معنی درجه بازوی روباتیک آزادی

مقدمه: میزان آزادی چیست ، درجه آزادی در رشته های مختلف معانی مختلفی دارد ، اگر مبتنی بر اصل مکانیک باشد ، معنای آن این است که وقتی تعداد پارامترهای مستقل حرکت باید موقعیت مکانیسم را تعیین کند داده می شود ، که به عنوان درجه آزادی مکانیسم نیز شناخته می شود. در این مقاله به معنای میزان آزادی بازوی روباتیک و همچنین محاسبه میزان آزادی بازوی روباتیک می پردازد.

بازوی مکانیکی شبیه به بازوی انسان است ، نوعی ربات چند درجه از آزادی است ، توسط تعدادی از اتصالات درایو از طریق ساختار مکانیکی بازو یک به یک به هم وصل می شود ، که پایان آن می تواند مکانی را تحقق بخشد. جنبش چند درجه از آزادی. در پایان ، با نصب محرک هایی مانند دستکاری ها ، فنجان های مکش ، مشعل جوشکاری ، نازل و غیره ، می تواند افراد را جایگزین برخی از کارهای تکراری پرخطر و پرخطر کند.

اسلحه های روباتیک معمولاً شش درجه آزادی دارند ، به طور کلی اسلحه های رباتیک تخصصی تنها دو تا چهار درجه آزادی دارند ، در حالی که بیشتر اسلحه های روباتیک با هدف عمومی سه تا شش درجه آزادی دارند. هرچه میزان آزادی یک بازوی روباتیک بالاتر باشد ، عملکردی که توسط مکانیسم آن انجام می شود پیچیده تر است. در اینجا مقدمه مختصری از معنای درجه آزادی یک بازوی روباتیک آورده شده است.

معنی درجه آزادی یک بازوی روباتیک

تعداد اتصالات روی یک بازوی ربات که می توانند به طور مستقل حرکت کنند ، درجه آزادی حرکت بازو نامیده می شود. روش کنترل اتخاذ شده توسط روبات های صنعتی ، درمان هر مفصل روی بازوی روباتیک به عنوان مکانیسم سروو جداگانه است و هر محور با یک سرو مطابقت دارد و هر سروو از طریق اتوبوس کنترل می شود که توسط کنترلر در یک واحد کنترل و هماهنگ می شود. روش

شش درجه آزادی به طور کلی در طراحی روبات های صنعتی ، که ترجمه در امتداد محور x ، محور y و محور z است ، استفاده می شود. چرخش در اطراف محور x ، محور y و محور z. از سه درجه اول آزادی برای تعیین موقعیت استفاده می شود و از سه درجه آخر آزادی برای تعیین نگرش به منظور تحقق کنترل بازوی روبات استفاده می شود. یک هواپیمای مرجع همزمان با سطح پایین جسم است و جسم را برای ترجمه در محور z محدود می کند ، در محور x می چرخد ​​و با سه درجه آزادی در اطراف محور y می چرخد. دو هواپیمای مرجع همزمان با قسمت پشتی شیء ، مجدداً شیء را برای ترجمه در محور x محدود می کند و در محور z با دو درجه آزادی می چرخد. سه هواپیمای مرجع همزمان با طرف دیگر شی هستند و شیء را برای ترجمه در امتداد محور y با یک درجه آزادی محدود می کنند.

اگر با توجه به شکل ساختاری مختلف بازوی ربات را می توان به بازوی روبات چند جانبه افقی و بازوی سیستم مختصات دکارتی و غیره تقسیم کرد. بازوهای رباتیک چند جانبه افقی به طور کلی دارای سه درجه اصلی آزادی است: z 1- چرخش محور ، z {3}} چرخش محور ، و ترجمه محور z ، و با اضافه کردن چرخش محور x و چرخش محور y تا پایان محرک ، می تواند به هر نقطه مختصری در فضا برسد. بازوی رباتیک سیستم مختصات دکارتی به طور کلی از سه درجه اصلی آزادی ، ترجمه محور x ، ترجمه محور y ، ترجمه محور z ، با افزودن چرخش محور x ، چرخش محور y و چرخش محور z در انتهای محرک ، می تواند به هر نقطه مختصری در فضا برسد.

