Robotik endüstrisinin hızlı gelişimi ile endüstriyel robotlar, malzeme taşımadan makine bakımına, kaynaktan kesmeye, montajdan püskürtmeye kadar çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu endüstriyel robotların farklı şekillere ve işlevsel performansa sahip olduğunu bulduk. Peki, endüstriyel robotların esnekliğini ve faaliyet aralığını ne belirler? Bu problem oldukça karmaşıktır, ancak robotların esnekliğini ve hareket aralığını büyük ölçüde belirleyen temel bir faktör vardır, bu da endüstriyel robotların serbestlik derecesidir ve yaygın olarak eksen sayısı olarak bilinir.
Endüstriyel robotların serbestlik dereceleri nelerdir?
Genellikle robotlar için teknik bir gösterge olarak kullanılır, robot eylemlerinin esnekliğini yansıtır ve eksenin doğrusal hareketlerinin, salınımlarının veya dönüşlerinin sayısıyla temsil edilebilir. Bir robot mekanizmasının bağımsız olarak hareket edebildiği eklem sayısı, robot mekanizmasının serbestlik derecesi olarak adlandırılır ve Serbestlik Derecesi olarak kısaltılır ve DOF olarak kısaltılır. Endüstriyel robotlar tarafından kullanılan mevcut kontrol yöntemi, robotik koldaki her eklemi ayrı bir servo mekanizma olarak ele almaktır, yani her eksen bir sunucuya karşılık gelir ve her sunucu, kontrolör tarafından kontrol edilen ve koordine edilen bir veri yolu aracılığıyla kontrol edilir. .
IS08373 endüstriyel robotları şu şekilde açıklıyor: "Robotlar otomatik kontrol, yeniden programlanabilirlik ve çok amaçlı fonksiyonlara sahiptir. Robot operatörünün üç veya daha fazla programlanabilir ekseni vardır. Endüstriyel otomasyon uygulamalarında robotun tabanı sabit veya hareketli olabilir. Görüldüğü gibi endüstriyel robotların eksen sayısı önemli bir teknik göstergedir.
Farklı Serbestlik Derecesine Sahip Robotların Endüstride Uygulanması
Robot eksenlerinin sayısı, serbestlik derecesini belirler. Daha fazla serbestlik derecesine sahip olmak daha mı iyi? Ne kadar çok serbestlik derecesi olursa, insan elinin hareket işlevine o kadar yakın olur ve çok yönlülüğü o kadar iyi olur; Bununla birlikte, serbestlik derecesi ne kadar yüksek olursa yapı o kadar karmaşık ve robotlar için genel gereksinimler o kadar yüksek olur ki bu robot tasarımında bir çelişkidir. Eksen sayısı arttıkça robotun esnekliği de artar. Bununla birlikte, mevcut endüstriyel uygulamalarda en yaygın olarak kullanılanlar üç eksenli, dört eksenli, beş eksenli çift kollu ve altı eksenli endüstriyel robotlardır ve eksen sayısının seçimi genellikle belirli uygulamaya bağlıdır. Bunun nedeni, bazı uygulamalarda yüksek esnekliğe ihtiyaç duyulmazken, üç eksenli ve dört eksenli robotların maliyet etkinliğinin daha yüksek olması ve üç eksenli ve dört eksenli robotların hız konusunda da önemli avantajlara sahip olmasıdır. Sadece bazı basit uygulamalar içinse, örneğin konveyör bantları arasına parça yerleştirmek gibi, o zaman dört eksenli bir robot yeterlidir. Robotun dar bir alanda çalışması gerekiyorsa ve robotik kolun dönmesi ve geri dönmesi gerekiyorsa, altı eksenli veya yedi eksenli bir robot en iyi seçimdir.
Şu anda, altı eksenli robotlar endüstriyel alanda en yaygın kullanılanlardır. Altı eklemli bir endüstriyel robot, omuzlara, dirseklere ve bileklere eşdeğer parçaları olan bir insan koluna çok benzer. "Omuzları" genellikle sabit bir temel yapıya kurulur. Bir insan kolunun işlevi, eli farklı konumlara hareket ettirmekken, altı eksenli bir robotun işlevi, uç efektörü hareket ettirmek ve robotik kolun ucuna kıskaçlar gibi belirli uygulama senaryolarına uygun çeşitli aktüatörleri yerleştirmektir. farklı iş görevlerini tamamlamak için sprey lambaları, matkap uçları ve püskürtücüler.
Son zamanlarda, çeşitli robot üreticileri, neredeyse tamamı yedi eksenli yedekli serbestlik dereceli endüstriyel robotlar kullanan en yeni insan-makine kolaboratif robotlarını piyasaya sürdü. Uluslararası üne sahip robot üreticileri, üst düzey yeni pazarı ele geçirmek için yedi eksenli robotlar için yeni ürünler piyasaya sürmek için çaba sarf etti. Bununla birlikte, geleneksel dört eksenli ve altı eksenli endüstriyel robotlarla karşılaştırıldığında, ürün türleri ve satış oranlarındaki boşluk şu anda çok önemli.
Yedekli Serbestlik Dereceli Robotların Gelişim Eğilimi
Altı serbestlik derecesi, uzamsal konumlandırmayı tamamlama yeteneğine sahip minimum serbestlik derecesi sayısıdır. Altıdan fazla eksene sahip robotlara topluca fazlalık serbestlik dereceli robotlar denir. Robot kinematiği araştırması, robot manipülatörünün uç elemanı uzayda belirli bir konuma ulaştığında, tüm robotiğin temel taşı ve anahtarı olan her bir eklemin hareketini veya dönüşünü çözmeyi amaçlar. İnsan uygarlığının hızla gelişmesiyle birlikte, birçok endüstriyel, yüksek irtifa, derin deniz, nükleer atık ve tehlikeli çalışma ortamlarında görevleri tamamlamak için robotlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu, robot hareket kontrolünün güvenilirliği, çalıştırılabilirliği ve zekası konusunda daha yüksek talepler doğurur. Gelecekte, doğruluğu artmaya devam ettikçe, fazla serbestlik dereceli robotlar engellerden kaçınma, tekil noktaların üstesinden gelme, esneklik ve hata toleransında daha fazla avantaja sahip olacaktır. Karmaşık çalışma ortamları ve sürekli değişen iş talepleri karşısında, fazlalık serbestlik derecesine sahip endüstriyel robotların kullanılabilecek daha fazla yeri olacaktır. İnanıyorum ki yakın gelecekte daha hassas işlemler için el emeğinin yerini alacak.