Un braccio robotico è un tipo di braccio meccanico, di solito programmabile, con funzioni simili a un braccio umano; il braccio può essere la somma totale del meccanismo o può far parte di un robot più complesso. I collegamenti di tale manipolatore sono collegati da giunti che consentono il movimento rotatorio (come in un robot articolato) o spostamento traslazionale (lineare). I collegamenti del manipolatore possono essere considerati come una catena cinematica. Il terminale della catena cinematica del manipolatore è chiamato l’effettore finale ed è analogo alla mano umana.

Mano robotica
L’effettore finale, o mano robotica, può essere progettato per eseguire qualsiasi compito desiderato come saldatura, presa, rotazione ecc., A seconda dell’applicazione. Ad esempio, i bracci robotici nelle linee di assemblaggio automobilistiche eseguono una serie di compiti come la saldatura e la rotazione e il posizionamento delle parti durante il montaggio. In alcune circostanze, si desidera una stretta emulazione della mano umana, come nei robot progettati per condurre il disarmo e lo smaltimento delle bombe.

tipi
Robot cartesiano / Robot cavalletto: utilizzato per lavori di pick and place, applicazione di sigillante, operazioni di assemblaggio, movimentazione di macchine utensili e saldatura ad arco. È un robot il cui braccio ha tre giunzioni prismatiche, i cui assi sono coincidenti con un coordinatore cartesiano.
Robot cilindrico: utilizzato per operazioni di assemblaggio, movimentazione su macchine utensili, saldatura a punti e manipolazione su macchine per la pressocolata. È un robot i cui assi formano un sistema di coordinate cilindrico.
Robot sferico / robot polare Utilizzato per la movimentazione di macchine utensili, saldatura a punti, pressofusione, macchine per la sbavatura, saldatura a gas e saldatura ad arco. È un robot i cui assi formano un sistema di coordinate polari.
Robot SCARA: utilizzato per lavori di pick and place, applicazione di sigillante, operazioni di assemblaggio e movimentazione di macchine utensili. Questo robot presenta due giunti rotanti paralleli per garantire la conformità in un piano.
Robot articolato: utilizzato per operazioni di assemblaggio, pressocolata, sbavatura, saldatura a gas, saldatura ad arco e verniciatura a spruzzo. È un robot il cui braccio ha almeno tre giunti rotanti.
Robot parallelo: un uso è una piattaforma mobile che gestisce i simulatori di volo della cabina di guida. È un robot le cui braccia hanno giunture concomitanti prismatiche o rotanti.
Robot antropomorfo: è modellato in modo simile a una mano umana, cioè con dita e pollici indipendenti.

Notevoli bracci robotici
Nello spazio, il Sistema Manipolatore Remoto Space Shuttle noto anche come Canadarm o SRMS e il suo successore Canadarm2 sono esempi di bracci robotici a più gradi di libertà. Questi bracci robotici sono stati utilizzati per eseguire una serie di compiti come l’ispezione dello Space Shuttle utilizzando un braccio appositamente schierato con telecamere e sensori collegati all’effettore finale e anche le manovre di dispiegamento e recupero dei satelliti dalla stiva dello Space Shuttle.

Il rover Curiosity sul pianeta Marte usa anche un braccio robotico.

Bracci robotici a basso costo
Nel decennio del 2010 la disponibilità di armi robotiche a basso costo è aumentata notevolmente. Sebbene tali bracci robotici siano per lo più commercializzati come dispositivi per hobby o educativi, sono state proposte applicazioni nell’automazione di laboratorio, come il loro uso come autocampionatori.

Robot articolato
Un robot articolato è un robot con giunti rotanti (ad esempio un robot con gambe o un robot industriale). I robot articolati possono andare da semplici strutture a due snodi a sistemi con 10 o più giunti interagenti. Sono alimentati da una varietà di mezzi, inclusi i motori elettrici.

