Электронная библиотека: Browsing DSpace
Предисловие [c. 4]
Общие сведения о мостах [c. 5]
1. Основные понятия [c. 5]
2. Основные требования, предъявляемые к мосту [c. 12]
Основные данные для проектирования мостов [c. 14]
3. Общие сведения [c. 14]
4. Определение генеральных размеров моста [c. 15]
5. Определение наивыгоднейшей разбивки моста на пролеты [c. 21]
6. Расчетные нагрузки мостов [c. 24]
Общие сведения о деревянных мостах [c. 34]
7. Материал деревянных мостов [c. 34]
8. Исторический очерк развития строительства деревянных мостов [c. 39]
9. Основные системы современных деревянных мостов [c. 51]
Балочные мосты [c. 55]
10. Общие сведения [c. 55]
11. Простейшие балочные мосты [c. 56]
12. Проезжая часть деревянных мостов [c. 59]
13. Балочные мосты со сближенными прогонами [c. 63]
14. Балочные мосты с сосредоточенными прогонами [c. 69]
15. Балочные мосты американского типа [c.
71]
16. Балочные мосты с составными прогонами [c. 76]
17. Сопряжение моста с насыпью [c. 78]
18. Затопляемые мосты [c. 81]
Расчет балочных и подкосных мостов [c. 105]
Подкосные мосты [c. 83]
19. Общие сведения о подносных мостах и основные системы их [c. 83]
20. Мосты трапецоидально-подкосной системы [c. 85]
21. Мосты ригельно-подкосной системы [c. 87]
22. Мосты треугольно-подкосной системы [c. 91]
23. Мосты комбинированных подкосных систем [c. 95]
25. Расчет элементов проезжей части [c. 105]
26. Расчет элементов балочных мостов [c. 112]
27. Расчет мостов треугольно-подкосной системы [c. 125]
28. Расчет мостов трапецоидально-подкосной системы [c. 126]
29. Расчет мостов ригельно-подкосной системы [c. 129]
30. Расчет комбинированных подкосных систем [c. 134]
31. Расчет арочно-подкосных мостов [c. 135]
33. Расчет врубок и сопряжений подкосных мостов [c. 142]
34. Расчет опор подкосных мостов [c.
144]
Деревянные арочные мосты [c. 151]
35. Основные схемы арочных мостов [c. 151]
36. Конструкция арок [c. 154]
38. Расчет деревянных арок [c. 164]
Деревянные трубы [c. 168]
39. Общие сведения [c. 168]
40. Конструкция деревянных труб [c. 169]
Деревянные мосты с решетчатыми фермами [c. 178]
41. Общие сведения [c. 178]
42. Подвесные мосты [c. 180]
43. Конструкция подвесных мостов [c. 181]
44. Расчет подвесных ферм [c. 184]
45. Пролетные строения с ригельно-раскосными фермами [c. 184]
46. Общие сведения о пролетных строениях системы Гау [c. 187]
47. Проезжая часть мостов системы Гау [c. 191]
48. Конструктивные детали главных ферм системы Гау [c. 194]
49. Примеры конструкции пролетных строений системы Гау [c. 198]
50. Расчет ферм системы Гау [c. 213]
51. Конструктивные расчеты элементов и сопряжений ферм системы Гау [c. 218]
52. Расчет пролетных строений на ветровую нагрузку [c.
225]
53. Пролетные строений системы Боровика [c. 229]
54. Пролетные строения с дощатыми фермами системы Тауна [c. 232]
55. Примеры конструкции пролетных строений с фермами системы Тауна [c. 235]
56. Расчет ферм системы Тауна [c. 237]
57. Пролетные строения с фермами системы Лембке [c. 242]
58. Новые способы соединения деревянных элементов [c. 243]
Пролетные строения с фермами комбинированных и висячих систем [c. 262]
60. Пролетные строения системы Лангера [c. 263]
61. Висячие мосты [c. 274]
Опоры деревянных мостов больших пролетов [c. 282]
62. Свайные опоры [c. 282]
63. Рамные опоры [c. 289]
64. Ряжевые опоры [c. 293]
65. Ледорезы [c. 299]
Особенности устройства деревянных искусственных сооружений в условиях вечной мерзлоты [c. 314]
66. Свойства грунтов в районах вечной мерзлоты [c. 314]
67. Воздействие вечной мерзлоты и деятельного слоя на деревянные искусственные сооружения [c. 315]
68.
