مفصل ها در روبات

یکی از از اجزای رباتها مفصل ها می باشد که در این مطلب به طور مختصر به معرفی انواع مفصل ها در روبات و مشخصه های مفصل ها پرداخته می شود.

مفصل ها در روبات :

مفاصل کشویی، منشوری، طولی، خطی :

بازوهای مکانیکی ماهر از رابط هایی تشکیل شده است که با مفاصل به هم وصل می شوند تا یک زنجیره سینماتیکی تشکیل دهند. بین هر دو رابط از روبات، یک مفصل قرار دارد. مفاصل مختلفی در روبات به کار می رود؛ ازجمله می توان از مفاصل کشویی، لولایی، لغزشی، کروی و … نام برد. استفاده از مفاصل کروی در سیستم های مکانیکی کاربرد وسیعی دارد اما چون کنترل آن دشوار است در روباتیک کاربرد چندانی ندارد و جنبه تحقیقاتی دارد. اغلب مفاصلی که کشویی و لولایی هستند، اجازه حرکت نسبی طولی بین دو رابط را می دهد؛ یعنی حرکت خطی دارند و چرخش در آنها وجود ندارد و در آنها از محرکه های روغنی، بادی یا الکتریکی استفاده می شود.

مفاصل لولایی، چرخشی، دورانی :

شبیه لولا است که اجازه چرخش نسبی بین دو رابط را می دهد. یعنی حرکت چرخشی دارند. استفاده از محرکه های بادی و روغنی در آنها متداول است اما اغلب از محرکه های الکتریکی از نوع موتورهای پله ای یا سرو موتور استفاده می شود.

درجه حرکت (DOM = Degree of Mobility):

تعداد مفاصل، درجه حرکت را مشخص می کند.

 درجه آزادی (DOF = Degree Of Freedom):

درجات آزادی به معنای حداقل تعداد مختص لازم برای مشخص کردن وضعیت جسم است؛ به عبارت دیگر جسم دارای n درجه آزادی است، اگر مشخصات کامل موقعیت آن را بتوان با n پارامتر تعیین کرد، درصورتیکه n حداقل مشخصات بکار رفته باشد.

برای دسترسی به هر نقطه در صفحه به دو درجه آزادی و برای دسترسی به هر نقطه در فضا به سه درجه آزادی نیازمندیم؛ همچنین برای جهت گیری ابزار در صفحه به یک درجه آزادی و برای جهت گیری ابزار در فضا به سه درجه آزادی دیگر نیازمندیم؛ بنابراین برای یک جسم صلب در صفحه سه درجه آزادی و در فضا ۶ درجه آزادی وجود دارد؛ یعنی نمی توان بیش از ۶ درجه آزادی برای یک جسم صلب متصور شد. درجه آزادی یک روبات را ابزار انتهای روبات مشخص می کند؛ بنابراین وقتی می گوییم یک روبات دارای ۴ درجه آزادی است، یعنی ابزار انتهایی روبات ۴ درجه آزادی دارد. روبات اسکارا معمولاً ۴ درجه آزادی و روبات چرخان معمولاً ۶ درجه آزادی و روبات مستطیلی معمولاً ۳ درجه آزادی دارد.

منبع: نواندیشان

ادامه مطلب