Robotică

(1) DEFINITI SI CLASIFICATI ROBOTII INDUSTRIALI.

Definitii uzuale ale unui robot

ROBOT = manipulator multifunctional, reprogramabil, proiectat sa deplaseze materiale, piese, scule, care efectueaza miscari variabile programate pentru a realiza diverse sarcini.

= o masina automata, cu aparenta umana, inteligenta si ascultatoare, dar impersonala.

= masina suficient de flexibila pentru a indeplini automat o varietate de sarcini.

= dispozitiv care poate fi invatat sau programat cu usurinta astfel incat daca un proces sau un material se modifica, el se poate adapta singur la noua modificare.

ROBOTUL INDUSTRIAL este un manipulator cu scop general format din mai multe corpuri rigide (segmente), conectate in serie prin intermediul unor articulatii de rotatie sau translatie, automate de motoare comandate automat de un sistem de calcul. Acesta este format dintr-un subansamblu de tip brat si un subansamblu de tip incheietura (dispozitiv de prehensiune).

Clasificarea R.I.

a)Dupa modul de actionare:

-R.I. pneumatici ( aprox. 2-3% din roboti)

-avantaje: pret scazut, fiabilitate ridicata

-dezavantaje: viteza si pozitia nu pot fi controlate cu precizie suficient de buna

-R.I. hidraulici (aprox. 5-6 %)

-avantaje: compactizare, fiabilitate ridicata

-R.I. electrici (aprox. 92%)

-R.I. electromecanici.

b)Dupa caracterul arhitectural:

-de tip brat articulat (BA) = lant cinematic deschis, avand cu preponderenta cuple cinematice de rotatie, ale caror elemente sunt actionate in miscare relativa direct de motoare rotative amplasate in apropierea zonelor de contact ale cuplelor cinematice conducatoare.

Avantaje: -suplete mare;

-acces relativ usor al dispozitivelor de prehensiune la obiectul de manipulat

-spatiu de lucru mare.

Dezavantaje: - au o structura cu o rigiditate relativ mai mica.

Se utilizeaza in aplicatii de sudare, vopsire, metalizare, montaj.

*de tip lant inchis (LI)

-au in structura lor un contur poligonal inchis ce permite realizarea unor spatii de lucru de geometrie mai complicata;

-actionarea se face cu motoare rotative amplasate in apropierea zonelor de contact ale cuplelor cinematice conducatoare;

-sunt supli;

-au acces facil;

-au o rigiditate mai mare a sistemului mecanic decat BA;

-in plus fata de BA se mai utilizeaza la deservirea unor prese si ciocane de forja.

*Dezavantaje: au o constructi relativ complicata

-de tip pistol (P)

-sunt construiti dintr-un corp central care poarta asemanator unei tevi de pistol un brat care poate sa-si schimbe directia si lungimea.

-Sunt actionati pneumatic sau hidraulic, dar si electric;

-Avantaje: simplitate constructiva

-Dezavantaje: suplete si dexteritate mai reduse - determinate de numarul scazut de miscari si de dificultatea de a actiona la o distanta mai mare de corpul central;

-Se utilizeaza pentru manipularea pieselor in vederea deservirii masinilor-unelte.

*de tip turela (T)

-structura asemanatoare cu (P);

-intre corpul central si brat se interpune un ansamblu de forma unei turele care permite o rotatie suplimentara in jurul unei axe care se gaseste intr-un plan orizontal.

*Avantaje: robustete mare; constructie compacta, dexteritate mai mare decat P; aplicabilitate practic universala.

*de tip coloana (C)

-bratul (ca si la P si T) este purtat de o coloana verticala care permite o deplasare de translatie dupa aceeasi directie.

-constructie simpla si robusta;

-dexteritate suficient de mare ;

-se foloseste in special in operatii de sudare;

*de tip cadru (CD)

*de tip portal (PO)

-cand se doreste manipularea unor piese grele intr-un spatiu de lucru de dimensiuni mari.

*de tip carucior (CA)

-RI se monteaza pe sasiuri sau carucioare care se pot deplasa liber sau ghidate de sine - pentru marirea spatiului de lucru;

a)Dupa structura:

-RI in coordonate cilindrice (descrie in functionarea lor un cilindru). Bratul poate fi actionat: inainte/inapoi, sus/jos sau rotit stanga/dreapta.

-RI in coordonate sferice (descriu in functionarea lor o sfera). Bratul poate fi actionat: inainte/inapoi, pivotare sus/jos sau rotire stanga/dreapta.

-RI in coordonate carteziene (paralelipiped). Bratul poate fi actionat: inainte/inapoi, sus/jos sau stanga/dreapta.

- RI cu brat articulat, lucrand in coordonate de revolutie. Bratul are o structura antropomorfica si poseda articulatii similiare umarului si respectiv cotului omului, fapt ce asigura 2 miscari, a treia fiind rotirea coloanei de baza.

-RI paraleli. Structura neconventionala - miscari dupa 6 grade de libertate.

b)Dupa modul de transmitere a informatiilor:

*Manipulator - structura mecanica comandata de operatorul uman;

Robot secvential - care lucreaza secvential cub comanda unui sistem electromecanic;

*Robot repetitor (playback) - robot care poate repeta o operatie pe baza instructiunilor operatorului uman. Este programat prin instruire, dupa care isi repeta continuu programul invatat.

*Robot inteligent - robot care poate decide asupra actiunii pe care sa o intreprinda, in functie de informatiile obtinute prin senzori proprii si prin recunoastere.

c)Dupa sistemul de conducere:

*RI cu secvente limitate:

-Sunt cei mai simpli;

-Sistemul de conducere al bratului si mainii este realizat cu limitatoare si comutatoare electromagnetice. In acest mod sunt definite capetele cursei, fara a cunoaste (a avea importanta) traiectoria. Acest mod de lucru a condus la denumirea “pick-and-place”

-Aplicatii: turnare, incarcarea pieselor, automatizari speciale.

*RI cu secvente variabile:

-pot executa imediat un set nou de miscari prin modificarea programului. In acest caz, fiecare articulatie trebuie sa aiba posibilitatea sa se opreasca in oricare din punctele cursei.

Initial, secventele variabile erau constituite dintr-un numar limitat de puncte de cursa, intre acestea miscarea facandu-se aleator, realizandu-se astfel robotii punct cu punct. Pe masura ce pretul memoriilor a scazut, numarul punctelor a crescut, ajungandu-se la robotii cu conducere prin puncte multiple (traiectorie continua).