Što je paralelni robot?

Paralelni robot, također nazvan paralelni manipulator, je mehanizam koji predstavlja vrlo dobre performanse u smislu stabilnosti, krutosti i točnosti za manipulaciju velikim opterećenjima. Paralelni roboti sastoje se od tri ili više rotacijskih ili prizmatičnih osi koje funkcioniraju paralelno jedna s drugom. Korištene su u brojnim aplikacijama kao što su simulatori letenja i astronomija, a popularnost im raste u industriji alatnih strojeva. Neki primjeri ovih vrsta robota su delta, heksapod i tricept roboti.

Teorijski radovi engleskih i francuskih geometričara koji se odnose na paralelne mehanizme, a posebno heksapode, datiraju unatrag mnogo stoljeća. Homer je opisao hodajuće tronošce u svom epskom djelu Ilijada. Aristotel je zamislio takve mehanizme koji su se pokoravali volji drugih. Prvi paralelni robot pojavio se samo 17 godina nakon što je 1921. skovan pojam “robot”. Dizajniran za automatizirano slikanje sprejom, općenito se smatra prvim dizajniranim industrijskim paralelnim robotom.

Kada je u pitanju robotika, krajnji efektor je kruto tijelo na kraju robotske ruke. Za svaku kariku robota, stupanj povezanosti je broj krutih tijela spojenih na vezu spojem. U kinematskim lancima zatvorene petlje, jedna od karika, ali ne i baza, ima stupanj povezanosti veći ili jednak tri. Paralelni roboti su mehanizmi u kojima je krajnji efektor povezan s bazom kroz nekoliko kinematičkih lanaca koji tvore zatvorenu petlju.

Budući da je krajnji efektor paralelnog robota poduprt na nekoliko mjesta, to rezultira visokom strukturnom krutošću. Nekoliko nogu povezuje krajnji efektor s baznom platformom. Konstrukcija paralelnog robota je lagana. Ove značajke omogućuju paralelnim robotima da budu sposobni za širok raspon pokreta. Međutim, njihov glavni nedostatak je što imaju ograničen radni prostor jer se noge mogu sudarati.

U industrijske svrhe se češće koristi robot poznat kao serijski manipulator. Konstruiran je na način da oblikuje oblik lakta, zapešća i ramena. Jedna od glavnih prednosti serijskih manipulatora u odnosu na paralelne robote je njihov veliki radni prostor. Serijski manipulatori su najčešći tip industrijskih robota.

Napredak u kinematici robota, proučavanju gibanja robota, doveo je do primjene u različitim područjima, uključujući kirurgiju, proizvodnju, lokomociju i biomehaniku. Kinematiku robota možemo podijeliti na kinematiku mobilnog robota, humanoidnu kinematiku, kinematiku paralelnog robota i kinematiku serijskog manipulatora. Analize brzine, ubrzanja i položaja svih karika izračunavaju se bez uzimanja u obzir sila koje uzrokuju gibanje.
Druga primjena paralelnih robota je pozicioniranje velike brzine i visoke preciznosti. Primjer za to je u montaži tiskanih ploča. Paralelni robot također može funkcionirati kao mikro manipulator za serijske manipulatore tako što se montira na krajnji efektor.