Robotică

1. INTRODUCERE

1.1. Terminologia de baza

Elemente si articulatii:

Elementele sunt partile solide ale structurii unui robot iar articulatiile sunt parti-le mobile prin care se realizeaza cuplarea între ele a doua elemente consecu-tive. Articulatiile mai sunt numite si cuple care pot fi doua tipuri. Cupla de translatie si cupla de rotatie.

Grad de libertate:

Fiecare articulatie a unui robot introduce un singur grad de libertate. Aceasta poate sa fie o translatie de-a lungul axei de miscare a articulatiei sau o rotatie în jurul acestei axe. Robotii în mod tipic sunt prevazuti cu 5 sau 6 grade de mobilitate.

Grad de mobilitate:

Atunci când se vorbeste despre numarul totatal al miscarilor independente ale unui robot, în loc de grad de libertate se utilizeaza termenul de grad de mobili-tate. Premele 3 grade de mobilitate asigura pozitionarea în spatiul 3D, pâna când ultimele 2 sau 3 orientarea corespunzatoare a obiectului manipulat. 6 grade de mobilitate, adica 6 miscari independente corespunzatoare celor 6 ar-ticulatii permite robotului atât deplasarea obiectului manipulat în orice punct din spatiul sau de lucru cât si orientarea dorita a obiectului în acest punct. 5 grade de mobilitate introduce o restrictie în orientare. Robotii cu 5 grade de mobilitate sunt utilizate în general pentru manipularea unor scule cum ar fi electrodul de sudura.

Punct caracteristic:

Este un punct atasat obiectului manipulat. În conducerea unui robot se pune problema urmaririi evolutiei în timp si spatiu a pozitiei punctului caracteristic.

Punctul de scula:

În cazul robotilor dotati cu dispozitive de prehensiune (prehensare=prindere, apucare), punctul caracteristic coincide (în majoritatea cazurilor) cu punctul de scula (TCP - Toll Centre Point). Acesta se alege la mijlocul distantei dintre ce-le doua degete. Pozitia punctului de scula, fata de baza robotului poate fi ex-primata în coordonate carteziene, cilindrice, sferice, etc., coordonate depen-dente de tipul robotului. Pozitia punctului de scula depinde si de marimea res-pectiv de tipul dispozitivului de prehensiune. La înlocuirea acestuia cu un alt dispozitiv de prehensiune trebuie reprogramata pozitia punctului de scula.

Fig.1.

Spatiul de lucru:

Este totalitatea acelor pozitii din jurul robotului care pot fi atinse de catre punc-tul caracteristic sau punctul de scula printr-o programare adecvata. Forma spatiului de lucru depinde de tipul robotului.

Fig.2.

Viteza robotului:

Viteza robotului se refera la viteza maxima care poate fi atinsa de punctul ca-racteristic sau punctul de scula sau de catre o anumita articulatie.

Greutatea maxima manipulata:

Se refera la acea greutate maxima care poate fi manipulata de robot fara de-teriorarea acestuia sau fara o reducere drastica a preciziei de pozitionare. În greutatea maxima manipulata este inclusa atât greutatea obiectului cât si gre-utatea dispozitivului de prehensiune.

Coordonate:

Pentru deplasarea programata a obiectelor este necesara definirea pozitiilor. În acest scop pot fi utilizate diferite tipuri de coordonate: Coordonate cartezie-ne sau cordonate c.c.c.

Fig.3.

Coordonatele cartezine x, y, z indica pozitia relativa a punctului caracteristic P fata de sistemul de coordonte X0Y0Z0 legat de baza robotului. Defapt x, y si z indi-ca distanta punctului P fata de originea O0 masurat de-a lungul axelor X0,Y0