เครื่องควบคุมแบบขนานคือระบบกลไกที่ใช้สายอนุกรมที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์หลายชุดเพื่อรองรับแพลตฟอร์มเดียวหรืออุปกรณ์ปลายทาง หุ่นยนต์คู่ขนานที่มีชื่อเสียงที่สุดประกอบด้วยตัวกระตุ้นเชิงเส้น 6 ตัวที่รองรับฐานเคลื่อนย้ายได้ซึ่งใช้สำหรับเครื่องจำลองการบินและอุปกรณ์อื่นๆ
มักกล่าวกันว่าหุ่นยนต์คู่ขนานนั้นแข็งกว่า เร็วกว่า และแม่นยำกว่าหุ่นยนต์อนุกรม อย่างไรก็ตาม ข้อเท็จจริงนั้นซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากมีความแตกต่างอย่างมากระหว่างหุ่นยนต์คู่ขนาน
สุดท้ายนี้ อาจกล่าวได้ว่าอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งที่แม่นยำแบบหลายแกนส่วนใหญ่นั้นใช้หุ่นยนต์คู่ขนาน ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเฮกซะพอดและขาตั้งกล้อง อย่างไรก็ตาม สาเหตุของปรากฏการณ์นี้แทบไม่เกี่ยวข้องกับการสะสมข้อผิดพลาดของหุ่นยนต์ซีเรียล (ในขณะที่ข้อผิดพลาดของหุ่นยนต์คู่ขนานนั้นเป็นค่าเฉลี่ย) และเกี่ยวข้องกับความแข็งแกร่งของเฮกซาพอดและขาตั้งกล้องมากกว่า
ระบบเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าหุ่นยนต์คู่ขนาน พวกมันคือหุ่นยนต์แบบประกบซึ่งใช้กลไกที่คล้ายกันในการเคลื่อนย้ายฐานของหุ่นยนต์' หรือเครื่องมือควบคุมตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไป"คู่ขนาน" ความแตกต่าง เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องมือจัดการแบบอนุกรม คือ end effector (หรือ"มือ") ของลิงก์นี้ (หรือ"arm") เชื่อมต่อกับลิงก์ผ่านบางส่วน (ปกติสามหรือหก) กลไกคู่ขนานอิสระบนแท่น
ที่ใช้ในที่นี้คือ "ขนาน" ในความหมายเชิงทอพอโลยี ไม่ใช่ "ขนาน" ในความหมายทางเรขาคณิต ลิงก์เหล่านี้โต้ตอบ แต่ไม่ได้หมายความว่าเป็นเส้นขนาน
คุณสมบัติการออกแบบ
เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ควบคุมแบบอนุกรม แต่ละสายของตัวจัดการแบบขนานมักจะมีโครงสร้างที่สั้นกว่าและเรียบง่าย จึงสามารถต้านทานการเคลื่อนไหวที่ไม่จำเป็นได้ ข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งของโซ่หนึ่งและข้อผิดพลาดในการวางตำแหน่งของโซ่อื่นเป็นค่าเฉลี่ย ไม่ใช่สะสม สำหรับโรบ็อตซีเรียล แอคทูเอเตอร์แต่ละตัวต้องเคลื่อนที่ภายในระดับอิสระของมัน อย่างไรก็ตาม ในหุ่นยนต์คู่ขนาน ความยืดหยุ่นของข้อต่อนอกแกนก็ได้รับผลกระทบจากโซ่อื่นๆ ด้วย ความแข็งแบบวงปิดนี้ทำให้หุ่นยนต์ขนานทั้งหมดมีความแข็งเมื่อเทียบกับส่วนประกอบ ซึ่งแตกต่างจากโซ่อนุกรม ซึ่งจะค่อยๆ ลดความแข็งแกร่งของมันลงเมื่อจำนวนส่วนประกอบเพิ่มขึ้น
การเสริมแรงซึ่งกันและกันนี้ยังช่วยให้มีโครงสร้างที่เรียบง่าย: ห่วงโซ่หกเหลี่ยมของแพลตฟอร์มสจ๊วตใช้แอคทูเอเตอร์เชิงเส้นของข้อต่อปริซึมระหว่างข้อต่อลูกบอลในทิศทางใดก็ได้ ข้อต่อบอลเป็นแบบพาสซีฟ: เคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องใช้ตัวกระตุ้นหรือเบรก ตำแหน่งของพวกมันถูกจำกัดโดยสายโซ่อื่นๆ หุ่นยนต์เดลต้ามีตัวกระตุ้นแบบหมุนติดตั้งอยู่บนฐาน ซึ่งสามารถเคลื่อนแขนรูปสี่เหลี่ยมด้านขนานที่มีน้ำหนักเบาและแข็งแกร่งได้ มีการติดตั้งแอคชูเอเตอร์ระหว่างส่วนบนของแขนสามส่วน ในทำนองเดียวกัน สามารถติดตั้งบนลูกหมากธรรมดาได้ การแสดงแบบคงที่ของหุ่นยนต์คู่ขนานมักจะคล้ายกับโครงข้อต่อ: ก้านสูบและแอคทูเอเตอร์ของพวกมันจะรู้สึกได้เพียงแรงตึงหรือแรงอัด ไม่มีการดัดหรือแรงบิดใดๆ ซึ่งจะช่วยลดอิทธิพลของความยืดหยุ่นใดๆ ที่มีต่อแรงภายนอกของเพลาอีกครั้ง
