데카르트 좌표 로봇

Cartesian coordinate robot
데카르트(좌표) 로봇의 키네마틱 다이어그램
플로터는 데카르트 좌표 로봇의 구현입니다.

데카르트 좌표 로봇(선형 로봇이라고도 함)은 제어의 세 가지 주요 축이 선형(즉, 회전하지 않고 직선으로 이동)이며 서로 [1]직각인 산업용 로봇입니다.세 개의 슬라이딩 조인트는 손목을 위아래, 안쪽으로, 뒤로 이동하는 것에 해당합니다.이러한 기계적 배열은 로봇 제어 암 솔루션을 단순하게 합니다.3차원 공간에서 [2]조작할 때 신뢰성과 정밀도가 높다.로봇 좌표계로서 수평 이동 및 빈 [3]쌓기에도 효과적입니다.

구성

선형 단계
갠트리 로봇

로봇은[4][5] 선형(Prismatic P) 또는 회전(R) 운동 또는 둘의 조합으로 조인트에 의해 함께 연결된 견고한 링크로 구성된 메커니즘을 가지고 있습니다.액티브 프리즘 P와 액티브 회전수 R 조인트는 프로그램 가능한 제어 하에 있는 모터에 의해 구동되어 물체를 조작하여 복잡한 자동 작업을 수행합니다.액티브 프리즘 P 조인트의 선형 운동은 기어 또는 풀리를 통해 회전 모터에 의해 구동될 수 있습니다.데카르트 좌표 로봇은 데카르트 좌표계의 [6][7]X, Y, Z축에 정렬된 서로 수직인 액티브 프리즘 P 조인트에 의해 제어된다.엄밀하게는 '로봇'은 아니지만 컴퓨터 수치제어(CNC) 기계, 3D 프린터 또는 펜 플로터 등 다른 유형의 조작기들도 서로 수직인 액티브 프리즘 P 조인트의 기계적 배열이 동일하다.

조인트 토폴로지

링크와 조인트의 단일 체인으로 움직이는 물체를 직렬 조작기의 베이스에 연결합니다.여러 개의 체인(림브)이 이동 물체를 병렬 [8]조작기의 베이스에 연결합니다.대부분의 데카르트 좌표 로봇은 완전 직렬이거나 직렬 및 병렬 연결된 링크의 조합입니다.그러나 완전히 평행하게 [9][10][11]연결된 데카르트 좌표 로봇도 있습니다.

자유도

이들은 선형 활성 프리즘 P 조인트에 의해 구동되기 때문에 데카르트 좌표 로봇은 일반적으로 선형 번역 T 자유도만으로 물체를 조작한다.그러나 일부 데카르트 좌표 로봇에는 회전 [12]R 자유도도 있습니다.

건설

데카르트 좌표 로봇의 각 축은 일반적으로 선형 베어링과 기하학적으로 평행한 선형 액추에이터로 구성된 선형 단계입니다.선형 액추에이터는 일반적으로 모멘트 하중을 지지하기 위해 서로 떨어진 두 개의 선형 베어링 사이에 있습니다.두 개의 수직 선형 스테이지가 서로 겹쳐져 XY 테이블을 형성합니다.XY 테이블의 예로는 밀링 머신의 XY 축이나 정밀 위치 결정 단계가 있습니다.캔틸레버 데카르트 좌표 로봇의 선형 스테이지 중 적어도 하나는 한쪽 끝에서만 지지된다.캔틸레버 구조에서는 예를 들어 실험실 자동화와 같은 선택 및 배치 애플리케이션을 위한 부품에 대한 접근성을 제공합니다.수평 부재가 양끝에 지지되는 데카르트 좌표 로봇은 때때로 갠트리 로봇이라고 불리기도 한다. 기계적으로 갠트리 기중기와 유사하지만 일반적으로 갠트리 기중기는 로봇이 아니다.갠트리 로봇은 종종 꽤 크고 무거운 짐을 지탱할 수 있다.

