Robot Pick N Place

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Un robot pick and place est celui qui est utilisé pour ramasser un objet et le placer à l'emplacement souhaité. Il peut s'agir d'un robot cylindrique assurant le mouvement dans les axes horizontaux, verticaux et de rotation, un robot sphérique fournissant deux mouvements rotatifs et un linéaire, un robot articulé ou un robot scara (robots fixes avec bras rotatifs à 3 axes verticaux).

Avantages

Avant d'aller plus loin, voyons quelques raisons pour lesquelles les robots pick and place sont préférés:




  • Ils sont plus rapides et peuvent faire le travail en quelques secondes par rapport à leurs homologues humains.
  • Ils sont flexibles et ont la conception appropriée.
  • Ils sont exacts.
  • Ils augmentent la sécurité de l'environnement de travail et ne se fatiguent jamais.

Parties d'un robot Pick N Place

Robot Pick N Place

Robot Pick N Place

Voyons en quoi consiste réellement le robot pick and place:



  • Vers Rover : C'est le corps principal du robot composé de plusieurs corps rigides comme un cylindre ou une sphère, des articulations et des liens. Il est également connu comme un manipulateur.
  • Effecteur d'extrémité : C'est le corps relié à la dernière articulation du rover qui sert à saisir ou à manipuler des objets. Cela peut être une analogie avec le bras d'un être humain.
  • Actionneurs : Ce sont les conducteurs du robot. Il actionne en fait le robot. Il peut s'agir de n'importe quel moteur comme un servomoteur, un moteur pas à pas ou des cylindres pneumatiques ou hydrauliques.
  • Capteurs: Ils sont utilisés pour détecter l'état interne et externe pour s'assurer que le robot fonctionne correctement dans son ensemble. Les capteurs impliquent des capteurs tactiles, un capteur infrarouge, etc.
  • Manette : Il est utilisé pour contrôler les actionneurs en fonction du retour du capteur et ainsi contrôler le mouvement de chaque articulation et éventuellement le mouvement de l'effecteur terminal.

Fonctionnement d'un robot Pick N Place de base:

La fonction de base d'un robot pick and place se fait par ses joints. Les articulations sont analogues aux articulations humaines et sont utilisées pour joindre les deux corps rigides consécutifs dans le robot. Ils peuvent être un joint rotatif ou un joint linéaire. Pour ajouter une articulation à n'importe quel lien d'un robot, nous devons connaître les degrés de liberté et les degrés de mouvement de cette partie du corps. Les degrés de liberté implémentent le mouvement linéaire et rotationnel du corps et les degrés de mouvement impliquent le nombre d'axes que le corps peut déplacer.

Un robot Pick N Place simple

Un robot Pick N Place simple

Un simple robot pick and place se compose de deux corps rigides sur une base mobile, reliés entre eux par un joint rotatif. Une articulation rotative est une articulation qui permet une rotation de 360 ​​degrés autour de l'un quelconque des axes.

  • Le fond ou la base est fixé avec des roues qui fournissent un mouvement linéaire.
  • Le 1stle corps rigide est fixe et supporte le deuxième corps rigide auquel est prévu l'effecteur terminal.
  • Les deuxndle corps rigide est doté d'un mouvement dans les 3 axes et a 3 degrés de liberté. Il est connecté au 1stcorps avec une articulation rotative.
  • L'effecteur d'extrémité doit accueillir les 6 degrés de liberté, afin d'atteindre tous les côtés du composant, pour prendre position à n'importe quelle hauteur.

Dans l'ensemble, le robot pick and place de base fonctionne comme suit:


  • Les roues sous la base aident à déplacer le robot vers l'emplacement souhaité.
  • Le corps rigide supportant l'effecteur terminal se plie ou se redresse pour atteindre la position où l'objet est placé.
  • L'effecteur d'extrémité saisit l'objet avec une forte prise et le place à la position souhaitée.

Maintenant que nous avons une brève idée du robot pick and place, la question fondamentale est de savoir comment il est réellement contrôlé.

