सीरियल मैनिपुलेटर

सीरियल मैनिपुलेटर्स सबसे सामान्य औद्योगिक रोबोट हैं और उन्हें मोटर-सक्रिय जोड़ों द्वारा जुड़े लिंक की एक श्रृंखला के रूप में डिज़ाइन किया गया है जो आधार से अंत-प्रभावक तक विस्तारित होते हैं। अधिकांशतः उनके पास अवतारवाद आर्म स्ट्रक्चर होता है जिसे कंधे, कोहनी और कलाई के रूप में वर्णित किया जाता है।

सीरियल रोबोट में सामान्यतः छह जोड़ होते हैं, क्योंकि रोबोट के कार्यक्षेत्र में इच्छानुसार स्थिति और अभिविन्यास में हेरफेर की गई वस्तु को रखने के लिए कम से कम छह डिग्री की स्वतंत्रता की आवश्यकता होती है।

आज के उद्योग में सीरियल रोबोट के लिए एक लोकप्रिय एप्लिकेशन पिक-एंड-प्लेस समनुक्रम रोबोट है, जिसे SCARA रोबोट कहा जाता है, जिसमें चार डिग्री की स्वतंत्रता है।

एक SCARA असेंबली रोबोट।

संरचना

कीनेमेटिक श्रृंखला में छह डीओएफ के साथ सीरियल मैनिपुलेटर का एक उदाहरण।

अपने सबसे सामान्य रूप में, एक सीरियल रोबोट में जोड़ों से जुड़े कई कठोर लिंक होते हैं। निर्माण और नियंत्रण में सरलता के विचारों ने रोबोट को केवल उल्टे संयुक्त या प्रिज्मीय जोड़ों और ऑर्थोगोनल, समानांतर और / या इंटरसेक्टिंग संयुक्त अक्षों (मनमाने ढंग से संयुक्त अक्षों के बजाय) के साथ प्रेरित किया है।

डोनाल्ड एल. पीपर ने इस संदर्भ में पहला व्यावहारिक रूप से प्रासंगिक परिणाम निकाला, 321 गतिज संरचना के रूप में संदर्भित: छह उल्टे जोड़ों के साथ सीरियल मैनिपुलेटर्स के व्युत्क्रम कीनेमेटीक्स, और लगातार तीन जोड़ों के साथ, बंद-रूप में हल किया जा सकता है, अर्थात विश्लेषणात्मक रूप से इस परिणाम का औद्योगिक रोबोटों के डिजाइन पर जबरदस्त प्रभाव पड़ा।

सीरियल मैनिपुलेटर का मुख्य लाभ रोबोट के आकार और उसके कब्जे वाले फर्श स्थान के संबंध में एक बड़ा कार्यक्षेत्र है। इन रोबोटों के मुख्य नुकसान हैं:

• कम कठोरता एक खुली कीनेमेटीक्स संरचना के लिए निहित है,
• त्रुटियां जमा होती हैं और लिंक से लिंक तक बढ़ जाती हैं,
• तथ्य यह है कि उन्हें अधिकांश एक्ट्यूएटर्स के बड़े वजन को उठाना और स्थानांतरित करना है, और
• अपेक्षाकृत कम प्रभावी भार जिसे वे हेरफेर कर सकते हैं।

किनेमेटिक्स

रोबोट के औद्योगिक रोबोट एंड इफेक्टर की स्थिति और अभिविन्यास रोबोट भुजा के ज्यामितीय मॉडल के माध्यम से संयुक्त पदों से प्राप्त होता है। सीरियल रोबोट के लिए, संयुक्त स्थिति से अंत-प्रभावक मुद्रा तक मानचित्रण आसान है, व्युत्क्रम मानचित्रण अधिक कठिन है। इसलिए, अधिकांश औद्योगिक रोबोटों में विशेष डिज़ाइन होते हैं जो उलटा मानचित्रण की जटिलता को कम करते हैं।