적용들

데카르트 좌표 로봇에 널리 사용되는 애플리케이션은 컴퓨터 수치 제어 기계(CNC 기계)와 3D 프린팅입니다.가장 심플한 어플리케이션은 밀링머신이나 플로터에 사용되며 라우터나 펜 등의 툴이 X-Y 평면을 가로질러 변환되어 표면으로 올리거나 내리면 정밀한 설계가 이루어집니다.

선택 및 배치 기계는 데카르트 좌표 로봇의 또 다른 응용 프로그램입니다.예를 들어 CNC 선반 생산라인에 연속적인 부품 로딩 및 언로딩에 오버헤드 갠트리 데카르트 로봇을 적용하여 고속 성능 및 높은 위치 정밀도로 3축(X, Y, Z) 픽앤플레이스 작업을 실시한다.일반적으로 오버헤드 갠트리 데카르트 로봇은 많은 자동화 [13]시스템에 적합합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Zhang, Dan; Wei, Bin (2016). Mechatronics and Robotics Engineering for Advanced and Intelligent Manufacturing. Cham: Springer. p. 31. ISBN 978-3-319-33580-3.
  2. ^ Mingtu, Ma; Yisheng, Zhang (2018). Advanced High Strength Steel And Press Hardening - Proceedings Of The 4th International Conference On Advanced High Strength Steel And Press Hardening (Ichsu2018). Singapore: World Scientific. p. 526. ISBN 978-981-327-797-7.
  3. ^ Poole, Harry H. (2012). Fundamentals of Robotics Engineering. New York: Van Nostrand Reinhold. p. 35. ISBN 978-94-011-7052-9.
  4. ^ Craig, John (1989). Introduction to Robotics. Mechanics and Control. Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-09528-9.
  5. ^ Dagalakis, Nicholas G. (1999), "Industrial Robotics Standards", Handbook of Industrial Robotics, Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., pp. 447–459, doi:10.1002/9780470172506.ch24, ISBN 978-0-470-17250-6, retrieved 2020-12-28
  6. ^ Descartes, Rene (2009-01-01). "Discourse on the method of rightly conducting the reason, and seeking truth in the sciences". Annals of Neurosciences. 16 (1): 17–21. doi:10.5214/ans.0972.7531.2009.160108. hdl:2027/loc.ark:/13960/t20c64v5p. ISSN 0972-7531.
  7. ^ Klubertanz, George P. (1969). "Discourse on Method, Optics, Geometry, and Meteorology. By Rene Descartes. Trans, with Introd. Paul J. Olscamp". The Modern Schoolman. 46 (4): 370–371. doi:10.5840/schoolman196946493. ISSN 0026-8402.
  8. ^ Z. 판딜로프, V.Dukovski, 직렬 로봇과 병렬 로봇의 특성 비교, Acta Technica Corvinensis-Bulletin of Engineering, 제7권, 제1호, 143-160페이지
  9. ^ Gosselin, Clement M.; Masouleh, Mehdi Tale; Duchaine, Vincent; Richard, Pierre-Luc; Foucault, Simon; Kong, Xianwen (2007). "Parallel Mechanisms of the Multipteron Family: Kinematic Architectures and Benchmarking". Proceedings 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation. IEEE: 555–560. doi:10.1109/robot.2007.363045. ISBN 978-1-4244-0602-9. S2CID 5755981.
  10. ^ Gogu, Grigore (2004). "Structural synthesis of fully-isotropic translational parallel robots via theory of linear transformations". European Journal of Mechanics - A/Solids. 23 (6): 1021–1039. Bibcode:2004EJMS...23.1021G. doi:10.1016/j.euromechsol.2004.08.006. ISSN 0997-7538.
  11. ^ Wiktor, Peter (2020). "Coupled Cartesian Manipulators". Mechanism and Machine Theory. 161: 103903. doi:10.1016/j.mechmachtheory.2020.103903. ISSN 0094-114X.
  12. ^ Gogu, G. (January 2009). "Structural synthesis of maximally regular T3R2-type parallel robots via theory of linear transformations and evolutionary morphology". Robotica. 27 (1): 79–101. doi:10.1017/s0263574708004542. ISSN 0263-5747. S2CID 32809408.
  13. ^ "When do you need a gantry robot". Linear Motion Tips. Danielle Collins. 27 February 2015. Retrieved 21 September 2017.