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ROBOT MANIPOLATORI

Un robot industriale è composto da un robot manipolatore, un alimentatore e un controller. I manipolatori robotici possono essere divisi in due sezioni, ognuna con una funzione diversa: braccio e corpo del robot.

Composizione dei robot manipolatori

Una serie di segmenti scorrevoli o articolati viene assemblata per formare un manipolatore simile ad un braccio che è in grado di muovere automaticamente gli oggetti entro un dato numero di gradi di libertà. Ogni manipolatore di robot commerciale include un controller e un braccio manipolatore. Le prestazioni del manipolatore dipendono dalla sua velocità, peso del carico utile e precisione. Tuttavia, la portata dei suoi effettivi finali, lo spazio di lavoro complessivo e l’orientamento del lavoro sono determinati dalla struttura del manipolatore.

Braccio e corpo

Il braccio e il corpo del robot è costituito da tre giunti collegati tra loro da grandi maglie. Possono essere utilizzati per spostare e posizionare oggetti o strumenti all’interno dello spazio di lavoro.

La funzione del polso è quella di disporre gli oggetti o gli strumenti nello spazio di lavoro. Le caratteristiche strutturali del polso robotico comprendono due o tre articolazioni compatte.Il braccio e il corpo di un robot sono utilizzati per spostare e posizionare parti o strumenti all’interno di una piccola area di lavoro.

I robot manipolatori eseguono diversi compiti, come il prelievo e il posizionamento di oggetti, il movimento adattato dall’osservazione di compiti manuali che siano gestiti da un braccio umano pienamente funzionante.

Tali braccia robotiche sono anche conosciute come manipolatori robotici. Questi manipolatori sono stati originariamente utilizzati per applicazioni relative a materiali bio-pericolosi o radioattivi o per l’uso in luoghi inaccessibili.

A seguire saranno illustrati nel dettaglio cosa sono i robot manipolatori e le funzioni che svolgono.

Cinematica di un manipolatore robotico

Un robot manipolatore è costruito utilizzando collegamenti rigidi collegati da giunti con un’estremità fissa e un’estremità libera per eseguire un determinato compito (ad esempio, per spostare una scatola da una posizione all’altra). I giunti di questo manipolatore robotico sono i componenti mobili, che consentono il movimento relativo tra i collegamenti adiacenti. Ci sono anche due giunti lineari per il manipolatore robotico che assicurano il movimento non rotazionale tra i collegamenti e tre giunti rotanti che assicurano il movimento rotatorio relativo tra i collegamenti adiacenti.

Configurazione del braccio robot manipolatore

I manipolatori sono raggruppati in diversi tipi basati sulla combinazione di giunti, che sono i seguenti:

Robot a portale

Questi robot hanno giunti lineari e sono montati in testa. Sono anche chiamati robot cartesiani e rettilinei.

Braccio a geometria cartesiana

Questo braccio utilizza giunzioni prismatiche per raggiungere qualsiasi posizione all’interno dell’area di lavoro rettangolare utilizzando i movimenti cartesiani dei collegamenti.

Braccio a geometria cilindrica

Questo braccio è formato dalla sostituzione dell’articolazione della vita del braccio cartesiano con un giunto revoluto. Può essere esteso a qualsiasi punto all’interno dell’area di lavoro cilindrica utilizzando una combinazione di traslazione e rotazione.

Braccio a geometria polare / sferica

Quando un’articolazione della spalla del braccio cartesiano viene sostituita da un giunto revoluto, viene formato un braccio a geometria polare. Le posizioni degli end-effectors di questo braccio sono descritte usando coordinate polari.

Braccio a geometria articolata / revoluta

Sostituendo l’articolazione del gomito del braccio cartesiano con l’articolazione revoluta si forma un braccio articolato che lavora in un complesso involucro sferico a pareti spesse.

Braccio robot automatico a compatibilità selettiva

Questo braccio ha due giunti di rivoluzione in un piano orizzontale, che consentono al braccio di estendersi all’interno di uno spazio di lavoro planare orizzontale.

Roll-pitch-roll o polso sferico – Pitch-imbardata extra.

Il polso sferico è più comune a causa del suo design meccanicamente più semplice. Ha 6 gradi di libertà e consiste in un’articolazione della spalla di Hooke seguita da un’articolazione del gomito rotante.