Paralel manipülatör, tek bir platformu veya uç efektörü desteklemek için bilgisayar kontrollü birkaç seri zincir kullanan mekanik bir sistemdir. En ünlü paralel robot, uçuş simülatörleri ve diğer ekipmanlar için kullanılan hareketli bir tabanı destekleyen 6 lineer aktüatörden oluşur.
Paralel robotların seri robotlardan daha sert, daha hızlı ve daha doğru olduğu sıklıkla söylenir. Ancak gerçekler çok daha karmaşık çünkü paralel robotlar arasında çok büyük farklar var.
Son olarak, çok eksenli hassas konumlandırma cihazlarının çoğunun, başta heksapodlar ve tripodlar olmak üzere paralel robotlara dayandığı söylenebilir. Bununla birlikte, bu olgunun nedeninin seri robotların hata birikimi ile çok az ilgisi vardır (paralel robotların hataları ortalama iken) ve daha çok hexapod ve tripodun sertliği ile ilgilidir.
Bu sistemlere paralel robotlar da denir. Robotun' tabanını veya bir veya daha fazla manipülatörü hareket ettirmek için benzer bir mekanizma kullanan eklemli robotlardır. Onların"paralel" Seri manipülatörle karşılaştırıldığında fark, bu bağlantının (veya&kolunun") uç efektörünün (veya&eli") ona bazı yollarla bağlı olmasıdır. (genellikle üç veya altı) kaide üzerinde bağımsız paralel mekanizmalar.
Burada kullanılan geometrik anlamda “paralel” değil, topolojik anlamda “paralel”dir; bu bağlantılar etkileşime girer, ancak bu onların paralel doğrular olduğu anlamına gelmez.
Tasarım özellikleri
Seri manipülatörlerle karşılaştırıldığında, her bir paralel manipülatör zinciri genellikle daha kısa ve yapı olarak basittir, bu nedenle gereksiz harekete direnebilir. Bir zincirin konumlandırma hatası ve diğer zincirlerin konumlandırma hataları, kümülatif değil, ortalamadır. Seri robotlar için her aktüatör kendi serbestlik dereceleri içinde hareket etmelidir; ancak paralel robotlarda eklemlerin eksen dışı esnekliği diğer zincirlerden de etkilenir. Bileşen sayısı arttıkça sertliğini kademeli olarak azaltan seri zincirin aksine, tüm paralel robotu bileşenlerine göre sert yapan bu kapalı döngü sertliğidir.
Bu karşılıklı güçlendirme aynı zamanda basit bir yapıya izin verir: Stewart platform hexapod zinciri, herhangi bir eksen yönünde bilyeli mafsallar arasında prizmatik mafsalların lineer aktüatörlerini kullanır. Bilyalı mafsallar pasiftir: aktüatörler veya frenler olmadan basitçe serbestçe hareket ederler; konumları diğer zincirler tarafından tamamen sınırlandırılmıştır. Delta robot, hafif, sert bir paralelkenar kolu hareket ettirebilen bir taban üzerine monte edilmiş bir döner aktüatöre sahiptir. Aktüatör, kolların üçünün üstleri arasına monte edilmiştir. Benzer şekilde, basit bir bilyeli mafsal üzerine de monte edilebilir. Paralel robotun statik gösterimi genellikle eklemli bir kafes kirişe benzer: bağlantı çubukları ve bunların aktüatörleri, herhangi bir bükülme veya tork olmaksızın yalnızca gerilimi veya sıkıştırmayı hisseder, bu da yine herhangi bir esnekliğin şaftın dış kuvveti üzerindeki etkisini azaltır.
Paralel manipülatörün bir başka avantajı, ağır hizmet tipi aktüatörlerin genellikle tek bir temel platform üzerine monte edilmesi ve kolun hareketinin yalnızca sütunlar ve eklemler aracılığıyla gerçekleştirilmesidir. Kol boyunca kütledeki bu azalma, daha hafif bir kol yapısı sağlayarak daha hafif bir aktüatör ve daha hızlı hareket sağlar. Bu kütle konsantrasyonu, robotun genel atalet momentini de azaltır, bu da mobil veya yürüyen robotlar için bir avantaj olabilir.
Tüm bu özellikler, manipülatörün çok çeşitli hareket yeteneklerine sahip olmasını sağlar. Hareket hızları genellikle saf kuvvetten ziyade katılıkla sınırlandığından, seri manipülatörlere kıyasla daha hızlı hareket edebilirler.
Seri manipülatörlerle karşılaştırıldığında, çoğu robotik uygulama sağlamlık gerektirir. Seri robotlar bunu, bir eksen üzerinde harekete izin veren ancak eksen dışında hareket için rijit olan yüksek kaliteli döner mafsallar kullanarak başarabilir. Eklemin izin verdiği herhangi bir hareket de aktüatörün bilinçli kontrolü altında gerçekleştirilmelidir. Bir hareket birkaç eksen gerektirir, bu tür birçok bağlantıya ihtiyaç vardır. Bir eklemdeki gereksiz esneklik veya eğrilik kolda da benzer bir eğriliğe neden olabilir: Bir eklemin diğerine hareketini destekleme imkanı yoktur. Kaçınılmaz histerezis ve eksen dışı esneklik, kolun kinematik zinciri boyunca birikmeye devam eder; hassas kollar, bu bağlantıların doğruluğu, karmaşıklığı ve maliyeti arasında bir uzlaşmadır.
Seri robotlarla karşılaştırıldığında, paralel robotların ana dezavantajlarından biri, bacakları çarpışabileceği için çalışma alanlarının sınırlı olması ve (hexapod robotlar için) her bacağın beş pasif eklemi ve her eklemin kendi mekanik limitleri olmasıdır. Paralel robotların bir diğer dezavantajı, tekil pozisyonlarda sertliklerini tamamen kaybetmeleridir (robot kontrol edilemeyen sonlu veya sonsuz serbestlik dereceleri kazanır; sallanabilir veya hareket edebilir). Bu, eklem uzayından Öklid uzayına eşleme olan Jacobian matrisinin tekil hale geldiği anlamına gelir (sıra 6'dan azalır).
Bizimle iletişime geçin:
Bayan Sally
Mobil: +86-13928530189
Tel: +86-757-81800563
Faks: +86-757-66853383
E-posta: tefudesally@tefude.com
DAHA FAZLA BİLGİ İÇİN LÜTFEN DOĞRUDAN RESMİ WEB SİTEMİZİ ZİYARET EDİNİZ (https://www.tefudepack.com), TEŞEKKÜRLER!