Меры, предохраняющие сооружения от деформации в условиях вечной мерзлоты [c. 316]
Наплавленные мосты и переправы [c. 324]
69. Плотовые мосты [c. 324]
70. Понтонные мосты [c. 330]
71. Плашкоутные мосты [c. 331]
72. Паромные переправы [c. 345]
73. Ледяные переправы [c. 348]
Постройка деревянных мостов [c. 350]
74. Составление плана организации работ [c. 350]
76. Лесной материал, его заготовка и хранение [c. 351]
77. Разбивка моста [c. 353]
78. Постройка деревянных мостов простейших систем [c. 355]
79. Особенности производства работ при постройке опор мостов и труб в условиях вечной мерзлоты [c. 365]
80. Изготовление и сборка пролетных строений с решетчатыми фермами [c. 366]
81. Изготовление и сборка дощатых ферм [c. 370]
82. Освидетельствование и испытание деревянных мостов [c. 371]
83. Защита деревянных мостов и труб от загнивания [c. 372]
84. Предохранение деревянных мостов от пожаров [c.
383]
Эксплуатация деревянных мостов [c. 384]
85. Содержание искусственных сооружений и надзор за ними [c. 384]
86. Дефекты и повреждения мостов и их обнаружение [c. 386]
87. Пропуск ледохода и высокой воды через искусственные сооружения [c. 389]
88. Ремонт искусственных сооружений [c. 393]
Реконструкция деревянных мостов на автомобильных дорогах [c. 397]
Оглавление [c. 406]
Удивительно простая схема для самостоятельной сборки роботов | MIT News
В 2011 году, когда выпускник Массачусетского технологического института по имени Джон Романишин предложил новую конструкцию модульных роботов своему профессору робототехники Даниэле Рус, она сказала: «Это невозможно».
Два года спустя Рус показала своему коллеге Ходу Липсону, исследователю робототехники из Корнельского университета, видео прототипа робота, основанного на конструкции Романишина, в действии. «Это невозможно», — сказал Липсон.
В ноябре Романишин — ныне научный сотрудник Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL) — Rus и постдоктор Кайл Гилпин раз и навсегда установят, что это можно сделать, когда они представят документ с описанием своих новых роботов.
на Международной конференции IEEE/RSJ по интеллектуальным роботам и системам.
Роботы, известные как М-блоки, представляют собой кубы без внешних движущихся частей. Тем не менее, они могут карабкаться друг над другом и вокруг друг друга, прыгать по воздуху, кататься по земле и даже двигаться, будучи подвешенными вниз головой к металлическим поверхностям.
Внутри каждого М-блока находится маховик, который может развивать скорость до 20 000 оборотов в минуту; когда маховик тормозится, он сообщает кубу свой угловой момент. На каждом краю М-блока и на каждой грани хитроумно расположены постоянные магниты, которые позволяют любым двум кубам прикрепляться друг к другу.
«Это одна из тех вещей, которые сообщество [модульных роботов] пыталось сделать в течение длительного времени», — говорит Рус, профессор электротехники и компьютерных наук и директор CSAIL. «Нам просто нужно было творческое понимание и кто-то, кто был бы достаточно увлечен, чтобы продолжать идти к нему, несмотря на разочарование».
Воплощенная абстракция
Как объясняет Рус, исследователи, изучающие реконфигурируемых роботов, уже давно используют абстракцию, называемую моделью скользящего куба. В этой модели, если два куба стоят лицом к лицу, один из них может скользить вверх по стороне другого и, не меняя ориентации, скользить по его вершине.
Модель скользящего куба упрощает разработку алгоритмов самосборки, но реализующие их роботы, как правило, представляют собой гораздо более сложные устройства. Группа Рус, например, ранее разработала модульного робота под названием «Молекула», который состоял из двух кубов, соединенных угловым стержнем, и имел 18 отдельных двигателей. «В то время мы этим очень гордились, — говорит Рус.
По словам Гилпина, существующие системы модульных роботов также «статически устойчивы», что означает, что «вы можете приостановить движение в любой момент, и они останутся на месте». Что позволило исследователям Массачусетского технологического института радикально упростить конструкцию своих роботов, так это отказ от принципа статической устойчивости.
«Есть момент времени, когда куб фактически летит по воздуху, — говорит Гилпин. «И вы зависите от магнитов, чтобы выровнять его, когда он приземлится. Это то, что совершенно уникально для этой системы».
Это также заставило Руса скептически относиться к первоначальному предложению Романишина. «Я попросил его построить прототип, — говорит Рас. «Тогда я сказал: «Хорошо, может быть, я ошибался».