Un simple robot pick and place peut être contrôlé en contrôlant le mouvement de son effecteur terminal. Le mouvement peut utiliser un mouvement hydraulique, c'est-à-dire utiliser un fluide hydraulique sous pression pour entraîner le robot, ou utiliser un mouvement pneumatique, c'est-à-dire utiliser de l'air sous pression pour provoquer un mouvement mécanique. Cependant, le moyen le plus efficace consiste à utiliser des moteurs pour fournir le mouvement requis. Les moteurs doivent être contrôlés afin de fournir le mouvement requis au robot et à l'effecteur d'extrémité.

Exemple pratique de contrôle d'un robot Pick N Place

Que diriez-vous de contrôler le robot avec seulement quelques boutons sur le clavier? Oui c'est possible! En appuyant simplement sur le bouton requis, nous pouvons transmettre une commande au robot pour qu'il se déplace dans n'importe quelle direction pour accomplir notre tâche. De plus, cela peut être réalisé en utilisant une simple communication sans fil.

Voyons comment cela fonctionne réellement:

La partie émetteur est constituée du clavier interfacé avec le microcontrôleur. Tout numéro de bouton au format décimal est converti en binaire à 4 chiffres par le microcontrôleur et la sortie parallèle sur l'un de ses ports est appliquée au codeur. Le codeur convertit ces données parallèles en données série et celles-ci sont transmises à l'émetteur, équipé d'une antenne pour transmettre les données série.

Schéma fonctionnel montrant l

Schéma fonctionnel montrant l'émetteur d'un robot Pick N Place

Le côté récepteur est constitué d'un décodeur interfacé avec le microcontrôleur. Le décodeur convertit la commande reçue au format série en forme parallèle et transmet ces données au microcontrôleur. Sur la base de cette commande, le microcontrôleur envoie les signaux d'entrée appropriés aux pilotes de moteur pour entraîner les moteurs respectifs.

Schéma fonctionnel montrant le récepteur d

Schéma fonctionnel montrant le récepteur d'un robot Pick N Place

Le système se compose de deux moteurs pour fournir un mouvement à l'ensemble du robot et de deux autres moteurs pour fournir le mouvement du bras. L'effecteur d'extrémité ou la pince doit être contrôlé pour appliquer une pression appropriée sur l'objet pour le manipuler efficacement, pour lui donner un prise souple . Ceci est assuré en contrôlant les moteurs des bras par une commande appropriée. La sortie des moteurs de bras est connectée à une résistance 10Ohms / 2W et au moment de la surcharge du moteur ou de l'état verrouillé, une haute tension est développée aux bornes de la résistance, ce qui provoque un niveau logique haut à la sortie de l'opto-isolateur et l'interruption la broche du microcontrôleur connectée à la sortie de l'optoisolateur via un transistor pnp reçoit un signal logique bas, qui arrête toutes les autres opérations de la pince.

Ainsi, grâce à une simple communication RF, nous pouvons réellement contrôler un robot pick and place.

Applications pratiques du robot Pick and Place:

  • Applications de défense : Il peut être utilisé pour la surveillance et aussi pour ramasser des objets nuisibles comme des bombes et les diffuser en toute sécurité.
  • Applications industrielles : Ces robots sont utilisés dans la fabrication, pour ramasser les pièces nécessaires et les placer dans la bonne position pour compléter le montage de la machine. Il peut également être utilisé pour placer des objets sur la bande transporteuse ainsi que pour ramasser les produits défectueux sur la bande transporteuse.
  • Applications médicales : Ces robots peuvent être utilisés dans diverses opérations chirurgicales comme dans les opérations de remplacement articulaire, les opérations de chirurgie orthopédique et interne. Il effectue les opérations avec plus de précision et d'exactitude.

Outre ces applications, ces robots peuvent également être utilisés dans diverses autres applications adaptées à l'humanité.

Maintenant, la question demeure: jusqu'où est le jour où les robots vont complètement faciliter la voie pour les humains?