محاسبه درجه آزادی بازوی روباتیک

محاسبه درجه آزادی بازوی روباتیک پیش نیاز در طراحی بازوی روباتیک است. با محاسبه درجه آزادی بازوی روباتیک ، می توان نوع حرکتی را که ممکن است توسط بازوی روباتیک ایجاد شود ، بدانید ، به عنوان مثال ، اگر مفاصل بازوی روباتیک فقط به بالا و پایین منتقل شود ، لازم است. برای محدود کردن اتصالات برای چرخش در محور x ، محور y ، محور z و حرکت در امتداد جهت محور x و محور y. درجه آزادی یک بازوی روباتیک را می توان در درجه های مسطح و مکانی از آزادی طبقه بندی کرد و درجه آزادی آنها را می توان با استفاده از محاسبات ساده محاسبه کرد.

درجه های مسطح آزادی محاسبه می شود. اگر تمام اتصالات بازو k باشد ، منهای عضو ثابت (صندلی) ، تعداد اتصالات بازو در حال حرکت N=k {{1} است. قبل از اتصال اتصالات توسط زیر مجموعه حرکت ، تعداد کل درجه آزادی این اتصالات 3N است. هنگامی که زیر حرکت این اتصالات را برای تشکیل بازو وصل می کند ، تعداد درجه آزادی اتصالات فردی بازو کاهش می یابد و تعداد کل محدودیت های معرفی شده توسط تمام زیرمجموعه های حرکتی در بازو 2PL+pH است. بنابراین ، تعداد کل درجه آزادی اتصالات کمتر از تعداد کل محدودیت های معرفی شده توسط زیرمجموعه حرکت برابر با درجه آزادی بازو است. تعداد کل محدودیت های معرفی شده توسط تمام زیر زیر حرکت در بازو 2PL+pH است. بنابراین ، تعداد کل درجه آزادی اتصالات منهای تعداد کل محدودیت های معرفی شده توسط زیر حرکات برابر با درجه آزادی بازو است ، یعنی ، f =3 n {8}} pl- pH روش محاسبه درجه های مسطح آزادی است.

راه محاسبه درجه های مکانی آزادی. اول از همه ، ما باید بدانیم که بازوی روباتیک برخلاف سه درجه آزادی که در هواپیما دارد ، شش درجه آزادی در فضا دارد. محاسبه آنها اساساً یکسان است ، تعداد کل درجه آزادی اتصالات منهای تعداد کل محدودیت های معرفی شده توسط معاون حرکتی برابر با درجه آزادی بازوی روباتیک است ، محاسبه: F=6 n -5 p 5-4 p {3}} p {4}} p 2- p1. F نشان دهنده میزان آزادی بازوی رباتیک است ، 6n تعداد کل درجه آزادی اتصالات را نشان می دهد ، و P1 ، P2 ، P3 ، P4 و P5 تعداد {13}}}} را نشان می دهد. به ترتیب

برای درک معنای میزان آزادی بازوی روباتیک و نحوه محاسبه ، تعداد اتصالات روی بازوی روباتیک که می توانند به طور مستقل حرکت کنند ، مقاله فوق را مرور کنید ، میزان آزادی بازوی روباتیک است. تعداد اتصالات روی بازو که می توانند به طور مستقل حرکت کنند ، تعداد درجه آزادی بازو است. معمولاً هنگام طراحی بازوی روباتیک ، از محاسبه درجه آزادی آن برای دانستن حرکت احتمالی بازو از طریق محاسبه استفاده خواهیم کرد. ما را دنبال کنید تا در مورد درجه های آزادی سلاح های روباتیک و کاربردهای آنها اطلاعات بیشتری کسب کنیم.