ترکیب اولیه ربات مشترک سنتی
رباتهای مفصلی سنتی عمدتاً از بخشهای ساختاری بدن، کاهندهها، موتورهای سروو، کنترلکنندهها و غیره تشکیل شدهاند.
ساختمان بدن
بدنه ربات صنعتی از پایه چرخان، بازو، ساعد و سایر قسمت ها تشکیل شده است که مستقیم ترین ساختار مکانیکی خارج از ربات است. قسمت های ساختاری بدنه ربات شامل چدن، فولاد ریخته گری، آلومینیوم ریخته گری، فولاد سازه و سایر مواد می باشد.
کاهنده
کاهنده برای حمل بار هر مفصل ربات استفاده می شود. سرعت بالا و گشتاور کم خروجی توسط موتور از کاهنده عبور می کند تا سرعت کم و گشتاور زیاد را تشکیل دهد و در نتیجه گشتاور خروجی هر محور ربات را افزایش می دهد تا ربات بتواند بار بیشتری را تحمل کند. این ربات دارای الزامات بالایی برای کاهنده است، که نیاز دارد کاهنده از نظر اندازه کوچک، جرم کوچک، نسبت کاهش بزرگ، دقت بالا و مقاوم در برابر ضربه باشد.
در حال حاضر، عمدتاً دو نوع کاهش دهنده وجود دارد که به طور گسترده در روبات های چند مفصلی استفاده می شود: یکی کاهنده RV و دیگری کاهنده هارمونیک است. کاهنده های RV به دلیل صلبیت و دقت چرخش بالاتر معمولاً روی بارهای سنگین مانند بازوها و شانه ها قرار می گیرند. کاهنده هارمونیک روی ساعد و مچ قرار می گیرد.
سیستم کنترل درایو
سیستم کنترل درایو عمدتاً برای کنترل ربات استفاده می شود تا با توجه به پارامترهای حرکت تنظیم شده حرکت کند. این عمدتا شامل درایوهای سروو، موتورهای سروو و کنترلرها است.
(1) موتورهای سروو عمدتاً برای به حرکت درآوردن مفاصل روبات ها استفاده می شوند و به حداکثر نسبت قدرت به جرم و نسبت گشتاور به اینرسی، گشتاور راه اندازی بالا، اینرسی کم و محدوده تنظیم سرعت گسترده و صاف نیاز دارند.
(2) درایور سروو دستگاهی است که موتور سروو را به حرکت در می آورد. طبق دستورالعمل کنترلر، سروو درایور جریان مربوطه را به سروو موتور می دهد تا اطمینان حاصل شود که سروو موتور مطابق با سرعت حرکت، شتاب و موقعیت کاری مورد نیاز حرکت می کند. حرکت بازوی مکانیکی الزامات تعیین شده را برآورده می کند.
(2) کنترل کننده می تواند به صورت دستی پارامترهای داخلی خود را برای تحقق عملکردهای مختلف مانند کنترل موقعیت، کنترل سرعت و کنترل گشتاور ربات تنظیم کند.
عملکرد "محور" ربات سریال شش محوره
ربات های صنعتی شش محوره سنتی معمولاً دارای 6 درجه آزادی هستند که معمولاً شامل چرخش (محور S)، پایین بازو (محور L)، بازو بالا (محور U)، چرخش مچ (محور R)، چرخش مچ دست (محور S) است. محور B) و چرخش مچ دست. (محور T). 6 مفصل برای تحقق 6 درجه آزادی در انتها سنتز می شود.
تصویر
یک محور: محور اول قسمت متصل به پایه است که وزن کل ربات و چرخش چپ و راست پایه را تحمل می کند.
دو محور: کنترل چرخش جلو و عقب بازوی ربات.
سه محور: کنترل چرخش جلو و عقب بازوی ربات.
چهار محور: کنترل چرخش بازوی ربات.
پنج محور: کنترل و تنظیم دقیق چرخش مچ دست به بالا و پایین، معمولاً زمانی که محصول در دست گرفته می شود و می توان محصول را برگرداند.
شش محور: عملکرد چرخش برای قسمت گیره انتهایی برای موقعیت دقیق تر محصول.
با توجه به سناریوهای کاربردی مختلف، قسمت مچ دست نیز روشهای طراحی ساختاری متفاوتی دارد. B (خم) ساختار خمشی را نشان می دهد و R (گردش) ساختار چرخشی را نشان می دهد.
مزایا و معایب ربات سریال شش محوره
مزیت - فایده - سود - منفعت
(1) ساختار فشرده، منطقه نصب کوچک؛
(2) انعطاف پذیری خوب، طیف گسترده ای از موقعیت های دستیابی، و عملکرد اجتناب از مانع خوب.
(3) هیچ مفصل متحرکی وجود ندارد، عملکرد آب بندی مفصل خوب است، اصطکاک کوچک است و اینرسی کوچک است.
(4) نیروی محرکه اتصال کم است و مصرف انرژی کم است.
عیب
(1) در حین حرکت مشکل تعادل وجود دارد و در کنترل کوپلینگ وجود دارد.
(2) هنگامی که بوم و ساعد کشیده می شوند، استحکام ساختاری ربات ضعیف است.
(3) در فرآیند کنترل حرکت نقاط منحصر به فردی وجود دارد و باید از الگوریتم های استفاده و کنترل اجتناب شود.
