Delta robot

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Sketchy, delta robot crta portret[1]
Spoljašnji video-zapis
FANUC Delta Robot koristi Vision za lociranje, biranje i umetanje vijaka u blok motora YouTube video

Delta roboti su vrsta pralelnih robota[2], koje karakterišu tri ruke pričvršćene za bazu robota. Ključna tačka dizajna delta robota je korišćenje paralelogramskih konstrukcija ruku koje podešavaju orijentaciju krajnjeg efektora[a] robota, koji vrši posao[3].

Delta roboti imaju popularnu upotrebu u prikupljanju i pakovanju u fabrikama, jer mogu biti prilično brzi, neki izvršavaju i do 300 komada u minuti[4].

Istorija[uredi | uredi izvor]

Komercijalni roboti za odabir i postavljanje

Delta robot (robot sa paralelnom rukom) izemio je početkom 1980 ih istraživački tim koji je vodio profesor Reimond Klavel Reymond Clavel na École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Switzerland)[5]. Nakon posete proizvođaču čokolade, član tima je želeo da razvije robota za postavljanje pralina u svoja pakovanja[6]. Svrha ove nove vrste robota bila je da manipuliše malim predmetima vrlo velikom brzinom za industrijske potrebe u to vreme.

Švajcarska kompanija Demaurex je 1987. godine kupila licencu za delta robote i započela proizvodnju delta robota za industriju ambalaže. Reimond Klavel je 1991. godine predstavio svoju doktorsku tezu „Dizajn brzog paralelnog robota sa 4 stepena slobode“[7], i dobio je zlatnu nagradu za robote 1999. godine za svoj rad i razvoj delta robota. Takođe 1999. godine, ABB Flexible Automation je započeo prodaju svog delta robota.

2017. godine, istraživači harvardove laboratorije za mikrorobotiku minijaturisali su ga piezoelektričnim aktuatorima dimenzija 15 mm 15 mm k 20 mm i težine 0,43 grama, sposobnim da pomeraju 1,3 g korisnog opterećenja u radnom prostoru zapremine 7 kubnih milimetara sa preciznošću od 5 mikrometara, dostižući brzine od 0,45 m/s i ubrzanja od 215 m/s² i ponavljajući obrazac na 75 Hz[8].

Dizajn delta robota[uredi | uredi izvor]

Kinematika Delta robota (zeleni krakovi su fiksne dužine, na 90° prema njihovoj plavoj osi oko koje se okreću)
Planarni Delta robot

Delta robot je paralelni robot, tj. Sastoji se od više kinematičkih lanaca koji povezuju bazu sa krajnjim efektorom[a]. Robot se takođe može posmatrati kao prostorna generalizacija veze sa četiri šipke[9].

Ključni koncept delta robota je upotreba paralelograma koji ograničavaju kretanje krajnje platforme u pravcu X, Y ili Z bez rotacije.

Baza robota je postavljena iznad radnog prostora i svi pokretači su smešteni na njoj. Od osnove se pružaju tri srednje spojena kraka. Krajevi ovih krakova povezani su s malom trokutastom platformom. Aktiviranje ulaznih veza pomeriće trouglastu platformu duž X, Y ili Z smera. Aktiviranje se može izvršiti pomoću linearnih ili rotacionih aktuatora, sa ili bez redukcija (direktan pogon).

Pošto su svi aktuatori smešteni u osnovi, krakovi mogu biti izrađeni od lakog kompozitnog materijala. Kao rezultat toga, pokretni delovi delta robota imaju malu inerciju. To omogućava veoma velike brzine i velika ubrzanja. Povezivanje svih krakova zajedno sa krajnjim efektorom povećava krutost robota, ali smanjuje njegovu radnu zapreminu.

Verzija koju je razvio Reimond Clavel ima četiri stepena slobode:[7] tri prevoda i jednu rotaciju. U ovom slučaju, četvrta noga se proteže od baze do sredine trokutaste platforme i daje krajnjem efektoru četvrti, rotacioni stepen slobode oko vertikalne ose.

