מפרקי רובוט הם היחידות הבסיסיות המרכיבות את המבנה המכני של רובוטים, וניתן להשיג תנועות שונות של רובוטים באמצעות שילוב של מפרקים. להלן מספר סוגים נפוצים של מפרקי רובוט ושיטות החיבור שלהם.
1. מהפכה ג'וינט
הגדרה: מפרק המאפשר סיבוב לאורך ציר, בדומה לפרק כף היד או המרפק של גוף האדם.
מְאַפיֵן:
דרגת חופש אחת: מותר להסתובב סביב ציר אחד בלבד.
• זווית סיבוב: זה יכול להיות טווח מוגבל של זוויות או סיבוב אינסופי (סיבוב מתמשך).
בַּקָשָׁה:
רובוטים תעשייתיים: משמשים להשגת תנועה סיבובית של זרועות.
רובוט שירות: משמש לסיבוב הראש או הזרועות.
שיטת חיבור:
חיבור ישיר: המפרק מונע ישירות להסתובב על ידי מנוע.
• חיבור מפחית: השתמש במפחית כדי להפחית את מהירות המנוע ולהגדיל את המומנט.
2. מפרק פריסמטי
הגדרה: מפרק המאפשר תנועה לינארית לאורך ציר, בדומה להארכה וכיווץ של זרוע אנושית.
מְאַפיֵן:
דרגת חופש אחת: מאפשרת רק תנועה ליניארית לאורך ציר אחד.
תזוזה לינארית: זה יכול להיות טווח תזוזה מוגבל או מרחק תזוזה גדול.
בַּקָשָׁה:
רובוט Longmen: משמש להשגת תנועה ליניארית לאורך ציר XY.
רובוט הערמה: משמש לטיפול מעלה ומטה של סחורות.
שיטת חיבור:
חיבור בורג: תנועה ליניארית מושגת באמצעות תיאום הבורג והאום.
חיבור מדריך לינארי: השתמש במנחים ומחוונים ליניאריים כדי להשיג תנועה ליניארית חלקה.
3. מפרק קבוע
הגדרה: מפרק שאינו מאפשר כל תנועה יחסית, משמש בעיקר לקיבוע שני מרכיבים.
מְאַפיֵן:
• דרגות אפס של חופש: לא מספק דרגות של חופש תנועה.
חיבור קשיח: ודא שאין תנועה יחסית בין שני רכיבים.
בַּקָשָׁה:
בסיס רובוט: משמש לתיקון המבנה הבסיסי של הרובוט.
החלק הקבוע של הזרוע הרובוטית: משמש לחיבור המקטעים הקבועים של מפרקים שונים.
שיטת חיבור:
ריתוך: תקן לצמיתות שני רכיבים.
חיבור בורג: ניתן לפרק על ידי הידוק עם ברגים.
4. מפרק מרוכב
הגדרה: מפרק המשלב פונקציות סיבוב ותרגום להשגת תנועות מורכבות יותר.
מְאַפיֵן:
• דרגות חופש מרובות: יכול להשיג גם סיבוב וגם תרגום בו-זמנית.
גמישות גבוהה: מתאים למצבים הדורשים מספר דרגות של חופש תנועה.
בַּקָשָׁה:
רובוט שיתופי זרוע כפולה: משמש להשגת תנועות זרוע מורכבות.
רובוטים ביומימטיים: לחקות את דפוסי התנועה המורכבים של אורגניזמים חיים.
שיטת חיבור:
מנוע משולב: שילוב פונקציות סיבוב ותרגום במנוע אחד.
שילוב רב מפרקים: השגת דרגת חופש מרובת תנועה באמצעות שילוב של מספר דרגות יחיד של מפרקים.
5. מפרק כדורי
הגדרה: אפשר תנועה סיבובית על שלושה צירים ניצבים זה לזה, בדומה למפרקי הכתפיים של גוף האדם.
מְאַפיֵן:
שלוש דרגות חופש: יכול להסתובב בשלושה כיוונים.
גמישות גבוהה: מתאים ליישומים הדורשים תנועה בקנה מידה גדול.
בַּקָשָׁה:
רובוט תעשייתי שישה צירים: משמש להשגת תנועה בקנה מידה גדול של הזרוע.
רובוט שירות: משמש לסיבוב רב כיווני של הראש או הזרועות.
שיטת חיבור:
מיסבים כדוריים: שלושה כיווני סיבוב מושגים באמצעות מיסבים כדוריים.
מנוע רב צירי: השתמש במספר מנועים כדי להניע סיבוב בכיוונים שונים.
סיכום שיטות חיבור
שיטות חיבור שונות קובעות את הביצועים והישימות של מפרקי רובוט:
1. חיבור ישיר: מתאים למפרקי רובוט קטנים וקלים, המונעים ישירות על ידי מנועים.
2. חיבור מפחית: מתאים למפרקי רובוט הדורשים מומנט גבוה, הפחתת מהירות והגדלת מומנט באמצעות מפחית.
3. חיבור בורג: מתאים למפרקים הדורשים תנועה ליניארית, המושגת באמצעות שילוב של בורג ואום.
4. חיבור מוביל ליניארי: מתאים למפרקים הדורשים תנועה ליניארית חלקה, המושגת באמצעות מנחים ליניאריים ומחוונים.
5. ריתוך: מתאים לרכיבים הדורשים קיבוע קבוע, השגת חיבורים קשיחים באמצעות ריתוך.
6. חיבור בורג: מתאים לרכיבים הדורשים חיבורים ניתנים להסרה, המושגים באמצעות הידוק בורג.
תַקצִיר
שיטת הבחירה והחיבור של מפרקי רובוט תלויים בדרישות יישום ספציפיות, לרבות טווח תנועה, קיבולת עומס, דרישות דיוק וכו'. באמצעות תכנון ובחירה סבירים, ניתן להגיע לתנועה יעילה וגמישה של רובוטים. ניתן לשלב סוגי מפרקים ושיטות חיבור שונות כדי לענות על הצרכים של תרחישים שונים.
זמן פרסום: 30 באוקטובר 2024