कार्यक्षेत्र

रोबोट के एंड-इफ़ेक्टर का पहुंच योग्य कार्यक्षेत्र पहुंच योग्य फ़्रेमों का कई गुना है। छेड़छाड़ की गई वस्तु को स्वतंत्रता की तीन डिग्री के साथ अनुवाद कर सकते हैं, और वस्तु को तीन डिग्री की घूर्णन स्वतंत्रता के साथ घुमा सकते हैं।
रोबोट द्वारा धारण की गई वस्तु के संयुक्त स्थान और कार्टेशियन अंतरिक्ष निर्देशांक के बीच संबंध सामान्य रूप से बहु-मूल्यवान होते हैं: एक ही मुद्रा को सीरियल आर्म द्वारा अलग-अलग तरीकों से पहुँचा जा सकता है, प्रत्येक संयुक्त निर्देशांक के एक अलग सेट के साथ। इसलिए रोबोट के पहुंच योग्य कार्यक्षेत्र को कॉन्फ़िगरेशन (जिसे असेंबली मोड भी कहा जाता है) में बांटा गया है, जिसमें किनेमेटिक रिश्ते स्थानीय रूप से एक-से-एक होते हैं।

विलक्षणता

एक विलक्षणता एक सीरियल मैनिपुलेटर का विन्यास है जिसमें संयुक्त पैरामीटर अब अंत-प्रभावक की स्थिति और अभिविन्यास को पूरी तरह से परिभाषित नहीं करते हैं। विलक्षणता विन्यास में होती है जब संयुक्त कुल्हाड़ियों को एक तरह से संरेखित किया जाता है जो अंत-प्रभावक को स्थिति में लाने के लिए हाथ की क्षमता को कम करता है। उदाहरण के लिए जब एक सीरियल मैनिपुलेटर पूरी तरह से विस्तारित होता है तो इसे सीमा विलक्षणता के रूप में जाना जाता है। सिंग्युलेरिटी पर एंड-इफ़ेक्टर एक या एक से अधिक डिग्री ट्विस्ट फ़्रीडम खो देता है (तत्काल, एंड-इफ़ेक्टर इन दिशाओं में नहीं जा सकता)।
छह से कम स्वतंत्र जोड़ों वाले सीरियल रोबोट हमेशा इस अर्थ में सिंगुलर होते हैं कि वे कर सकते हैं कभी भी छह-आयामी मोड़ वाली जगह न फैलाएं। इसे अधिकांशतः एक वास्तुशिल्प विलक्षणता कहा जाता है। एक विलक्षणता सामान्यतः रोबोट के कार्यक्षेत्र में एक अलग बिंदु नहीं है, बल्कि एक उप-कई गुना है।

निरर्थक जोड़तोड़

एक निरर्थक मैनिपुलेटर के पास स्वतंत्रता की छह से अधिक डिग्री होती है, जिसका अर्थ है कि इसमें अतिरिक्त संयुक्त पैरामीटर हैं जो रोबोट के कॉन्फ़िगरेशन को बदलने की अनुमति देता है, जबकि यह एक निश्चित स्थिति और अभिविन्यास में अपना अंतिम प्रभाव रखता है।

एक विशिष्ट निरर्थक जोड़तोड़ में सात जोड़ होते हैं, उदाहरण के लिए तीन कंधे पर, एक कोहनी का जोड़ और तीन कलाई पर। यह जोड़तोड़ अपनी कोहनी को एक चक्र के चारों ओर घुमा सकता है, जबकि यह अपने अंत-प्रभावक की एक विशिष्ट स्थिति और अभिविन्यास बनाए रखता है।

एक स्नेक रोबोट के पास छह डिग्री से अधिक स्वतंत्रता होती है और इसे अधिकांशतः हाइपर-रिडंडेंट कहा जाता है।

निर्माता

• एबीबी समूह
• कुशल प्रौद्योगिकी
• अल्पविराम
• एप्सन रोबोट
• FANUC रोबोटिक्स
• कावासाकी रोबोची सीएस
• चिल्लाना
• मित्सुबिशी
• पूर्व आदमी
• स्तौबली
• रोबोटिक्स डिजाइन
• यूनिवर्सल रोबोट

यह भी देखें

• समानांतर जोड़तोड़
• रोबोट कीनेमेटीक्स