Класификация на роботизирани системи за взаимодействие с обекти в околната среда

КЛАСИФИКАЦИЯ НА РОБОТИЗИРАНИ СИСТЕМИ ЗА
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОБЕКТИ В ОКОЛНАТА СРЕДА

гл. ас. инж. Владимир Германов, БСУ, доц. д-р инж. Станислав Симеонов, БСУ,
д-р Нели Симеонова, ВХТИ

CLASSIFICATION OF ROBOT SYSTEMS FOR INTERACTION
WITH OBJECTS IN THE ENVIRONMENT

MSc.
Еng, Vladimir Germanov, BFU, Assoc. Prof. Stanislav Simeonov PhD, BFU,
Neli Simeonova PhD, VHTI


Abstract: In this paper a classification of robotic arms (manipulator) is presented. The goal of
this paper is to classify different robotic manipulators based on specific criteria such as
mobility, geometry, control, power of freedom and etc.

Key words: robotic hand, mobile robot, robotic manipulator


ВЪВЕДЕНИЕ
Роботизираните манипулатори или ръце са технически устройства, които имат способността да се движат около един работен радиус с голяма прецизност и скорост. [1]
Те се състоят от отделни звена, свързани помежду си чрез подвижни съединения (стави), последователно или паралелно, благодарение на което могат да заемат различна позиция спрямо обекта с който взаимодействат с цел изпълнението на конкретна задача. В най- общият случай манипулаторите в роботиката се делят на две основни категории – индустриални манипулатори–роботи за кратко наричани само индустриални
(промишлени) роботи и роботизирани ръце, включващи всички останали приложни области.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА МАНИПУЛАТОРИТЕ
Класификацията на манипулаторите може да се направи по няколко различни критерия:
Степени на свобода;
Подвижност;
Движение на ставите;
Размер;
Товароносимост;
Енергиен източник;
Геометрия;
Управление;
Приложни области.

За да може един манипулатор да достигне до всяка точка в пространството, той трябва да притежава минимум 6 степени на свобода – 3 за позициониране и три за ориентация [2]. Манипулатори със степени на свобода по-малко от 6 се определят като ограничени, тъй като нямат способността да достигнат до произволна точка в работната си среда. От друга страна манипулатори с повече от 6 степени на свобода имат усложнен контрол и се дефинират, като кинематично „претрупани“ манипулатори.
Признака подвижност на манипулаторите се свързва с това дали тяхната основа се движи спрямо работната сцена. По този показател съществуват два основни типа – фиксирани, такива чиято основа е неподвижна и мобилни –противоположни на предходните.
Според основното движение на ставите, свързващи отделните звена на манипулаторите имаме два основни типа – призматични и въртящи. Призматичните стави се наричат още линейни, тъй като движението на звената едно спрямо друго става по направлението на оста с която са свързани. За разлика от тях при въртящите стави, движението на звената става около оста и в повечето случаи този вид стави се наричат ротационни.