Il sistema meccanico di un manipolatore robotico, a prescindere dal suo utilizzo finale, sarà sempre costituito da una serie di corpi rigidi collegati a giunti che ne permettono un movimento più o meno complesso. Un’estremità di questa “catena” sarà sempre fissata al corpo macchina centrale mentre, al termine opposto, troveremo il tool di lavoro tra cui: pinze, trapani, seghe circolari ecc…
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Il sistema meccanico dei robot ed il concetto di “grado di libertà”
Con “grado di libertà” intendiamo la possibilità totale di movimento del sistema meccanico del robot.
Questo movimento è definito dai giunti rotoidali e prismatici che costituiscono la catena cinematica, ognuno dei quali fornisce alla struttura un singolo “grado di libertà”. Normalmente un robot manipolatore industriale è dotato di 6 giunti che permettono (nel caso sia munito di pinza) la raccolta di un oggetto ed il suo posizionamento all’interno di uno spazio tridimensionale. Uno dei compiti fondamentali nella progettazione del sistema meccanico di un robot è calcolare il “grado di libertà” di cui avrà bisogno per svolgere al meglio il compito a cui è destinato. Se un robot dispone di più giunti del necessario sarà definito ridondante (o “robot serpente”).
Le diverse strutture del sistema meccanico
A seconda della struttura meccanica che costituisce il robot, questo sarà definito:
Robot SCARA. Dotato di due giunti rotoidali ed uno prismatico, viene adoperato principalmente per le operazioni di assemblaggio verticale. La sua caratteristica è di presentare una rigidezza variabile, elevata per quanto concerne i carichi verticali e ridotta nei carichi orizzontali.
Robot Cartesiano. Dotato di tre giunti prismatici, è in grado di posizionare l’oggetto interessato all’interno di un uno spazio tridimensionale con estrema precisione, ma non di ruotarlo.
Robot Antropomorfo. Così denominato per la somiglianza del sistema meccanico con il braccio umano, questo robot è in grado di posizionare e ruotare gli oggetti grazie all’uso di tre giunti prismatici e tre rotoidali.
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