Een manipulator is een multifunctionele machine die positionering en controle kan automatiseren en die kan worden geherprogrammeerd. Hij heeft meerdere bewegingsvrijheden en kan worden gebruikt om objecten te verplaatsen en werkzaamheden uit te voeren in uiteenlopende omgevingen. Industriële manipulatoren zijn een nieuwe technologie op het gebied van bijna-automatische besturing en zijn een belangrijk onderdeel geworden van moderne productiesystemen.
De manipulatorarmen worden gebruikt om werkstukken (of gereedschap) vast te pakken en hebben verschillende structurele vormen, zoals klem-, houd- en adsorptietypen, afhankelijk van de vorm, grootte, het gewicht, het materiaal en de operationele eisen van het vastgepakte object. Het bewegingsmechanisme zorgt ervoor dat de arm diverse rotaties (oscillaties), bewegingen of gecombineerde bewegingen kan uitvoeren om de gewenste actie te bereiken en de positie en houding van het vastgepakte object te veranderen. De onafhankelijke bewegingen van het bewegingsmechanisme, zoals heffen, telescopisch bewegen en roteren, worden de vrijheidsgraden van de manipulator genoemd. Om een object in elke positie en oriëntatie in de ruimte te kunnen vastpakken, zijn zes vrijheidsgraden nodig. De vrijheidsgraad is een cruciale parameter bij het ontwerp van een manipulator. Hoe meer vrijheidsgraden, hoe flexibeler de manipulator, hoe breder de veelzijdigheid en hoe complexer de structuur. Over het algemeen hebben speciale robots 2 tot 3 vrijheidsgraden. Het besturingssysteem wordt gebruikt om specifieke bewegingen uit te voeren door de motor van elke vrijheidsgraad van de manipulator aan te sturen. Het ontvangt ook feedback van sensoren om een stabiele gesloten-lusregeling te vormen. De kern van het besturingssysteem bestaat meestal uit een microcontrollerchip, zoals een DSP, die geprogrammeerd is om de gewenste functie te realiseren.
De snelle ontwikkeling van industriële manipulatoren is te danken aan de steeds grotere erkenning van hun positieve rol. Ten eerste kunnen ze handmatige werkzaamheden gedeeltelijk vervangen; ten tweede kunnen ze volgens een bepaalde procedure, tijd en positie het transport, laden en lossen van werkstukken voltooien, afhankelijk van de eisen van het productieproces; ten derde kunnen ze de benodigde werktuigmachines voor lassen en assemblage bedienen. Hierdoor kunnen ze de arbeidsomstandigheden van werknemers aanzienlijk verbeteren, de arbeidsproductiviteit significant verhogen en het tempo van de mechanisatie en automatisering van de industriële productie versnellen. Als gevolg hiervan besteden geavanceerde industrielanden er aandacht aan en investeren ze veel materiële en financiële middelen in onderzoek en toepassing. Vooral in omgevingen met hoge temperaturen, hoge druk, stof, lawaai en radioactieve en vervuilende stoffen, vinden ze brede toepassing. In China heeft de ontwikkeling de afgelopen jaren een snelle vlucht genomen en bepaalde resultaten geboekt, wat de aandacht van de industriële sector heeft getrokken.
Geplaatst op: 7 september 2022