로봇 엔드 이펙터
Robot end effector로봇 공학에서 엔드 이펙터는 로봇 팔 끝에 있는 장치로 환경과 상호 작용하도록 설계되었습니다.이 장치의 정확한 특성은 로봇의 용도에 따라 달라집니다.
직렬 로봇 조작기에서 비롯된 엄밀한 정의에서 엔드 이펙터는 로봇의 마지막 링크(또는 끝)를 의미합니다.이 엔드포인트에 도구가 연결되어 있습니다.넓은 의미에서 엔드 이펙터는 작업 환경과 상호 작용하는 로봇의 일부로 볼 수 있습니다.이는 엔드 이펙터가 아닌 로봇 이동성의 일부인 모바일 로봇의 휠이나 휴머노이드 로봇의 발을 지칭하는 것이 아닙니다.
엔드 이펙터는 그리퍼 또는 공구로 구성될 수 있습니다.로봇 프리헨션과 관련하여 로봇 그리퍼에는 [1]일반적으로 네 가지 범주가 있습니다.
- 충격: 물체에 직접 충격을 가하여 물리적으로 움켜쥐는 턱 또는 발톱.
- 침투성: 물체 표면을 물리적으로 관통하는 핀, 바늘 또는 해클(섬유, 탄소 및 유리 섬유 취급에 사용).
- 극한력: 물체 표면에 가해지는 인력(진공, 자기 또는 전기-에 의해)
- 연속: 접착을 위해 직접 접촉이 필요합니다(예: 접착제, 표면 장력 또는 동결).
이러한 범주는 그립퍼와 파악 [2]대상물 사이의 안정적인 파악을 위해 사용되는 물리적 효과를 설명한다.산업용 그리퍼는 기계적, 흡입적 또는 자기적 수단을 사용할 수 있다.진공 컵과 전자석은 자동차 분야와 금속 시트 취급을 지배합니다.베르누이 그리퍼는 그리퍼와 부품 사이의 공기 흐름을 이용하여 (베르누이의 원리를 사용하여) 리프팅 힘이 그리퍼와 부품을 서로 밀착시킵니다.베르누이 그리퍼는 비접촉 그리퍼의 한 종류로, 물체는 그리퍼에 의해 생성된 힘 장에 직접 접촉하지 않고 갇혀 있습니다.Bernouli 그리퍼는 광전지 취급, 실리콘 웨이퍼 취급, 섬유 및 가죽 산업에서 채택되었습니다.매크로 스케일(부품 크기 > 5mm)에서는 다른 원리가 덜 사용되지만, 지난 10년간 마이크로 핸들링에 대한 흥미로운 응용이 입증되었습니다.채택된 기타 원칙은 다음과 같다.정전하(즉, 판데르발스 힘)에 기초한 정전그리퍼 및 판데르발스그리퍼, 모세관그리퍼, 액체매체에 기초한 극저온그리퍼, 초음파그리퍼 및 레이저그리퍼(후자 2개)는 비접촉 그립 원리다.정전 그리퍼는 그리퍼와 그리퍼 자체에 의해 종종 활성화되는 부분(정전기력) 사이의 전하 차이를 사용하는 반면, 반데르발스 그리퍼는 그리퍼와 물체의 분자 사이의 원자 흡인력이 낮은 힘(정전기력)에 기초한다.캐피럴리 그리퍼는 그리퍼와 부품 사이의 액체 메니스커스의 표면장력을 이용하여 부품의 중심을 맞추고 정렬하여 잡는다.극저온 그리퍼는 소량의 액체를 얼려 그 결과 얼음은 물체를 들어올리고 다루는 데 필요한 힘을 제공합니다(이 원리는 식품 취급 및 섬유 파지에도 사용됩니다).더욱 복잡한 것은 초음파 그리퍼로, 압력 정재파가 부품을 들어 올려 특정 레벨로 가두는 데 사용된다(부상의 예는 마이크로 레벨, 나사 및 개스킷 핸들링, 매크로 스케일, 태양전지 또는 실리콘 웨이퍼 핸들링에서 가둬들이기에 충분한 압력을 생성하는 레이저 소스).액체 매체(세포)의 마이크로아트.레이저 그리퍼는 레이저 핀셋으로도 알려져 있습니다.
마찰/조 그리퍼의 특정 범주는 니들 그리퍼입니다.이를 침입 그리퍼라고 하며 마찰과 폼 클로저를 모두 표준 기계 그리퍼로 활용합니다.
가장 잘 알려진 기계 그립은 손가락이 두 개, 세 개 또는 다섯 개일 수 있습니다.
