Τι είναι ένας χειριστής ρομπότ;

Ο χειριστής ρομπότ είναι ένας ρομποτικός μηχανισμός που μοιάζει με βραχίονα που έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται ή να μετακινεί υλικά, εργαλεία και εξαρτήματα χωρίς άμεση ανθρώπινη επαφή. Οι περισσότεροι ρομποτικοί χειριστές είναι ελαφριές συσκευές που επιτρέπουν στους ανθρώπους να αλληλεπιδρούν με αντικείμενα σε ένα περιβάλλον με απόλυτη ασφάλεια. Μερικές φορές, ένα υλικό μπορεί να είναι επικίνδυνο ή ραδιενεργό ή μπορεί απλώς να βρίσκεται σε απρόσιτο μέρος. Οι χειριστές ρομπότ μοιάζουν με ρομποτικούς βραχίονες και αποτελούνται από έναν αριθμό τμημάτων. Χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές για την αποτελεσματική εκτέλεση εργασιών όπως συναρμολόγηση, συγκόλληση, φινίρισμα επιφανειών και διάτρηση.

Οι τμηματικοί βραχίονες μπορούν να πιάσουν και να μετατοπίσουν αντικείμενα υπό τον έλεγχο του ανθρώπου. Κάθε εμπορικός χειριστής ρομπότ αποτελείται από δύο διακριτά στοιχεία — τον ελεγκτή και τον βραχίονα χειριστή. Τα περισσότερα από αυτά τα όπλα έχουν έξι βαθμούς ελευθερίας και ένα ιδιόκτητο χειριστήριο. Οι βραχίονες διαφέρουν μεταξύ τους στον τρόπο με τον οποίο τα διάφορα εξαρτήματα είναι διατεταγμένα για να προσφέρουν ένα συγκεκριμένο τύπο απόδοσης. Η απόδοση του χειριστή μετράται από χαρακτηριστικά όπως η ακρίβεια, το βάρος ωφέλιμου φορτίου και η ταχύτητά του. Η εμβέλεια και η επιδεξιότητα μετρώνται επίσης κατά τη λήψη αποφάσεων σχετικά με την απόδοση ενός χειριστή ρομπότ.

Η απόσταση είναι ένα μέτρο του βαθμού στον οποίο ο χειριστής καλύπτει τον χώρο εργασίας. Η επιδεξιότητα είναι μια ιδιότητα της γωνιακής μετατόπισης των αρθρώσεων στον βραχίονα. Το βάρος ωφέλιμου φορτίου καθορίζεται από τον κατασκευαστή και λαμβάνει επίσης υπόψη την ικανότητα ωφέλιμου φορτίου με διαφορετικές συνθήκες εμβέλειας και ταχύτητας. Η ικανότητα του βραχίονα να επαναλαμβάνει την κίνηση, ή η επαναληψιμότητα, μετριέται για να έχουμε μια ακριβή ιδέα της ακρίβειας του βραχίονα. Προσομοιώσεις και μέθοδοι δοκιμής κίνησης χρησιμοποιούνται για την επαλήθευση των παραμέτρων απόδοσης για διάφορες εφαρμογές.

Διάφοροι συνδυασμοί συνδέσμων και αρθρώσεων οδηγούν σε διάφορους τύπους χειριστών. Τα άκαμπτα μέρη που συνδέουν τις αρθρώσεις ονομάζονται σύνδεσμοι. Οι αρμοί επιτρέπουν στους συνδέσμους να κινούνται και μπορεί να είναι είτε γραμμικοί είτε περιστροφικοί. Οι γραμμικές μηχανικές αρθρώσεις επιτρέπουν μόνο μη περιστροφική κίνηση μεταξύ παρακείμενων συνδέσμων. Οι περιστροφικοί σύνδεσμοι, ωστόσο, επιτρέπουν στους συνδετικούς συνδέσμους να περιστρέφονται.

Για παράδειγμα, ο κυλινδρικός τύπος χειριστή ρομπότ κατασκευάζεται με γραμμικούς αρμούς, οι οποίοι συνδέονται με έναν περιστροφικό σύνδεσμο βάσης. Ένα καρτεσιανό ρομπότ, ή η διαμόρφωση του σκελετού, αποτελείται από γραμμικές αρθρώσεις στον βραχίονα. Μια πολική διαμόρφωση αποτελείται από έναν συνδυασμό γραμμικών και περιστροφικών αρμών. Ένας αρθρωτός χειριστής ρομπότ, αντίθετα, έχει έναν βραχίονα του οποίου οι σύνδεσμοι συνδέονται χρησιμοποιώντας περιστροφικούς συνδέσμους.

Βασικά, ο χειριστής μπορεί να θεωρηθεί ως ένας καρπός που συνδέεται με ένα χέρι και ένα σώμα. Ο καρπός έχει μερικές συμπαγείς αρθρώσεις και χρησιμοποιείται για τον προσανατολισμό των εξαρτημάτων. Ο βραχίονας και το σώμα χρησιμοποιούνται για τον χειρισμό των εργαλείων ή των εξαρτημάτων εντός του χώρου εργασίας. Το τελευταίο μπορεί να διαμορφωθεί με τρόπους κατάλληλους για διαφορετικούς τύπους εφαρμογών.
Πολλοί βραχίονες χειριστή μπορούν να στερεωθούν σχεδόν σε οποιαδήποτε επιφάνεια. Μερικοί χειριστές έχουν προχωρήσει σε σημείο όπου οι καρποί περιέχουν μηχανικά δάχτυλα που πιάνουν. Αυτό επιτρέπει στον χειριστή ρομπότ να πιάσει ένα αντικείμενο τόσο ευαίσθητο όσο ένα αυγό. Ορισμένοι χειριστές διαθέτουν επίσης προηγμένο λογισμικό που τους επιτρέπει να ελέγχονται με υπολογιστή ή να ενσωματώνονται με άλλα συστήματα χωρίς κόπο.