PRECIZIA ROBOŢILOR INDUSTRIALI

q ⋅k
i−1 i−1
2. ALGORITMI DE CALCUL ÎN CINEMATICA ȘI DINAMICA ROBOȚILOR
2.1 Algoritmi utilizați în modelarea geometrică directă a structurilor de roboți
Roboţii industriali sunt structuri mecanice complexe, cu funcționare automată, concepute special
pentru îndeplinirea funcţiilor de manipulare şi de comandă, în cadrul diferitelor procese de lucru. Faţă de
mijloacele clasice de automatizare, aceste structuri prezintă avantajul de a se adapta extrem de rapid la
noile cerinţe ale procesului în care sunt utilizați. Acest avantaj important, precum și gama largă de
aplicații în care pot fi implementați (universalitatea), au determinat creșterea productivității și în paralel
scăderea cheltuielilor de fabricație, fapt evident în cazul producţiei de serie mică şi mijlocie, unde aceste
sisteme sunt utilizate. Structura mecanică a roboţilor industriali constă dintr-o serie de elemente
mecanice (considerate rigide), conectate între ele prin intermediul cuplelor cinematice. În construcția
link i −1 link i
q ⋅k
{ i −1}
i i
{ i}
{ 0}
{ i + 1}
q ⋅k
i+ 1 i+
1
qn ⋅kn
{ n}
Figura 2.1 Reprezentarea schemei cinematice pentru
un robot cu n g.d.l
{ n+ 1}
roboților seriali sunt utilizate cuplele de clasa
a cincea, adică cuplele cu un singur grad de
libertate, în această categorie fiind incluse
cuplele de rotaţie (R) şi de translaţie (T).
Cuplele superioare de clasa a treia sau de
clasa a patra sunt utilizate mai rar datorită
problemelor tehnologice pe care le
întâmpină în preluarea jocurilor dar și a
dificultății de acţionare. Structurile mecanice
complexe la care elementele sunt legate prin
cuple inferioare (de clasa a cincea) și la care
mă voi referi în continuare, pot fi clasificate
în funcție de tipul lanţului cinematic în roboți industriali cu lanț cinematic deschis sau lanţ cinematic
închis. În cazul roboților cu lanţ cinematic deschis elementele şi cuplele formează o structură
arborescentă (în sensul teoriei grafurilor) atunci când cuplele conectează numai două elemente din
succesiunea lor ordinală, în conformitate cu [N05] – [N22].
Într-un lanţ cinematic închis fiecare element prezintă cel puţin două legături. În modelarea
matematică a structurilor mecanice de roboți seriali pentru facilitarea calculului, se recurge la două
ipoteze simplificatoare ipoteza statică şi ipoteza de rigiditate. Ipoteza statică presupune că între