공구로 사용할 수 있는 엔드 이펙터는 조립체의 스폿 용접, 도장의 균일성이 필요한 스프레이 도장, 작업 조건이 사람에게 위험한 기타 용도 등 다양한 용도로 사용됩니다.외과용 로봇에는 목적에 맞게 특별히 제작된 엔드 이펙터가 있습니다.
그리퍼 기구
일반적으로 그립 기구는 그립퍼 또는 기계 핑거에 의해 이루어진다.두 손가락 그립은 덜 복잡한 애플리케이션에서 [citation needed]특정 작업을 수행하는 산업용 로봇에 사용되는 경향이 있다.손가락은 교환이 가능합니다.[citation needed]
두 손가락으로 잡는 데 사용되는 두 가지 메커니즘은 잡는 표면의 모양과 물체를 잡는 데 필요한 힘을 설명한다.
손가락의 잡는 면의 모양은 조작 대상 물체의 모양에 따라 선택할 수 있습니다.예를 들어 로봇이 둥근 물체를 들어올리도록 설계되어 있는 경우 그립 표면 형상은 그립을 효율적으로 하기 위해 그립의 오목한 인상이 될 수 있다.정사각형 모양의 경우 표면이 평면일 수 있습니다.
물체를 잡는 데 필요한 힘
로봇 팔로 들어올려진 신체에 작용하는 수많은 힘이 있지만, 주된 힘은 마찰력이다.파지면은 마찰계수가 높은 부드러운 소재로 제작되어 물체의 표면이 손상되지 않도록 할 수 있습니다.로봇 그립퍼는 물체의 무게뿐만 아니라 물체의 잦은 움직임으로 인한 가속과 움직임도 견뎌야 합니다.물체를 잡는 데 필요한 힘을 알아내기 위해 다음 공식이 사용됩니다.
어디:
| 는 | 힘은 물체를 해야 한다. | |
| 는 | 그 물체의 질량이다. | |
| 는 | 그 물체의 가속도이다. | |
| 는 | 마찰 계수. | |
| 이 | 그리퍼의 손가락 수 |
좀 더 완전한 방정식이 운동 방향을 설명해 줄 것이다.예를 들어, 물체가 중력에 반하여 위쪽으로 움직일 때, 필요한 힘은 중력을 향한 힘보다 더 커집니다.따라서 또 다른 용어가 도입되어 공식은 다음과 같다.
여기서은 중력에 의한 가속도와에 의한 가속도로 간주해야 합니다
중력에 의한 가속도와드라이버 쓰기 및 취급과 같은 많은 물리적 상호작용 조작 태스크의 경우 특정 태스크 요건을 충족하는 데 가장 적합한 그립을 선택하기 위해 태스크 관련 그립 기준을 적용할 수 있다.과제 요건을 충족할 수 있는 양호한 파악의 선택을 안내하기 위해 몇 가지 과제 지향 파악 품질[4] 지표가 제안되었다.
예
조립 라인 로봇의 엔드 이펙터는 일반적으로 용접 헤드 또는 페인트 스프레이 건입니다.수술 로봇의 엔드 이펙터는 수술에 사용되는 메스 또는 기타 도구가 될 수 있습니다.기타 가능한 엔드 이펙터로는 드릴이나 밀링 커터 등의 공작기계가 있습니다.우주왕복선 로봇 팔의 엔드 이펙터는 손잡이 또는 기타 잡는 [citation needed]지점 주변의 카메라 구멍처럼 닫히는 와이어 패턴을 사용합니다.
참고 항목
레퍼런스
- ^ Monkman, G. J.; Hesse, S.; Steinmann, R.; Schunk, H. (2007). Robot Grippers. Wiley-VCH. p. 62. ISBN 978-3-527-40619-7.
- ^ Fantoni, G.; Santochi, M.; Dini, G.; Tracht, K.; Scholz-Reiter, B.; Fleischer, J.; Lien, T.K.; Seliger, G.; Reinhart, G.; Franke, J.; Hansen, H.N.; Verl, A. (2014). "Grasping devices and methods in automated production processes". CIRP Annals - Manufacturing Technology. 63 (2): 679–701. doi:10.1016/j.cirp.2014.05.006.
- ^ Lynch, Kevin (2017). Modern robotics : mechanics, planning, and control. Frank C. Park. Cambridge, United Kingdom. ISBN 1-107-15630-0. OCLC 983881868.
- ^ Lin, Yun; Sun, Yu (2015). "Grasp planning to maximize task coverage". The International Journal of Robotics Research. 34 (9): 1195–1210. doi:10.1177/0278364915583880.