Razvijene druge verzije delta robota[uredi | uredi izvor]

  • Delta sa 6 stepeni slobode: razvila kompanija Fanuc, na kojoj je serijski kinematik sa 3 rotaciona stepena slobode postavljen na krajnji efektor
  • Delta sa 4 stepena slobode: razvila kompanija Adept, koja ima 4 paralelograma direktno povezana sa krajnjom platformom, umesto da ima četvrtu nogu koja dolazi u sredinu krajnjeg efektora
  • Džepni Delta: razvila švajcarska kompanija Asiril SA, troosovinska verzija Delta Robota prilagođena fleksibilnim sistemima za dodavanje delova i drugim brzim i preciznim aplikacijama.
  • Delta sa direktnim pogonom: 3 stepena slobode Delta Robot ima motor direktno povezan na rukama. Ubrzanja mogu biti veoma velika, od 30 [10] do 100 g.
  • Delta kocka: razvijena u EPFL univerzitetskoj laboratoriji LSRO, delta robot ugrađen u monolitni dizajn, sa zglobovima sa fleksibilnim zglobovima. Ovaj robot je prilagođen za veoma visoke preciznosti.
  • Razvijeno je nekoliko aranžmana „linearne delte“ gde motori pokreću linearne aktuatore umesto da rotiraju ruku. Takvi linearni delta rasporedi mogu imati mnogo veće radne zapremine od rotacionih delta aranžmana[10][11].

Većina delta robota koristi rotacione aktuatore. Vertikalni linearni aktuatori su nedavno korišćeni (koristeći linearni delta dizajn) za izradu novog dizajna 3D štampača[12][13]. Oni nude prednosti u odnosu na konvencionalne 3D štampače zasnovane na vodećim vijcima, brži pristup većem obimu izrade za uporedivo ulaganje u hardver.

Pogledaj još[uredi | uredi izvor]

Napomene[uredi | uredi izvor]

  1. ^ a b U robotici, krajnji efektor je uređaj na kraju robotske ruke, dizajniran za interakciju sa okolinom. Tačna priroda ovog uređaja zavisi od primene robota.

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „Sketchy, a home-constructed drawing robot”. Jarkman. 
  2. ^ Bonev, I. (2001) Delta Parallel Robot — the Story of Success, Online article available at http://www.parallemic.org/Reviews/Review002.html
  3. ^ Bonev, I. The True Origins of Parallel Robots. Online article available at http://www.parallemic.org/Reviews/Review007.html
  4. ^ http://www.botjunkie.com/2009/11/03/adept-quattro-is-fastest-ever-for-the-moment/
  5. ^ US 4976582 
  6. ^ Laure-Anne Pessina (7. 3. 2012). „Reymond Clavel, creator of the Delta Robot reflects on his career”. EPFL. Arhivirano iz originala 27. 10. 2018. g. Pristupljeno 31. 08. 2020. 
  7. ^ a b Clavel, R. (1991) Conception d'un robot parallèle rapide à 4 degrés de liberté. PhD Thesis, EPFL, Lausanne, Switzerland
  8. ^ Evan Ackerman (17. 1. 2018). „Harvard's milliDelta Robot Is Tiny and Scary Fast”. IEEE Spectrum. 
  9. ^ Merlet, J.-P., Parallel Robots, Kluwer Academic Publishers, 2000.
  10. ^ "Gallery of robots - prof. Reymond Clavel"
  11. ^ Reymond CLAVEL. "Robots parallèles" Arhivirano na sajtu Wayback Machine (20. septembar 2018)
  12. ^ Johann Rocholl (6. 2. 2012). „Rostock (delta robot 3D printer)”. Thingiverse. 
  13. ^ Mike Szczys (13. 7. 2012). „3D printing with a delta robot that seems to simplify the concept”. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Delta robot na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Делта_робот&oldid=26865639”