Роботы, известные как М-блоки, представляют собой кубы без внешних движущихся частей. Тем не менее, они могут карабкаться друг над другом и вокруг друг друга, прыгать по воздуху, кататься по земле и даже двигаться, будучи подвешенными вниз головой к металлическим поверхностям.
Прилипание к посадке
Чтобы компенсировать статическую нестабильность, исследовательский робот использует гениальную технику. На каждом ребре куба расположены два цилиндрических магнита, установленных наподобие скалок. Когда два куба приближаются друг к другу, магниты естественным образом вращаются, так что северные полюса совпадают с южными, и наоборот.
Таким образом, любая грань любого куба может быть присоединена к любой грани любого другого куба.
Края кубиков также скошены, поэтому, когда два кубика стоят лицом к лицу, между их магнитами остается небольшой зазор. Когда один куб начинает переворачиваться поверх другого, фаски и, следовательно, магниты соприкасаются. Связь между кубиками становится намного прочнее, закрепляя стержень. На каждой грани куба есть еще четыре пары меньших магнитов, расположенных симметрично, которые помогают зафиксировать движущийся куб на месте, когда он приземляется на другой.
Как и в случае любой системы модульных роботов, надежда состоит в том, что модули могут быть миниатюризированы: конечной целью большинства таких исследований являются полчища роящихся микроботов, которые могут собираться самостоятельно, как андроиды из «жидкой стали» в фильме «Терминатор». II». А простота конструкции кубиков делает миниатюризацию перспективной.
Но исследователи считают, что более усовершенствованная версия их системы может оказаться полезной даже в таком масштабе, как нынешний.
Армии мобильных кубов могли временно ремонтировать мосты или здания во время чрезвычайных ситуаций или поднимать и перенастраивать леса для строительных проектов. При необходимости они могли собираться в различные типы мебели или тяжелого оборудования. И они могли проникать во враждебную или недоступную для человека среду, диагностировать проблемы и реорганизовываться, чтобы предлагать решения.
Сила в разнообразии
Исследователи также предполагают, что среди мобильных кубов могут быть кубы специального назначения, содержащие камеры, фонари, аккумуляторы или другое оборудование, которое мобильные кубы могут транспортировать. «В подавляющем большинстве других модульных систем отдельный модуль не может двигаться сам по себе», — говорит Гилпин. «Если вы уроните один из них по пути или что-то пойдет не так, он может снова присоединиться к группе, без проблем».
«Это одна из тех вещей, о которых вы ругаете себя за то, что не подумали», — говорит Липсон из Cornell.
«Это низкотехнологичное решение проблемы, которую люди пытались решить с помощью необычайно высокотехнологичных подходов».
«Очень интересно было то, что они продемонстрировали несколько способов передвижения», — добавляет Липсон. «Не просто переворачивание одного куба, а несколько кубов, работающих вместе, несколько кубов, перемещающих другие кубы — множество других режимов движения, которые действительно открывают двери для многих, многих приложений, намного превосходящих то, что люди обычно рассматривают, когда говорят о самоконтроле. сборка. Они редко думают о том, что части тянут за собой другие части — такое групповое кооперативное поведение».
В ходе текущей работы исследователи Массачусетского технологического института создают армию из 100 кубов, каждый из которых может двигаться в любом направлении, и разрабатывают алгоритмы для их управления. «Мы хотим, чтобы сотни кубиков, случайно разбросанных по полу, могли идентифицировать друг друга, сливаться и автономно трансформироваться в стул, лестницу или стол по требованию», — говорит Романишин.
Поделитесь этой новостной статьей:
Упоминания в прессе
Wired
Wired Репортер Лиат Кларк пишет о том, как исследователи из Массачусетского технологического института, Гарварда и Пенсильванского университета продемонстрировали самособирающуюся лампу на конференции IEEE по робототехнике и автоматизации.
Полный материал через Wired →Newsweek
Репортер Newsweek Том Парретт пишет о текущих достижениях и будущем роевых роботов, освещая работу профессора Даниэлы Рус с самособирающимися роботами.
Полная статья через Newsweek →Boston Business Journal
Директор CSAIL Даниэла Рус беседует с Boston Business Journal о будущем робототехники. «Я думаю, что через 10–15 лет роботы станут таким же обыденным явлением, как смартфоны, а персональные роботы будут помогать во всем, от проведения поисково-спасательных операций до складывания белья», — говорит Рус.
Полная статья в Boston Business Journal →Ссылки по теме
- Лаборатория распределенной робототехники
- Лаборатория компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL)
Типы промышленных роботов и их различные области применения
Откройте для себя множество типов промышленных роботов и их уникальные возможности.
