Манипулятор

Роботом-манипулятором принято называть тип промышленных роботов с функциями, аналогичными функциям человеческой руки. Манипулятор может быть как самостоятельным устройством, так и находиться в составе более сложного роботизированного комплекса. Сегменты манипулятора имеют соединения, допускающие вращательное (например, у шарнирного робота) или поступательное (линейное) движение. В этой статье мы рассказываем о роботах-манипуляторах и примерах их применения.

Робот-манипулятор: виды и предназначение

Программные. Это простые и надежные устройства, которые используются на промышленных объектах. Все действия при этом заранее запрограммированы, и робот в автоматическом порядке повторяет их. Управление в данном случае возможно как за счет персонального компьютера, так и при помощи логического контроллера.

Адаптивные. Современные модели, оснащенные сенсорами и датчиками. Система осуществляет оценку окружающей обстановки и принимает соответствующее решение о выполнении той или иной операции.

Интеллектуальные. Усовершенствованные робототехнические комплексы с задатками искусственного интеллекта. Отличаются высокой гибкостью, функциональностью и надежностью.

Сфера применения роботов-манипуляторов

  • Строительство и монтажные работы.

  • Пищевая промышленность.

  • Химическое и литейно-механическое производство.

  • Фасовка, упаковка и транспортировка продукции.

  • Производство пластмасс, металлов и мебели.

  • Обработка различных изделий, включая плазменную резку, фрезерование.

Манипулятор "Рука"

Оборудование и материалы для работы:

  • плотный многослойный картон (можно использовать упаковочные коробки),

  • коктейльные трубочки,

  • узкий скотч,

  • ножницы,

  • прочные нитки (суровая нить или нить для вязания типа «Ирис»),

  • резинки.

Ход работы:

1) Обводим кисть руки, приложив её к картону. Обратите внимание на направление внутренних гофрированных слоёв картона: они должны быть поперечны нашим пальцам. Это облегчит процесс сгибания-разгибания.

2) Промаркируйте линии сгибов фаланг на картоне, ориентируясь по своей руке. Это те линии, по которым наша механическая рука должна сгибать пальцы.

3) В местах сгибов фаланг пальцев обратной стороной лезвия ножниц проведите линию сгиба. Можно сделать небольшие надрезы канцелярским ножом на внешней стороне руки (главное не прорезать картон по всей толщине). Зафиксируйте сгибы на каждой фаланге, убедитесь, что пальчики сгибаются.

4) Роль мышц-сгибателей будет выполнять нить. На краю каждого пальца следует закрепить нить. Лучше помимо узелка закрепить скотчем, чтобы узелок не проскочил в отверстие. Длина нити должна быть в 2–3 раза длиннее ладони.

5) Для того чтобы «мышцы-нити» действовали последовательно, направим их. Прикрепите пластиковые трубочки с помощью скотча к «руке» как показано на рисунке. Прикрепляя трубочки на фаланги, делайте небольшие промежутки, чтобы при сгибании «пальца» они не мешали друг другу. Можно использовать длинную трубку, но в месте сгиба фаланг вырезать в ней углубление, которое будет местом сгиба.

6) Чтобы избежать сгибания картона в районе ладони, также используем трубочки. Не забудьте продеть в трубочки нити-мышцы.

7) Испытаем нашу механическую руку на способность сгибать «пальцы»: последовательно потяните за каждую из нитей.

8) Пока разгибание пальцев нам обеспечивает упругость картона. В руке же за эту функцию тоже отвечают мышцы, которые находятся с тыльной стороны кисти. Давайте сымитируем их при помощи резинок. Так же, как с нитями: закрепим в верхней части пальца, при креплении внизу завяжем узелок и закрепим скотчем. Чтобы разгибатели хорошо работали, они должны быть слегка натянуты.

9) Механическая рука готова! Удерживая нити в руке и потягивая их на себя, можно выполнять различные движения: сгибать пальцы, брать лёгкие предметы и т. п.