Манипулятор — это многофункциональная машина, способная автоматизировать управление позиционированием и перепрограммируемая для внесения изменений. Он обладает множеством степеней свободы и может использоваться для перемещения объектов и выполнения работ в самых разных условиях. Промышленные манипуляторы — это новая технология в области почти автоматического управления, ставшая важной частью современных производственных систем.
Манипуляторы используются для захвата заготовок (или инструментов) и имеют различные конструктивные формы, такие как зажимные, удерживающие и адсорбционные, в зависимости от формы, размера, веса, материала и эксплуатационных требований захватываемого объекта. Механизм движения, позволяющий манипулятору совершать различные вращения (колебания), перемещения или комбинированные движения для выполнения заданного действия, изменения положения и ориентации захватываемого объекта. Независимое движение механизма движения, такое как подъем, телескопирование и вращение, называется степенью свободы манипулятора. Для захвата объекта в любом положении и ориентации в пространстве требуется шесть степеней свободы. Степень свободы является ключевым параметром при проектировании манипулятора. Чем больше степеней свободы, тем выше гибкость манипулятора, тем шире его универсальность и тем сложнее его конструкция. Как правило, специальные роботы имеют от 2 до 3 степеней свободы. Система управления используется для выполнения определенных движений путем управления двигателем каждой степени свободы манипулятора. Она также получает обратную связь от датчиков для формирования стабильного замкнутого контура управления. Основой системы управления обычно является микроконтроллер, например, микроконтроллер или DSP, запрограммированный для выполнения требуемой функции.
Быстрое развитие промышленных манипуляторов обусловлено растущим признанием их положительной роли. Во-первых, они могут частично заменить ручное управление; во-вторых, они могут выполнять перемещение, загрузку и разгрузку заготовок в соответствии с требованиями производственного процесса, следуя определенной процедуре, времени и положению; в-третьих, они могут управлять необходимыми станками для сварки и сборки. Таким образом, они могут значительно улучшить условия труда рабочих, существенно повысить производительность труда и ускорить темпы механизации и автоматизации промышленного производства. В результате развитые индустриальные страны уделяют этому вопросу внимание и вкладывают значительные материальные и финансовые ресурсы в исследования и применение. Особенно широкое применение наблюдается в условиях высоких температур, высокого давления, пыли, шума, а также радиоактивного и загрязняющего излучения. В Китае в последние годы наблюдается быстрое развитие и достигнуты определенные результаты благодаря вниманию промышленного сектора.
Дата публикации: 07.09.2022