Получите четкое представление о каждом типе использования и приложений роботов уже сегодня.
На рынке представлено так много различных типов роботов — как узнать, какой тип использовать? Как и во многих вопросах проектирования и проектирования, «форма следует за функцией». То есть, какой тип робота нужен, зависит от его предполагаемой функции. Будет ли робот крепиться к полу или другой поверхности или он должен быть мобильным? Сколько единиц товара в час должен обрабатывать робот? Какой максимальный вес должен поднять робот? Если робот закреплен в одном месте, какой размер рабочей зоны? Рабочая оболочка прямоугольная или круглая? Ответив на эти вопросы, вы быстро сузите свой выбор и сможете выбрать идеальный тип промышленного робота для ваших целей.
В этой статье мы рассмотрим различные типы роботов, их сильные и слабые стороны и как определить, для чего их использовать.
Содержание этой статьи- Стационарные роботы (манипуляторы)
- Автономные мобильные роботы
- Летающие роботы (воздушные дроны)
- Подводные роботы
- Как найти идеальный тип робота для вашей организации
Стационарные роботы (манипуляторы)
На рынке доступно семь основных типов стационарных роботов.
Под стационарными мы подразумеваем роботов, которые прикручены к полу, потолку или какой-либо другой поверхности — они не мобильны. Как правило, стационарные роботы представляют собой роботизированные руки, предназначенные для таких задач, как сбор и размещение, сортировка, сборка, сварка и отделка.
Здесь мы рассмотрим различные типы манипуляторов, их характеристики и использование.
- Шарнирные роботизированные руки
- Декартовы или прямоугольные роботы
- Роботы SCARA
- Полярные или сферические роботы
- Дельта или параллельные роботы
- Портальные роботы
- Цилиндрический
- Коллаборативные роботы/коботы
Преимущества: Наиболее гибкое движение среди всех типов манипуляторов роботов. Может быть довольно мощным, способным поднимать тяжелые предметы.
Недостатки: Возможно, нужно отгородиться.
Медленнее, чем некоторые другие роботы-манипуляторы. Дороже, чем другие роботы-манипуляторы. Нужны более сложные системы управления.
По сравнению с другими типами манипуляторов роботов движение шарнирного манипулятора больше всего напоминает человеческую руку. Типичная шарнирная рука имеет шесть осей или суставов. Их может быть меньше или больше, в зависимости от приложения и производителя. Чем больше суставов у робота, тем более плавным и менее «роботизированным» становится его движение. Эта гибкость движения описывается Степени свободы.
Типичный шестиосный робот, демонстрирующий различные виды вращения и соединений, которые определяют количество «степеней свободы».
Интересный факт: Создатели искусственных рук считают, что человеческая рука имеет 27 степеней свободы. Человеческая рука имеет 7 степеней свободы, в сумме между человеческой рукой и кистью 34 степени свободы.
Воспроизведение всех тонких движений человеческой руки и кисти было бы слишком дорого и сложно для промышленного робота.
Принято считать, что 6 степеней свободы промышленного робота-манипулятора достаточно для выполнения практически любой необходимой задачи.
Робот не сможет играть на пианино, но это и не нужно!
В зависимости от применения манипулятор робота может быть оснащен захватом, роботизированным эквивалентом руки. Обычно захваты роботов намного проще, чем человеческая рука. Иногда они могут быть такими же простыми, как присоска или электромагнит. Или, возможно, мягкий захват с тремя пальцами можно использовать для захвата хрупких предметов, таких как свежие продукты или яйцо. Существует множество различных типов захватов, и еще не найдено ни одного роботизированного захвата, который мог бы выполнять все задачи.
В качестве альтернативы, End of Arm Tooling (EoAT), как его называют, может представлять собой какой-либо инструмент, возможно, вращающийся инструмент, который удерживает сверло или какое-либо другое сверло для удаления заусенцев, шлифования или фрезерования. Есть много возможностей, в том числе специализированный EoAT для сварки, покраски, шлифования, лазерной резки и многого другого.
Шарнирные роботы очень гибкие, поскольку все их суставы могут вращаться, в отличие от линейных или поступательных суставов, которые могут двигаться только по прямой линии.
Шарнирные роботы используются в таких приложениях, как захват и перемещение, дуговая сварка, точечная сварка, упаковка, обслуживание машин и погрузочно-разгрузочные работы. Возможность создавать дуги (или аналогичные узоры) в труднодоступных местах делает шарнирных роботов хорошим кандидатом для автомобильной промышленности и других производств, требующих такой возможности.
