Типы роботов манипуляторов

Существует множество типов манипуляторов. Первые модели были созданы в 40-х годах прошлого века, и их появление было связано с необходимостью выведения человека из рабочей зоны при выполнении операций с радиоактивными веществами. Впоследствии манипуляторы стали использоваться для решения множества задач, в частности для работы с опасными, токсичными, взрывоопасными и радиоактивными материалами, для работы в неблагоприятных для человека условиях (при плохом освещении, сильной запыленности воздуха, высокой температуре или большом давлении и т.д.).

Согласно распространённому определению, манипулятор – это механизм, выполняющий двигательные функции, во многом аналогичные движению человеческой руки. Вопросами механики руки и воспроизведения ее роботами занимается бионика. В настоящее время специалисты насчитывают до 27 степеней свободы у руки человека. Большинство манипуляторов ограничено 3-6 степенями, достаточными для решения большинства поставленных задач.

По функционалу различают:

  • роботы манипуляторы, используемые для перемещения объектов, например, в рамках погрузо-разгрузочных работ, при перегрузке и перевалке тарно-штучных и генеральных грузов, для приемки готовой продукции с обрабатывающего станка во многих производственных процессах;
  • покрасочные роботы, использующиеся для окраски деталей. В зависимости от сложности обрабатываемой поверхности различают конструкции с разным количеством степеней свободы, подвижностью рабочего инструмента;
  • сварочные роботы, применяемые для сварки отдельных деталей друг с другом;
  • сборочные роботы, используемые для выполнения сборочных операции, в том числе в точном машиностроении, где требуется высокоточное позиционирование заготовок друг относительно друга и особо внимательное отношение к усилию на рабочем органе.

Также манипуляторы принято различать:

  • по конструктивному исполнению на стационарные и подвижные;
  • по количеству звеньев (чем их больше, тем выше подвижность руки робота и тем более сложные движения и траектории он может выполнять);
  • по набору выполняемых операций (возможность смены управляющей программы и рабочего органа);
  • по системе управления (ручные, сбалансированные, автоматизированные и автоматические).

В промышленности наибольшее распространение получили следующие типы роботов манипуляторов:

  • сборочные, покрасочные и сварочные роботы – для вывода человека из опасной зоны;
  • погрузо-разгрузочные и приемные механизмы – на складах и в производстве, для автоматизации приемно-сдаточных и вспомогательных операций;
  • манипуляторы – в научно-исследовательской деятельности, в том числе на других планетах, в космосе и на большой глубине в мировом океане;
  • сборочные роботы – для комплексной автоматизации производства;
  • в транспортной отрасли – в качестве стационарных погрузчиков, монтируемых на кузове автомобиля.

Практически повсеместно применяются сбалансированные механизмы, которые передают на рукоять управления нагрузку, пропорциональную той, которую испытывают сами. В первых моделях этих механизмов, оператор вынужден был преодолевать равную по величине нагрузку, прикладывая значительные усилия для перемещения объектов. Особенностью современных сбалансированных механизмов является и то, что они в состоянии удерживать объект в неподвижном состоянии и при отключении питания, не заваливаясь и не опрокидываясь, без дополнительных усилий со стороны человека.