PENDAHULUAN: Berapa tingkat kebebasan, derajat kebebasan dalam berbagai disiplin memiliki makna yang berbeda, jika didasarkan pada prinsip mekanika, artinya adalah bahwa posisi mekanisme dapat ditentukan ketika jumlah parameter gerak independen harus diberikan, yang juga dikenal sebagai tingkat kebebasan mekanisme. Makalah ini berfokus pada makna tingkat kebebasan lengan robot, serta perhitungan tingkat kebebasan lengan robot.
Lengan mekanik mirip dengan lengan manusia, adalah sejenis robot multi-derajat-kebebasan, dengan sejumlah sambungan penggerak melalui struktur mekanis lengan itu sendiri dihubungkan satu per satu, yang ujungnya dapat mewujudkan spasial Gerakan multi-derajat-kebebasan. Dengan memasang aktuator seperti manipulator, gelas hisap, obor pengelasan, nozel, dll. Pada akhirnya, ia dapat menggantikan orang untuk melakukan beberapa pekerjaan berulang berisiko tinggi intensitas tinggi.
Lengan robot biasanya memiliki enam derajat kebebasan, lengan robot yang umumnya khusus hanya memiliki dua hingga empat derajat kebebasan, sementara sebagian besar lengan robot tujuan umum memiliki tiga hingga enam derajat kebebasan. Semakin tinggi tingkat kebebasan lengan robot, semakin kompleks tindakan yang dilakukan oleh mekanismenya. Berikut ini adalah pengantar singkat tentang makna derajat kebebasan lengan robot.
Arti derajat kebebasan lengan robot
Jumlah sendi pada lengan robot yang dapat bergerak secara mandiri disebut tingkat kebebasan bergerak lengan. Metode kontrol yang diadopsi oleh robot industri adalah untuk memperlakukan setiap sendi pada lengan robot sebagai mekanisme servo yang terpisah, dan setiap sumbu sesuai dengan servo, dan setiap servo dikendalikan melalui bus, yang dikendalikan dan dikoordinasikan oleh pengontrol dalam yang terpadu tata krama.
Enam derajat kebebasan umumnya digunakan dalam desain robot industri, yang diterjemahkan sepanjang sumbu x, sumbu y, dan sumbu z; Rotasi di sekitar sumbu x, sumbu y, dan sumbu Z. Tiga derajat kebebasan pertama digunakan untuk menentukan posisi, dan tiga derajat kebebasan terakhir digunakan untuk menentukan sikap untuk mewujudkan kontrol lengan robot. Satu bidang referensi bertepatan dengan permukaan bawah objek, membatasi objek untuk diterjemahkan di sepanjang sumbu z, berputar di sekitar sumbu x, dan berputar di sekitar sumbu y dengan tiga derajat kebebasan; Dua bidang referensi bertepatan dengan sisi belakang objek lagi, membatasi objek untuk diterjemahkan di sepanjang sumbu x dan berputar di sekitar sumbu z dengan dua derajat kebebasan; Tiga bidang referensi bertepatan dengan sisi lain dari objek, membatasi objek untuk diterjemahkan di sepanjang sumbu y dengan satu derajat kebebasan.
Jika menurut bentuk struktural yang berbeda dari lengan robot dapat dibagi menjadi lengan robot multi-sendi horizontal dan lengan robot sistem koordinat Cartesian dan sebagainya. Lengan robot multi-joint horizontal umumnya memiliki tiga derajat kebebasan utama: z {1- rotasi sumbu, z 2- rotasi sumbu, dan terjemahan sumbu z, dan dengan menambahkan rotasi sumbu x dan rotasi sumbu y-sumbu y dan sumbu y-sumbu y-sumbu y-sumbu Di akhir aktuator, ia dapat mencapai titik koordinat di ruang tersebut. Sistem Koordinat Cartesian Lengan robot umumnya terdiri dari tiga derajat utama kebebasan, terjemahan sumbu x, terjemahan sumbu y, terjemahan sumbu-z, dengan menambahkan rotasi sumbu x, rotasi sumbu-y dan rotasi sumbu Z pada akhir dari Aktuator, dapat mencapai titik koordinat di ruang.
Perhitungan derajat kebebasan lengan robot
Perhitungan derajat kebebasan lengan robot adalah prasyarat dalam desain lengan robot. Dengan menghitung tingkat kebebasan lengan robot, dimungkinkan untuk mengetahui jenis gerak yang dapat dihasilkan oleh lengan robot, misalnya, jika sendi lengan robot perlu dipindahkan hanya ke atas dan ke bawah, perlu perlu Untuk membatasi sambungan untuk berputar di sekitar sumbu x, sumbu y, sumbu-z, dan untuk bergerak di sepanjang arah sumbu x dan sumbu y. Tingkat kebebasan lengan robot dapat dikategorikan ke dalam tingkat kebebasan planar dan spasial, dan derajat kebebasannya dapat dihitung menggunakan perhitungan sederhana.
Tingkat kebebasan planar dihitung. Jika semua sambungan lengan adalah k, minus anggota tetap (kursi), jumlah sambungan lengan yang bergerak adalah n=k -1. Sebelum sambungan dihubungkan oleh subs, jumlah total derajat kebebasan sendi ini adalah 3N. Ketika subs subs menghubungkan sambungan ini untuk membentuk lengan, jumlah derajat kebebasan dari sambungan individu dari lengan berkurang, dan jumlah total kendala yang diperkenalkan oleh semua subs subs pada lengan adalah 2pl+pH. Oleh karena itu, jumlah total derajat kebebasan sendi kurang dari jumlah total kendala yang diperkenalkan oleh subs subs sama dengan derajat kebebasan lengan. Jumlah total kendala yang diperkenalkan oleh semua subs subs pada lengan adalah 2pl+pH. Jadi, jumlah total derajat kebebasan sendi dikurangi jumlah total kendala yang diperkenalkan oleh subs subs sama dengan tingkat kebebasan lengan, yaitu, f =3 n -2 pl- PH adalah cara menghitung tingkat kebebasan planar.
Cara untuk menghitung derajat spasial kebebasan. Pertama -tama, kita perlu tahu bahwa lengan robot memiliki enam derajat kebebasan di ruang angkasa, tidak seperti tiga derajat kebebasan yang dimilikinya di pesawat. Perhitungan mereka pada dasarnya sama, adalah jumlah total derajat kebebasan sendi dikurangi jumlah total kendala yang diperkenalkan oleh gerak Wakil sama dengan tingkat kebebasan lengan robot, perhitungan: f=6 n -5 p 5-4 p 4-3 p 3-2 p 2- p1. F mewakili tingkat kebebasan lengan robot, 6n mewakili jumlah total derajat kebebasan sendi, dan p1, p2, p3, p4, dan p5 mewakili jumlah 1-5 level motion vice, masing -masing.
Telusuri artikel di atas untuk memahami arti tingkat kebebasan lengan robot dan bagaimana menghitung, jumlah sendi pada lengan robot yang dapat bergerak secara mandiri adalah tingkat kebebasan lengan robot. Jumlah sendi pada lengan yang dapat bergerak secara mandiri adalah jumlah derajat kebebasan lengan. Biasanya ketika merancang lengan robot, kita akan menggunakan perhitungan derajat kebebasannya untuk mengetahui kemungkinan gerakan lengan melalui perhitungan. Ikuti kami untuk mempelajari lebih lanjut tentang tingkat kebebasan senjata robot dan aplikasi mereka.