Исторически сложилось так, что большие и мощные роботы с шарнирно-сочлененной рукой, способные поднимать предметы весом в тонну и более, не были оснащены датчиками, которые позволяли бы им отслеживать окружающую среду. Если бы на пути такого робота оказался человек, он мог бы серьезно пострадать или даже погибнуть.
В результате такие роботы-манипуляторы необходимо выделить в отдельное пространство. Только квалифицированный персонал, который полностью понимает принцип работы робота, может входить в огражденное стеной или огражденным пространством, в котором работают такие роботы.
Однако, если шарнирный робот-манипулятор оснащен соответствующими датчиками и управляющим программным обеспечением, он может безопасно работать в присутствии людей. Например, используя компьютерное зрение с камерой или, возможно, датчиком LiDAR, если такой робот чувствует, что что-то стоит на пути его движения, или даже что человек или объект приближается, но еще не находится на пути, робот может замедлиться или остановиться. Другие датчики могут обнаруживать столкновение — если рука натыкается на что-то, она останавливается и/или меняет курс. Обычно шарнирные руки, безопасные для работы рядом с людьми, спроектированы так, чтобы их скорость и сила были ограничены.
Декартовы или прямоугольные роботыПреимущества: Простая система управления. В зависимости от модели может поднимать очень тяжелые предметы. Точный. Жесткий по всем трем осям. Дешевле, чем сочлененные руки.
Недостатки: Не может выполнять вращательные движения.
Эти роботы используют декартову систему координат (X, Y и Z) для линейных перемещений по трем осям (вперед и назад, вверх и вниз и из стороны в сторону). Все три сустава являются поступательными, что означает, что движение сустава ограничено движением по прямой линии. Поэтому таких роботов еще называют «линейными».
Декартовский робот (иногда называемый роботом XYZ) работает в соответствии с координатами декартова пространства. Он может двигаться только линейно в трех направлениях.
Декартовы роботы могут использоваться для захвата и размещения, обработки материалов, автоматизации упаковки, хранения и извлечения, резки и сверления и многих других задач.
Они жесткие во всех трех измерениях, что делает их очень точными и воспроизводимыми. Они проще, чем шарнирные роботы-манипуляторы, имеют более простое программное управление и могут быть дешевле в зависимости от области применения.
Портальные роботы — разновидность декартовых роботов Преимущества: В зависимости от модели может поднимать очень тяжелые предметы.
При желании можно сделать очень большой, охватывающей всю длину объекта. Может быть очень рентабельным для правильных приложений.
Недостатки: Не может совершать вращательные движения.
Типичный портальный робот перемещается по подвесному пути. Такие роботы могут поднимать тяжелые грузы и точно перемещать объекты на относительно большие расстояния, хотя их гибкость ограничена.
Декартовы или линейные роботы могут быть сконфигурированы как портальные роботы. Портальные роботы перемещаются по подвесному пути. В зависимости от конструкции портальные роботы могут обрабатывать очень тяжелые грузы и перемещать их быстро и точно. При необходимости их также можно сделать очень большими, покрывая всю площадь объекта. Меньшие портальные роботы могут быть полезны для захвата и размещения и других операций, требующих высокой точности и хорошей жесткости.
Поскольку аспект управления движением линейного робота относительно прост, он часто дешевле, чем другие типы роботов, и может быть очень экономичным решением для многих задач автоматизации.
Рабочая область декартова робота прямоугольная. Добавление вертикального движения означает, что рабочая оболочка имеет форму коробки.
Роботы SCARAПреимущества: Отлично подходит для многих сборочных операций. Быстро и точно. Экономически эффективен для сборочных операций.
Недостатки: Не такие гибкие, как шарнирные рычаги. Не так точно, как картезианское оружие. Не так быстро, как роботы-манипуляторы Delta.
Робот SCARA может вращаться в двух шарнирах и имеет один линейный шарнир. Он «податливый» в горизонтальной плоскости и жесткий (не податливый) в вертикальной. Вот почему в его названии присутствует словосочетание «выборочное соответствие».
Роботы SCARA (робот-манипулятор с селективным соответствием) похожи на декартовых роботов в том, что они двигаются по трем шарнирам или осям. Однако, в отличие от декартовых роботов, два сустава роботов SCARA являются вращательными.
Поэтому они способны на более сложные движения, чем декартовы роботы. Как правило, они быстрее и обладают большей гибкостью в движении, но менее точны, чем декартовы роботы.
Интересный факт: Широкое использование роботов SCARA произвело революцию в производстве малой электроники. Благодаря своим небольшим размерам, простоте и конструктивным характеристикам они идеально подходят для этой области применения и доказали свою высокую рентабельность.
