Дельта-робот

Дельта-робот — вид параллельного робота. Состоит из трех рычагов, прикрепленных посредством карданных шарниров к основанию.

Ключевой особенностью является использование параллелограммов в конструкции манипулятора, что позволяет сохранять пространственную ориентацию исполнительного устройства робота.

Дельта-роботы особенно популярны на линиях упаковки, они достаточно быстры, некоторые осуществляют до 300 захватов в минуту.

История

Дельта-робот был изобретен в начале 1980-х Реймондом Клавелем (Reymond Clavel) в École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, Швейцария). Основным замыслом было оперировать легкими объектами, но с большой скоростью, то что требовалось промышленности в то время.

В 1987 компания Demaurex купила лицензию на робота и стала выпускать дельта-роботов для упаковочной промышленности. В 1991 Реймонд Клавель представил свою докторскую работу 'Conception d’un robot parallèle rapide à 4 degrés de liberté' и в 1999 получил за свой вклад в развитие дельта-робота золотую награду. Также в 1999 компания ABB начала продажу своего дельта-робота — FlexPicker (en:FlexPicker). В конце 1999 дельта-роботы продавались компанией Sigpack Systems.

Устройство

Дельта-робот является параллельным роботом, что означает наличие более одной кинематической цепи от основания к исполнительному устройству робота. Робота можно рассматривать как пространственное обобщение пантографа. Она имеет три поступательных и одну вращательную степень свободы. Основная идея — это использование параллелограмма. Эти параллелограммы ограничивают движения конечной платформы для четкой отработки перемещения (перемещение только по осям X, Y и Z). Основание робота монтируется над рабочей зоной. Все силовые приводы смонтированы в этом основании. Из этого основания выходят три рычага с шарнирами посередине. Рычаги сделаны из легких композитных материалов. Концы рычагов прикреплены к небольшому треугольному основанию. Приведение в движение входных связей будет перемещать треугольную платформу в направлении X, Y или Z, как показано на анимации справа . Привод может быть осуществлен линейным или вращающим двигателем. Четвертый рычаг, из центра основания к центру треугольной платформы дает последней четвертую — вращательную, степень свободы.

Анимация Дельта-робота в пакете SMath Studio

В связи с тем, что привод находится в основании робота, а рычаги сделаны из легких композитных материалов, движущиеся части дельта-робота имеют очень малую инерцию. Это позволяет достичь значительных ускорений — до 30 g и скоростей до 10 м/с.

Применение

Задачи, где важна высокая скорость дельта-робота — упаковка, сортировка, медицинская, фармацевтическая промышленность. Также возможно использование робота для работы в чистых помещениях с электронными компонентами.

Источники

• Clavel, R. (1991) Conception d’un robot parallèle rapide à 4 degrés de liberté. Ph.D. Thesis, EPFL, Lausanne, Switzerland
• Bonev, I. (2001) Delta Parallel Robot — the Story of Success, Online article available at http://www.parallemic.org/Reviews/Review002.html

Ссылки

Множество видеозаписей работы таких роботов на YouTube