Alcuni tipi di robot, come i bracci robotici, possono essere articolati o non articolati.

definizioni
Robot articolato: vedi figura. Un robot articolato utilizza tutti e tre i giunti rivolti per accedere al suo spazio di lavoro. Solitamente le articolazioni sono disposte in una “catena”, in modo che una giuntura supporti un’altra in catena.

Percorso continuo: uno schema di controllo in cui gli input o i comandi specificano ogni punto lungo un percorso di movimento desiderato. Il percorso è controllato dal movimento coordinato dei giunti del manipolatore.

Gradi di libertà (DOF): il numero di movimenti indipendenti in cui l’effettore finale può muoversi, definito dal numero di assi del movimento del manipolatore.

Pinza: un dispositivo per afferrare o tenere, attaccato all’estremità libera dell’ultimo collegamento del manipolatore; chiamato anche la mano del robot o end-effettore.

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Carico utile: il carico utile massimo è la quantità di peso trasportata dal robot manipolatore a velocità ridotta pur mantenendo la precisione nominale. Il carico utile nominale viene misurato alla velocità massima mantenendo la precisione nominale. Queste valutazioni dipendono molto dalla dimensione e dalla forma del carico utile.

Pick And Place Cycle: Vedi figura. Pick and place Cycle è il tempo, in secondi, per eseguire la seguente sequenza di movimento: Spostare verso il basso di un pollice, afferrare un carico utile valutato; salire di un pollice; attraversare dodici pollici; spostare verso il basso di un pollice; ungrasp; salire di un pollice; e tornare alla posizione iniziale.

Copertura: la distanza orizzontale massima dal centro della base del robot fino alla fine del polso.

Precisione: vedere la figura. La differenza tra il punto che un robot sta cercando di raggiungere e la posizione risultante effettiva. La precisione assoluta è la differenza tra un punto istruito dal sistema di controllo del robot e il punto effettivamente raggiunto dal braccio del manipolatore, mentre la ripetibilità è la variazione da ciclo a ciclo del braccio del manipolatore quando è rivolta allo stesso punto.

Ripetibilità: vedere la figura. La capacità di un sistema o di un meccanismo di ripetere lo stesso movimento o ottenere gli stessi punti se presentati con gli stessi segnali di controllo. L’errore ciclo-ciclo di un sistema quando si tenta di eseguire un’attività specifica

Risoluzione: vedere la figura. Il più piccolo incremento di movimento o distanza che può essere rilevato o controllato dal sistema di controllo di un meccanismo. La risoluzione di qualsiasi giunto è funzione degli impulsi dell’encoder per giro e rapporto di trasmissione e dipende dalla distanza tra il punto centrale dell’utensile e l’asse del giunto.

Programma robot: un programma di comunicazione robot per IBM e personal computer compatibili. Fornisce funzioni di emulazione terminale e utilità. Questo programma può registrare tutta la memoria utente e parte della memoria di sistema in file su disco.

Velocità massima: la velocità massima composta della punta di un robot che si sposta alla massima estensione con tutte le articolazioni che si muovono simultaneamente in direzioni complementari. Questa velocità è il massimo teorico e non dovrebbe in nessun caso essere utilizzata per stimare il tempo di ciclo per una particolare applicazione. Una misura migliore della velocità del mondo reale è il tempo di ciclo pick and place standard di dodici pollici. Per le applicazioni critiche, il miglior indicatore del tempo di ciclo ottenibile è una simulazione fisica.

Servo controllato: controllato da un segnale di guida che è determinato dall’errore tra la posizione attuale del meccanismo e la posizione di uscita desiderata.

Via Point: un punto attraverso il quale lo strumento del robot dovrebbe passare senza fermarsi; i punti intermedi sono programmati per andare oltre gli ostacoli o per portare il braccio in una postura di inerzia inferiore per una parte del movimento.

Busta da lavoro: una forma tridimensionale che definisce i limiti che può raggiungere il robot manipolatore; noto anche come busta di copertura.

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