Как следует из слова «сборка» в названии, манипулятор SCARA был изобретен для сборочных работ. Робот SCARA был создан в 1981 году Хироши Макино из Университета Яманаси в Японии. «Соответствие» в названии относится к определенному количеству «давать». То есть, если толкнуть робота SCARA в горизонтальной плоскости, он немного поддастся — будет двигаться, он не совсем жесткий. Однако в вертикальной плоскости робот SCARA достаточно жесткий, и он не «поддастся», если его толкнуть в этом направлении. Следовательно, он имеет «избирательное» соответствие.
Он податлив в горизонтальной плоскости, а не в вертикальной.
Выборочное соответствие весьма полезно при сборочных операциях, когда, например, деталь необходимо вставить в печатную плату. Этот вид сборки часто требует, чтобы деталь вставлялась в отверстие. Центрирование детали в отверстии часто требует небольшого «податливости», чтобы найти центральную точку — немного покачивания или небольшого «податливости». Затем сила вставки, двигающаяся вниз, должна быть твердой и жесткой.
Роботы SCARA менее жесткие, чем декартовы роботы, а также имеют ограничения по весу, который они могут поднимать, по сравнению с декартовыми роботами, которые могут поднимать довольно тяжелые предметы. Роботы SCARA имеют небольшую площадь основания и обычно используются для приложений, в которых расстояния, которые необходимо перемещать, относительно невелики. У них меньше степеней свободы, чем у шарнирных рычагов. С другой стороны, они имеют высокую степень точности и вполне воспроизводимы. И они дешевле, чем шарнирная рука.
Рабочая оболочка робота SCARA имеет цилиндрическую форму, что также необходимо учитывать при рассмотрении применения. Роботы SCARA, как правило, быстрее, чем шарнирно-сочлененные руки, хотя и не так быстро, как роботы Delta.
Полярные или сферические роботы
Преимущества: Простая система управления, чем шарнирная рука. Может иметь большой радиус действия. Очень хорошо подходит для многих сварочных работ. Может быть быстрее, чем шарнирная рука.
Недостатки: Не такой гибкий, как шарнирные манипуляторы роботов. Более старая технология. Часто требуется довольно большая площадь. Не так быстро, как руки Delta.
Полярный робот может вращаться вокруг своего основания и плеча и имеет линейное соединение для выдвижения руки. Полярные роботы имеют сферическую рабочую оболочку.
Полярные роботы (иногда называемые сферическими роботами) имеют комбинацию два вращательных шарниров и один линейный шарнир.
Их конструкция создает рабочее пространство сферической формы.
Интересный факт: Первый промышленный робот (созданный в 1950-х годах) под названием «Унимайт» был сферическим роботом.
Роботы Polar могут использоваться для литья под давлением, окраски, дуговой и точечной сварки. Они могут иметь большую досягаемость при оснащении линейным рычагом подходящего размера.
Полярные роботы представляют собой более старую технологию и могут быть заменены роботами с шарнирно-сочлененной рукой (которые также имеют сферическую рабочую оболочку), хотя в некоторых случаях полярный робот все еще может быть более рентабельным, чем его альтернативы.
Дельта-роботыПреимущества: Самая быстрая конструкция манипуляторов для захвата и перемещения. Легкий. Точный.
Недостатки: Ограничено относительно небольшими и легкими объектами. Не подходит для работы с объектами в вертикальной плоскости.
Ограниченный охват.
Дельта-роботы (также называемые параллельными роботами) имеют три манипулятора в форме параллелограмма. Обычно дельта-робот располагается над заготовками на подвесной эстакаде. Поскольку все двигатели находятся на базе, суставы и руки робота очень легкие по сравнению с другими роботами. Робот Delta имеет перевернутую куполообразную рабочую оболочку.
Интересный факт: Робот Delta изначально был разработан для того, чтобы производитель шоколада мог собирать кусочки шоколада и класть их в коробку.
Пример типичного дельта- или параллельного робота. Руки легкие и могут быть очень быстрыми. Конструкция робота Delta обеспечивает высокую скорость и точность работы. Роботы Delta в основном используются для захвата и размещения товаров. Дополнительные области применения включают дозирование клея, пайку и сборку. Роботы Delta не могут нести тяжелую полезную нагрузку, и это ограничивает типы инструментов End of Arm Tooling (EoAT) и задачи, с которыми они могут справиться.
Гибридные конструкции дельта-роботов иногда размещают вращающиеся соединения на концах рук, чтобы увеличить гибкость его движения.
