В последнее время в мировом станкостроении активно развивается оборудование типа гексапода, основанное на принципе механизмов с параллельными ветвями

В последнее время в мировом станкостроении активно развивается оборудование типа гексапода, основанное на принципе механизмов с параллельными ветвями. Гексапод (Hexapede)(от греческого слова «έξι — exi», что означает «шесть» и латинского слова «pedis», что означает «нога») — представляет собой конструкцию, построенную на мехотронных модулях линейного движения, в основе которых лежат механизмы с параллельными ветвями. Как правило, гексапод — шестиногий шагающий робот. Так же существуют трёх- четырёх- и восьми-ногие роботы, построенные на принципе механизмов с параллельными ветвями. Но называть всех их гексаподами было бы неправильно по определению, поэтому можно ввести определение N-поды, где N будет зависеть от числа «ног».  Гексапод представляет собой платформу, закрепленную с помощью шарниров на шести подвижных ножках изменяемой длины. Гексаподы известны уже давно — их активно применяют в робототехнике и в медицине, для управления положением спутниковых антенн и даже в тренажерах для летчиков, так как они дают возможность перемещения с шестью степенями свободы. С разработкой пьезодвигателей гексаподы стали использоваться и в нанопозиционировании. Впервые кинематика гексапода был описана в работе Гафа в 1956г., позже в 1965г. Стюартом была спроектирована платформа на основе механизмов с параллельными ветвями, которая и является прародителем гексаподов.

Первый шагающий робот-гексапод Odex был произведён компанией Odetics в 1984 году. Шесть ног Одекса несли на себе бортовой компьютер. Это была одна из первых в мире шагающих машин, чьи конечности координировались бортовой ЭВМ. Odex мог не только передвигаться по горизонтальной поверхности, обходя препятствия, в его силах было забраться, например, в кузов грузовика.

Помимо шагающих роботов на основе конструкции гексапода построено большое количество станков – обрабатывающих центров. На рисуноке 1 показана схема механизма, на рисуноке 2 практическая реализация схемы – многоцелевой фрезерный станок OKUMA PM-600.

Типичный гексапод выполнен на базе шести механизмов поступательного перемещения, представляющих собой, например, шариковые винтовые передачи ШВП. Для изменения их длины служат регулируемые электроприводы. Контроль за величиной перемещения осуществляется датчиками положения. Одним концом штанга шарнирно соединена с основанием, а другим (также шарнирно) — с подвижной платформой, на которой установлен рабочий орган, например, мотор-шпиндель. Управляя вылетом штанг по программе, можно управлять положением шпинделя по шести координатам: X,Y,Z и тремя углами поворота.

Самый простой тип гексаподов — роботы с круглым туловищем. Они немного проще в управлении, на них можно закрепить множество дополнительного оборудования или различных «предметов» (например, как на соревнованиях танцующих роботов в Австралии).

Следующий тип — роботы с продолговатым туловищем. Управление в данном случае немного сложнее, но это компенсируется более «натуральным» внешним видом. Неправильно было бы назвать такого робота пауком — у пауков восемь ног.

Самый сложный тип гексаподов — роботы с гнущимся туловищем. Например A-pod — робот-муравей или AMOS-WD06 — робот-таракан. Управление такими сложными конструкциями требует серьёзных математических алгоритмов и расчетов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector