Podstawowe elementy robota przemysłowego

Robot przemysłowy składa się najczęściej z 4 podstawowych elementów:

1.Układ zasilania - ma on za zadania konwertować energię pierwotną na energię odpowiednią dla danego układu napędowego. Jeżeli poszczególne złącza manipulatora są napędzane za pomocą silników elektrycznych to układem zasilania będzie mógł być na przykład wzmacniacz mocy. Dla napędu pneumatycznego może to być np. zewnętrzny kompresor.

2.Manipulator - podstawowa i najważniejsza część robota realizująca określone zadania w przestrzeni. Przez wielu manipulator nazywany jest po prostu robotem. Składa się on z łańcucha kinematycznego na którego końcu znajduje się efektor przystosowany do wykonywania określonych prac.

3.System sensoryczny - jego zadaniem jest dostarczanie sterownikowi informacji na temat stanu manipulatora (położenie efektora, prędkość złączy, siła itd.). Pomiary realizowane są za pomocą rozmaitych czujników w sposób ciągły lub dyskretny. Do takich czujników należą między innymi czujniki optoelektroniczne, czujniki stykowe, kamery wizyjne.

4.Sterownik - Odpowiada z koordynowanie i wykonywanie ruchów przez manipulator. Zbiera także dane z czujników sensorycznych i komunikuje się z innymi urządzeniami zrobotyzowanego stanowiska.

tagi: robot przemysłowy, napisany w: kompendium wiedzy, data: 04-02-2010

Sztuczne mięśnie

Mięśnie Mc\'Kibbena nazywane też sztucznymi mięśniami o dziwo zostały wynalezione nie przez inżyniera lecz przez lekarza. Pierwotnie miały one zastępować mięśnie ludzkie i właśnie w tym celu je wynaleziono. Jednakże szybko zauważono że ten rodzaj napędu pneumatycznego (sztuczne mięśnie są zaliczane do napędów pneumatycznych) posiada bardzo dużo zalet. Ze stosunkowo małej masy napędu można uzyskiwać dość duże moce. Stosunek mocy do wagi jest większy niż 1kW/kg, zaś siła generowana z przekroju poprzecznego dochodzi do 300 N/cm^2. Dla porównania mięśnie przeciętnego człowieka generują 20-30 N/cm^2.

Mięsień Mc\'Kibbena w najogólniejszym przypadku zbudowany jest z kawałka gumy, a właściwie gumowego węża, który to z jednej strony posiada zawór przez który wpompowywane jest powietrze zaś z drugiej strony jest po prostu zamknięty (może być tam taki sam zawór jak z drugiej strony z tym że zamknięty). Dodatkowo cały wąż jest opleciony specjalnym oplotem który nie pozwala na zbytni rozkurcz poprzeczny węża.

Przykładowy sztuczny mięsień o długości 290mm wygląda mniej więcej tak:

Jak to wszystko działa? Otóż gdy do środka wpompowywane jest pod ciśnieniem powietrze, gumowy wąż zgodnie z prawami fizyki próbuje przyjąć kształt kuli jednak jest to niemożliwe gdyż nie pozwala na to ów wspomniany oplot. W skutek czego część gumowa zmienia swoją długość - staje się krótsza o kilkadziesiąt %. W ten sposób generowana jest siła. Trzeba też nadmienić że sztuczne mięśnie podobnie jak mięśnie człowieka potrafią się kurczyć tylko w jedną stronę. Dlatego aby zrealizować ruch w dwie strony należy użyć pary dwóch przeciw-osobnie działających sztucznych mięśni.

Mimo że sztuczne mięśnie wynaleziono dawno temu to dopiero teraz stają się naprawdę popularne i są coraz częściej stosowane w robotyce. Stało się tak ponieważ stosunkowo niedawno wyeliminowano ich główną wadę jaką była ich krótka żywotność, a w szczególności żywotność gumy. Ponadto ten rodzaj napędu jest dość elastyczny, co pozwala na wierniejsze naśladowanie człowieka.

tagi: mięśnie Mc\'Kibbena, sztuczne mięśnie, napisany w: kompendium wiedzy, data: 09-02-2010

Festo AirPenguin

Film o dość znanych już latających pingwinach firmy Festo.

tagi: , napisany w: filmy, data: 12-02-2010

Historia robotyki

Początek robotyki jako dziedziny nauki datuje się na rok 1961. Wtedy to w fabryce General Motors uruchomiono pierwszy manipulator wykonujący pracę na linii pordukcyjnej.
Samo słowo robot pochodzi od czeskiego słowa "robota" które znaczyło ciężka praca. Słowo to bardzo pasuje do tego czym naprawdę zajmuje się robotyka. Otóż roboty powstają po to by wyeliminować w jak największym stopniu pracę rąk ludzkich, która często jest żmudna, trudna, czasochłonna a bardzo często niesie za sobą duże ryzyka utraty zdrowia lub życia.

Mimo że robotyka od lat stara się naśladować człowieka to wciąż jest to nieudolne naśladowanie. Co nie znaczy że roboty wykonują gorszą pracę. Wręcz przeciwnie. Rozwój technologii sprawił że roboty nieporównywalnie lepiej wykonują swoją pracę. Są wytrzymalsze, precyzyjniejsze, silniejsze i przede wszystkim szybsze. Oczywiście nie zawsze mogą zastąpić człowieka.

Robotyka dzieli się na:

  • robotykę teoretyczną
  • robotykę przemysłową: zastosowanie robotów i manipulatorów w przemyśle i budownictwie
  • robotykę medyczną i rehabilitacyjną: roboty chirurgiczne, rehabilitacyjne, protetyka
  • robotykę maszyn mobilnych
    • kołowych
    • kroczących
    • latających
    • podwodnych
    • kosmicznych
    • Nikotronowych

tagi: , napisany w: , data: 13-02-2010

Matlab

Matlab jest to program komputerowy służący do zaawansowanych obliczeń naukowych i inżynierskich. Pierwowzorem tego programu był inny program który służył do obliczeń na macierzach. Matlab oczywiście również umożliwia takie obliczenia ale warto podkreślić fakt iż jego działanie opiera się na macierzach. Dzięki temu wszelkie obliczenia na macierzach są wykonywane bardzo szybko.

Program ten oferuje zintegrowane, bardzo rozbudowane środowisko które oferuje miedzy innymi własny język programowania. Dzięki temu możemy pisać własne skrypt i programy. Składnia języka jest bardzo prosta i łatwa do nauczenia bo wzorowana na składni języka C.

Umożliwia także symulację komputerową, rysowanie wykresów dwu i trójwymiarowych oraz wiele innych rzeczy. Podstawowa wersja jak sama nazwa wskazuje zawiera tylko podstawowe narzędzia. Aby zwiększyć możliwości, w każdej chwili możemy dokupić tak zwane toolboxy\'y. Każdy toolbox zwiększa funkcjonalność i liczbę narzędzi programu. Istnieje też pewna ilośc toolboxów dedykowana specjalnie dla robotyków która zawiera właśnie pomocne dla nich narzędzia.

Dystrybucją i rozwojem Matlaba zajmuje się The Mathworks: www.mathworks.com.

h=a32

tagi: matlab, matematyka, napisany w: narzędzia, data: 27-02-2010