Цилиндрические роботыПреимущества: Жесткий. Точный. Идеально подходит для приложений, требующих круговой геометрии.
Недостатки: Устаревшая технология. Ограниченная гибкость движений.
Цилиндрический робот имеет два линейных шарнира и один вращательный шарнир.
Цилиндрические роботы имеют по крайней мере один вращающийся шарнир в основании и два линейных шарнира. Эта конструкция приводит к рабочему пространству цилиндрической формы.
Цилиндрические роботы обычно используются в ограниченном пространстве и идеально подходят для объектов, которые должны иметь круговую симметрию (например, провода, трубы). При шлифовке, сборке и точечной сварке используются цилиндрические роботы.
Коллаборативные роботы (коботы) Преимущества: Безопасно работать рядом с людьми.
Современные интерфейсы позволяют «обучить» руку робота без написания кода.
Недостатки: Не всегда самый быстрый вид робота-манипулятора. Ограничен в силе и скорости.
Коллаборативные роботы (коботы) обеспечивают взаимодействие человека и робота в безопасной рабочей среде без необходимости в ограждениях или других мерах безопасности, принимаемых в традиционных промышленных роботах. Однако меры безопасности приводят к снижению скорости работы.
Коллаборативные роботы, также известные как коботы, обычно представляют собой шарнирные руки. Они считаются безопасными для работы рядом с людьми. Оперативники могут «обучить» робота-манипулятора, двигая его.
Помимо безопасности при работе вместе с людьми, одной из особенностей, делающих коботов более совместными, является способность оператора обучать робота-манипулятора движениям без необходимости написания программного кода. Оператор берет руку робота и физически перемещает ее в нужном направлении.
Затем рука робота может повторить продемонстрированное движение.
Стандартный кобот обычно не предназначен для работы с очень тяжелыми предметами. Это создает ограничение на диапазон продуктов, которыми он может управлять.
Коллаборативные роботы имеют широкий спектр применений, таких как обслуживание машин, захват и размещение, сборка, дуговая сварка, но, как правило, не подходят для тяжелых условий эксплуатации или задач с очень высокой скоростью.
Автономные мобильные роботы
AMR или автономные мобильные роботы представляют собой быстрорастущий сегмент рынка промышленных роботов. Они бывают разных форм и размеров, оптимизированных для задач, для которых они предназначены.
Колесные тележки AMR в виде тележек или колесных транспортных средств обычно используются для перевозки товаров на заводе или складе. Они оснащены датчиками, бортовой вычислительной мощностью и электродвигателями, которые позволяют им перемещаться по объекту и создавать его внутреннюю карту.
Часто это делается с помощью человека, который следует за AMR, управляя им с помощью дистанционного управления.
После создания внутренней карты AMR может быть проинструктирован о пунктах назначения, в которые ему необходимо отправиться. Ключевой особенностью AMR является то, что они могут самостоятельно («автономно») перемещаться из одного места в другое, избегая препятствий на пути. Если человек, вилочный погрузчик или другой объект преграждают им путь, они могут свернуть, чтобы избежать препятствия, или даже спланировать совершенно новый маршрут к месту назначения.
Автономные возможности AMR делают их очень гибкими по сравнению с конвейерной системой.
AMR в виде колесных тележек могут использоваться индивидуально для перевозки грузов, а также могут использоваться в составе роя или флота роботов. Например, флоты AMR используются Amazon. Amazon использует так называемую конфигурацию «товар к человеку», в которой каждый робот берет целую полку с продуктами и приносит ее человеку на станции сбора заказов.
Затем человек берет товар (ы) с полки и кладет его в контейнер для выполнения заказа электронной коммерции.
В последнее время достижения в области компьютерного зрения, искусственного интеллекта и технологии захвата позволили заменить человека на станции сбора на шарнирную роботизированную руку. В этом случае колесная тележка AMR доставляет товары к роботу-манипулятору для совместной работы роботов.
Автономно управляемые транспортные средства (AGV)AGV обычно имеют форму транспортного средства с колесами и являются более старой технологией, чем AMR. У них меньше бортового интеллекта, и, следовательно, они не так автономны, как AMR. У AGV нет возможности составить карту объекта. Вместо этого они полагаются на пути, проложенные для них. Пути определяются проводами, уложенными в пол, или специальной лентой, или другими видами направляющих. Если AGV встречает препятствия на своем пути, он может только остановиться и позвать на помощь.
Однако различия между AGV и AMR становятся все более размытыми.
AGV получают больше встроенной вычислительной мощности, и некоторые из них теперь имеют возможность объезжать препятствия на своем пути.
