6 lineāriem izpildmehānismiem, kas atbalsta kustīgu pamatni, ko izmanto lidojumu simulatoriem un citam aprīkojumam.
Mēdz teikt, ka paralēlie roboti ir grūtāki, ātrāki un precīzāki nekā sērijveida roboti. Taču fakti ir daudz sarežģītāki, jo pastāv milzīgas atšķirības starp paralēlajiem robotiem.
Visbeidzot, var teikt, ka lielākā daļa daudzu asu precīzās pozicionēšanas ierīču ir balstītas uz paralēliem robotiem, galvenokārt seškājiem un statīviem. Tomēr šīs parādības iemesls ir mazs sakars ar sērijveida robotu kļūdu uzkrāšanos (kamēr paralēlo robotu kļūdas ir vidējas), un tas ir vairāk saistīts ar seškāju un statīva stingrību.
Šīs sistēmas sauc arī par paralēlajiem robotiem. Tie ir šarnīrveida roboti, kas izmanto līdzīgu mehānismu, lai pārvietotu robota' bāzi vai vienu vai vairākus manipulatorus. Viņu"paralēlais" Atšķirība, salīdzinot ar seriālo manipulatoru, ir tāda, ka šīs saites gala efektors (vai"roka") ir savienots ar to caur kādu (parasti trīs vai seši) neatkarīgi paralēli mehānismi uz pjedestāla.
Šeit lietotais ir “paralēli” topoloģiskā nozīmē, nevis “paralēli” ģeometriskā nozīmē; šīs saites mijiedarbojas, taču tas nenozīmē, ka tās ir paralēlas līnijas.
Dizaina iezīmes
Salīdzinot ar sērijveida manipulatoriem, katra paralēlo manipulatoru ķēde parasti ir īsāka un vienkāršas struktūras, tāpēc tā var izturēt nevajadzīgu kustību. Vienas ķēdes pozicionēšanas kļūda un citu ķēžu pozicionēšanas kļūdas ir vidējas, nevis kumulatīvas. Sērijveida robotiem katram izpildmehānismam ir jāpārvietojas savās brīvības pakāpēs; tomēr paralēlajos robotos savienojumu lokanību ārpus ass ietekmē arī citas ķēdes. Tieši šī slēgtā cikla stingrība padara visu paralēlo robotu stingru attiecībā pret tā sastāvdaļām, atšķirībā no seriālās ķēdes, kas pakāpeniski samazina tā stingrību, palielinoties komponentu skaitam.
Šis savstarpējais pastiprinājums nodrošina arī vienkāršu konstrukciju: Stewart platformas seškāju ķēde izmanto prizmatisku savienojumu lineāros izpildmehānismus starp lodveida savienojumiem jebkurā ass virzienā. Lodveida savienojumi ir pasīvi: tie vienkārši pārvietojas brīvi, bez izpildmehānismiem vai bremzēm; viņu pozīcijas pilnībā ierobežo citas ķēdes. Delta robotam ir uz pamatnes uzstādīts rotējošais izpildmehānisms, kas var pārvietot vieglu, stingru paralelograma roku. Izpildmehānisms ir uzstādīts starp trīs sviru augšdaļām. Līdzīgi to var uzstādīt arī uz vienkārša lodveida savienojuma. Paralēlā robota statiskais attēlojums parasti ir līdzīgs šarnīrveida kopnei: klaņi un to izpildmehānismi izjūt tikai sasprindzinājumu vai saspiešanu, bez lieces vai griezes momenta, kas atkal samazina jebkādas elastības ietekmi uz vārpstas ārējo spēku.
Vēl viena paralēlā manipulatora priekšrocība ir tā, ka lieljaudas izpildmehānismi bieži tiek uzstādīti uz vienas pamata platformas, un rokas kustība tiek veikta tikai caur balstiem un savienojumiem. Šis masas samazinājums gar roku nodrošina vieglāku rokas struktūru, kā rezultātā ir vieglāks izpildmehānisms un ātrāka kustība. Šī masas koncentrācija samazina arī kopējo robota inerces momentu, kas var būt priekšrocība mobilajiem vai staigājošajiem robotiem.
Visas šīs īpašības padara manipulatoru ar plašu kustību iespēju klāstu. Tā kā to darbības ātrumu bieži ierobežo stingrība, nevis tīrs spēks, tie var pārvietoties ātri, salīdzinot ar sērijveida manipulatoriem.
Salīdzinot ar sērijveida manipulatoriem, lielākajai daļai robotizēto lietojumprogrammu ir nepieciešama stingrība. Sērijveida roboti to var panākt, izmantojot augstas kvalitātes rotācijas savienojumus, kas ļauj pārvietoties pa vienu asi, bet ir stingri kustībai ārpus ass. Jebkura kustība, ko pieļauj savienojums, arī jāveic apzināti izpildmehānisma kontrolē. Kustībai ir vajadzīgas vairākas asis, tāpēc ir nepieciešams daudz šādu savienojumu. Nevajadzīga lokanība vai nevīžība vienā locītavā var izraisīt līdzīgu nevīžumu rokā: nav iespējas atbalstīt vienas locītavas kustību uz otru. Neizbēgamā histerēze un ārpusass elastība turpina uzkrāties gar rokas kinemātisko ķēdi; precīzās rokas ir kompromiss starp šo savienojumu precizitāti, sarežģītību un izmaksām.
Salīdzinot ar sērijveida robotiem, viens no galvenajiem paralēlo robotu trūkumiem ir tas, ka to darba vieta ir ierobežota, jo to kājas var sadurties, un (sešskapju robotiem) katrai kājai ir pieci pasīvie savienojumi, un katrai locītavai ir savas mehāniskās robežas. Vēl viens paralēlo robotu trūkums ir tas, ka tie pilnībā zaudē savu stingrību vienreizējās pozīcijās (robots iegūst nekontrolējamas ierobežotas vai bezgalīgas brīvības pakāpes; tas var šūpoties vai kustēties). Tas nozīmē, ka Jakoba matrica, kartēšana no savienojuma telpas uz Eiklīda telpu, kļūst vienskaitlī (rangs samazinās no 6).
Sazinies ar mums:
Sallijas kundze
Mobilais: +86-13928530189
Tālr.: +86-757-81800563
Fakss: +86-757-66853383
E-pasts: tefudesally@tefude.com
LAI LŪDZU VAIRĀK ZINĀŠANĀS, LŪDZU, TIEŠI APMEKLĒJIET MŪSU OFICIĀLĀS VIETNES (https://www.tefudepack.com), PALDIES!