ข้อดีอีกประการของกลไกควบคุมแบบขนานคือ แอคทูเอเตอร์สำหรับงานหนักมักถูกติดตั้งบนแพลตฟอร์มพื้นฐานเดียว และการเคลื่อนไหวของแขนจะดำเนินการผ่านเสาและข้อต่อเท่านั้น การลดมวลไปตามแขนทำให้โครงสร้างแขนเบาลง ส่งผลให้ตัวกระตุ้นเบาลงและเคลื่อนไหวเร็วขึ้น ความเข้มข้นของมวลนี้ยังช่วยลดโมเมนต์ความเฉื่อยโดยรวมของหุ่นยนต์ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่หรือหุ่นยนต์เดินได้
คุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้ทำให้หุ่นยนต์มีความสามารถในการเคลื่อนไหวที่หลากหลาย เนื่องจากความเร็วของการกระทำมักถูกจำกัดด้วยความแข็งแกร่งมากกว่าแรงบริสุทธิ์ พวกมันจึงสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ควบคุมแบบอนุกรม
เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ควบคุมแบบอนุกรม การใช้งานหุ่นยนต์ส่วนใหญ่ต้องการความแข็งแกร่ง หุ่นยนต์แบบอนุกรมสามารถทำได้โดยใช้ข้อต่อแบบหมุนคุณภาพสูงที่อนุญาตให้เคลื่อนที่บนแกนเดียวแต่มีความแข็งสำหรับการเคลื่อนไหวนอกแกน การเคลื่อนไหวใด ๆ ที่อนุญาตโดยข้อต่อจะต้องดำเนินการภายใต้การควบคุมโดยเจตนาของแอคชูเอเตอร์ การเคลื่อนไหวต้องใช้หลายแกนจึงจำเป็นต้องมีข้อต่อจำนวนมาก ความยืดหยุ่นหรือความเลอะเทอะที่ไม่จำเป็นในข้อต่อหนึ่งอาจทำให้เกิดอาการสะบักสะบอมที่แขนได้เช่นเดียวกัน: ไม่มีโอกาสที่จะรองรับการเคลื่อนไหวของข้อต่ออื่น ฮิสเทรีซิสที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และความยืดหยุ่นนอกแกนยังคงสะสมตามสายโซ่จลนศาสตร์ของแขน แขนกลที่แม่นยำเป็นการประนีประนอมระหว่างความแม่นยำ ความซับซ้อน และต้นทุนของข้อต่อเหล่านี้
เมื่อเปรียบเทียบกับหุ่นยนต์อนุกรม ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของหุ่นยนต์คู่ขนานคือพื้นที่ทำงานมีจำกัด เนื่องจากขาของพวกมันอาจชนกัน และขาแต่ละข้าง (สำหรับหุ่นยนต์หกเหลี่ยม) มีข้อต่อแบบพาสซีฟห้าข้อต่อ และข้อต่อแต่ละข้อมีขีดจำกัดทางกลของตัวเอง ข้อเสียอีกประการของหุ่นยนต์คู่ขนานคือพวกมันสูญเสียความแข็งในตำแหน่งเอกพจน์ (หุ่นยนต์ได้รับองศาอิสระที่จำกัดหรือไม่มีที่สิ้นสุดที่ไม่สามารถควบคุมได้ มันสามารถโยกหรือเคลื่อนที่ได้) ซึ่งหมายความว่าเมทริกซ์จาโคเบียน การทำแผนที่จากสเปซร่วมไปยังสเปซแบบยุคลิดกลายเป็นเอกพจน์ (อันดับลดลงจาก 6)
ติดต่อเรา:
คุณสาลี่
มือถือ: +86-13928530189
โทร: +86-757-81800563
โทรสาร: +86-757-66853383
อีเมล: tefudesally@tefude.com
สำหรับความรู้เพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของเราโดยตรง (https://www.tefudepack.com), ขอบคุณ!