Роботизированный манипулятор можно установить на AMR на колесной тележке. Это увеличивает гибкость робота и разнообразие задач, которые он может выполнять. Одним из приложений является использование такого робота для обслуживания целого ряда станков. Робот может выгружать готовую деталь и загружать новую заготовку в один станок, а затем двигаться вниз по ряду и повторять операции для ряда станков.
Ногие роботыМиллионы людей видели на YouTube видео танцующих роботов, сделанное Boston Dynamics, и поэтому видели двуногих и четвероногих роботов. Одно из промышленных применений роботов с ногами предполагает использование их для доставки посылок. Другой вариант использования — поисково-спасательные операции.
Использование ножек вместо колес имеет определенные преимущества.
Ноги позволяют роботу передвигаться по некоторым типам местности, которые тележки с колесами сочтут трудными или невозможными. Ноги позволяют подниматься по лестнице и садиться в транспортное средство и выходить из него легче, чем тележка с колесами.
Автономные мобильные роботы в форме сферы имеются в продаже и имеют особые преимущества по сравнению с другими форм-факторами. Компоненты сферической системы AMR запечатаны внутри прочной оболочки. Это позволяет им работать в суровых условиях. Они также могут плавать и путешествовать по воде. Сферические AMR могут быть амфибиями, перемещаясь как по воде, так и по суше.
Двигательная установка сферического АМР чаще всего основана на смещении центра тяжести.
Промышленное применение сферических AMR в основном связано с наблюдением и дистанционным контролем. Оснащенные камерами и средствами связи, они могут передавать видео удаленному оператору. Для агрессивных сред, в которых могут быть токсичные газы или другие опасные условия, сферический AMR может быть идеальным.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) или дроны все чаще используются в различных промышленных целях. Одним из приложений является использование дронов на складах для инвентаризации. Дрон может летать по проходам склада и с помощью компьютерного зрения подсчитывать количество товаров в коробках на полках.
В зависимости от конструкции промышленный дрон может быть разновидностью автономного мобильного робота (AMR), поскольку некоторые модели могут автоматически обнаруживать препятствия и избегать их, а также самостоятельно прокладывать путь к месту назначения. Некоторым промышленным дронам можно дать «миссию», которая может состоять в том, чтобы пролететь над добычей полезных ископаемых или над инфраструктурным проектом. Дрон выполняет свою миссию автономно и может записывать видео проекта или делать определенные измерения и записывать их. Такие дроны можно использовать для наблюдения за ходом строительных проектов.
Amazon и другие компании уже ограниченно используют дроны для доставки товаров длительного пользования и продуктов.
Подводные роботы
Существует множество роботов, предназначенных для использования под водой. Некоторые подводные роботы спроектированы так, чтобы быть автономными (автономные подводные аппараты – AUV), а некоторые предназначены для дистанционного управления по беспроводной сети или с помощью проводного троса. Некоторые подводные роботы используют гребные винты в качестве двигательной установки, как и подводные лодки. С другой стороны, многие такие роботы имитируют движения живых существ. Одни имитируют движения дельфинов, другие — змей, а третьи двигаются, как рыбы. Такое подражание природе называется «биомимикрия», потому что действие робота имитирует биологических существ.
Подводные роботы могут использоваться для осмотра морских нефтяных платформ, трубопроводов и научных исследований. Другие приложения включают использование подводных роботов для осмотра дна мостов, осмотра водозаборов плотин гидроэлектростанций и осмотра коралловых рифов.
Полицейские управления используют подводных роботов для видеосъемки дна водоемов в поисках улик. Военные также заинтересованы в подводных роботах. Может ли сонарная система отличить роботизированного «дельфина» от настоящего?
У подводных роботов множество преимуществ. Такие роботы означают, что нет необходимости брать на себя риск и расходы, связанные с водолазами-людьми. Роботы могут оставаться под водой дольше, чем люди. Оснащение подводных роботов датчиками позволяет им измерять и регистрировать почти бесконечное количество и типы свойств
Как найти идеальный тип робота для вашей организацииПрежде чем покупать робота, всегда полезно получить обзор того, что доступно на рынке, и сравнить цены. Выбор правильного робота зависит от ваших потребностей и от того, насколько хорошо поставщик может удовлетворить эти потребности.
HowToRobot предоставляет бесплатную услугу подбора партнеров, предоставляя вам ряд предложений по решениям для роботов (включая диапазоны цен) из крупнейшей в мире базы данных поставщиков роботов (каталог HowToRobot охватывает более 15 000 поставщиков).
