זרוע רובוטית בסיוע כוח היא מכשיר מכני אוטומטי הנמצא בשימוש נרחב בתחום הרובוטיקה. ניתן למצוא אותה בייצור תעשייתי, רפואה, שירותי בידור, צבא, ייצור מוליכים למחצה וחקר החלל. למרות שיש להם צורות שונות, לכולם מאפיין משותף, והוא שהם יכולים לקבל הוראות ולפעול בנקודה מסוימת במרחב תלת-ממדי (או דו-ממדי). אז מהן דרישות התכנון עבור זרוע רובוטית בסיוע כוח כה דרושה? להלן, העורך יציג בפניכם:
1【זרוע הרובוטית בסיוע כוח צריכה להיות בעלת כושר נשיאה גדול, קשיחות טובה ומשקל קל.
קשיחות הזרוע הרובוטית בסיוע כוח משפיעה ישירות על יציבותה, מהירותה ודיוק המיקום שלה בעת אחיזת חומר העבודה. אם הנוקשות ירודה, הדבר יגרום לעיוות כיפוף במישור האנכי ולעיוות פיתול רוחבי במישור האופקי של הזרוע הרובוטית בסיוע כוח. הזרוע הרובוטית בסיוע כוח תרטוט, או שחומר העבודה ייתקע ולא יוכל לפעול במהלך התנועה. מסיבה זו, הזרוע משתמשת בדרך כלל במוטות הנחיה קשיחים כדי להגביר את קשיחות הזרוע, וקשיחות כל תמיכה וחיבור דורשת גם דרישות מסוימות כדי להבטיח שהיא תוכל לעמוד בכוח המניע הנדרש.
2【מהירות התנועה של הזרוע הרובוטית בסיוע כוח צריכה להיות מתאימה והאינרציה צריכה להיות קטנה
מהירות התנועה של זרוע רובוטית נקבעת בדרך כלל על סמך קצב הייצור של המוצר, אך לא מומלץ לשאוף באופן עיוור למהירות גבוהה. זרוע רובוטית בסיוע כוח מתחילה לפעול כאשר היא מגיעה למהירות תנועה רגילה ממצב נייח ועוצרת כאשר היא עוצרת במהירות רגילה. תהליך המהירות המשתנה הוא עקומת מאפיין מהירות. משקלה של זרוע רובוטית בסיוע קל מאוד, מה שהופך את ההפעלה והעצירה לחלקות מאוד.
3【פעולת הזרוע הרובוטית המסייעת צריכה להיות גמישה
מבנה הזרוע הרובוטית בסיוע כוח צריך להיות קומפקטי וקומפקטי, כך שתנועת הזרוע הרובוטית בסיוע כוח תהיה קלה וגמישה. הוספת מיסבים מתגלגלים או שימוש במדריכי כדורים על הזרוע יכולים גם לגרום לזרוע לנוע במהירות ובחלקות. בנוסף, עבור מניפולטורים שלוחים, יש לשקול גם את סידור הרכיבים על הזרוע, כלומר, חישוב מומנט ההיסט של משקל החלקים הנעים על מרכזי הסיבוב, ההרמה והתמיכה. מומנט לא מאוזן אינו תורם לסיוע לתנועת הזרוע הרובוטית. מומנט לא מאוזן מוגזם יכול לגרום לרעידות של הזרוע הרובוטית בסיוע כוח, לגרום לשקיעה במהלך ההרמה, וגם לפגוע בגמישות התנועה. במקרים חמורים, הזרוע הרובוטית והעמוד עלולים להיתקע. לכן, בעת תכנון זרוע רובוטית בסיוע כוח, יש לנסות לגרום למרכז הכובד של הזרוע לעבור דרך מרכז הסיבוב או קרוב ככל האפשר למרכז הסיבוב כדי להפחית את מומנט הסטייה. עבור זרוע רובוטית הפועלת בו זמנית עם שתי הזרועות, סידור הזרועות צריך להיות סימטרי ככל האפשר למרכז כדי להשיג איזון.
4【פעולת הזרוע הרובוטית המסייעת צריכה להיות גמישה
מבנה הזרוע הרובוטית בסיוע כוח צריך להיות קומפקטי וקומפקטי, כך שתנועת הזרוע הרובוטית בסיוע כוח תהיה קלה וגמישה. הוספת מיסבים מתגלגלים או שימוש במדריכי כדורים על הזרוע יכולים גם לגרום לזרוע לנוע במהירות ובחלקות. בנוסף, עבור מניפולטורים שלוחים, יש לשקול גם את סידור הרכיבים על הזרוע, כלומר, חישוב מומנט ההיסט של משקל החלקים הנעים על מרכזי הסיבוב, ההרמה והתמיכה. מומנט לא מאוזן אינו תורם לסיוע לתנועת הזרוע הרובוטית. מומנט לא מאוזן מוגזם יכול לגרום לרעידות של הזרוע הרובוטית בסיוע כוח, לגרום לשקיעה במהלך ההרמה, וגם לפגוע בגמישות התנועה. במקרים חמורים, הזרוע הרובוטית והעמוד עלולים להיתקע. לכן, בעת תכנון זרוע רובוטית בסיוע כוח, יש לנסות לגרום למרכז הכובד של הזרוע לעבור דרך מרכז הסיבוב או קרוב ככל האפשר למרכז הסיבוב כדי להפחית את מומנט הסטייה. עבור זרוע רובוטית הפועלת בו זמנית עם שתי הזרועות, סידור הזרועות צריך להיות סימטרי ככל האפשר למרכז כדי להשיג איזון.
זמן פרסום: 26 באפריל 2023