2.4. Robotstruktúrák

Ebben a fejezetben röviden áttekintjük az ipari robotok legelterjedtebb struktúráit. A robotstruktúrák és a robotok kinematikája elsődlegesen a humanoid robotok hasonló szerkezete miatt tart érdeklődésünkre számot. A robotok, beleértve a humanoid robotokat is, nyílt kinematikai láncú mechanizmusok, ami vagy egyetlen kinematikai láncot jelent az ipari robotok többségénél, vagy egy törzsből kiinduló kinematikai láncok együttesét a humanoid robotoknál. Bár az ipari robotoknál előfordul transzlációs, azaz csúszó, haladó kényszer, tengely is, humanoid robotok kizárólag rotációs, csukló, forgó kényszerekkel működnek. A kényszereket T (transzlációs), illetve R (rotációs) rövidítésekkel jelöljük, a különféle robotstruktúrák könnyebb leírhatósága érdekében. A leggyakoribb ipari robotok TRT, RTT, RRT és RRR felépítésűek, amely ’törzs’-mozgásokat még kiegészít a megfogó több szabadságfoka. Az RRR felépítést az emberi karra emlékeztető csak forgó kényszerek miatt antropomorf robotstruktúrának is nevezik.

RRT és TRR törzsű robot

A forgó csuklók mozgatására alkalmazott hullámhajtóművek fejlődése miatt, továbbá a jobb hozzáférést eredményező ’hajlékonyságnak’ köszönhetően napjainkra az antropomorf robotok váltak uralkodóvá. Az ábra egy hat szabadságfokú antropomorf robotot mutat, mind a törzs, mind a megfogó RRR szerkezetű.

Hat szabadságfokú, RRR-RRR szerkezetű robot

A hullámhajtómű önzáró, nagy áttételt kis helyen megvalósító hajtás. A merev belsőfogazású kerék fogai közé a rugalmas ’pohár ’ peremén kiképezett külső fogazat fogait a belső forgó deformálótest (hullámgenerátor) kényszeríti bele. A nagy lassító áttétel a deformálótest és a két fogazott elem közül a nem rögzített között jelentkezik. A deformálótest egy fordulatára a forgó rész a fogszámkülönbségnek (1-2 fog) megfelelő szöggel fordul el. Lásd az animációt a forrásnál.

A hullámhajtómű működési elve és konkrét kialakítása

Rövid részletet láthatunk az alábbi videón a hullámhajtóműről (Forrás: Wikipédia): video lejátszás

Érdekes ipari robot alkalmazás a lemezlovas robot, mely a diszkózenét bakelit lemezek segítségével keveri. Az alkalmazott antropomorf KUKA robot RRRRRR struktúrájú. Lásd működés közben a YouTube forrást.

Lemezlovas KUKA robot és a köré helyezett lemezválaszték