An assistierter ManipulatorDie Bewegung wird durch ein Kraftunterstützungssystem ermöglicht, das das Gewicht des Arms und der getragenen Last ausgleicht. Dadurch entsteht ein Gefühl der Schwerelosigkeit, sodass der Bediener ein schweres Objekt mit minimalem Kraftaufwand bewegen und positionieren kann.
Grundprinzipien der Bewegung
Gegengewicht: Das Kernprinzip besteht darin, die Schwerkraft zu neutralisieren. Das Antriebssystem des Manipulators erfasst kontinuierlich das Gewicht der Last und wendet eine gleich große, entgegengesetzte Kraft an. Dadurch muss der Bediener das Gewicht nicht anheben; er muss lediglich die Kraft in die gewünschte Richtung aufbringen, um das Objekt zu bewegen.
Bedienerführung: Der Bediener behält die volle Kontrolle. Er hält einen ergonomischen Griff und führt den Arm in die gewünschte Richtung. Die Sensoren des Manipulators erfassen die leichtesten Druck- oder Zugbewegungen des Bedieners und aktivieren das Kraftunterstützungssystem, um die Last sanft zu bewegen.
GelenkarmDer Arm des Manipulators besteht aus starren, gelenkigen Gliedern, ähnlich einem menschlichen Arm. Dies ermöglicht Bewegungen in mehreren Achsen, sodass der Bediener Hindernisse umgehen und Objekte präzise im dreidimensionalen Raum platzieren kann.
Energiequellen
Die Kraftunterstützung für die Bewegung wird typischerweise durch eines von zwei Systemen bereitgestellt:
Pneumatisch (druckluftbetrieben): Diese Systeme nutzen Druckluft zum Antrieb von Zylindern. Sie sind bekannt für ihre sehr flüssige, „schwebende“ Bewegung und stellen für viele Anwendungen eine kostengünstige Option dar.
Elektrische Servoantriebe: Diese Systeme nutzen Elektromotoren und hochentwickelte Software. Sie bieten eine höhere Präzision, können sich automatisch an wechselnde Lastgewichte anpassen und ermöglichen programmierbare Bewegungsprofile.
Der Roboter hat ein breites Anwendungsspektrum. Wie bewegt sich der Manipulator?
Lineare Bewegung: Bei dieser Art der Roboterarmbewegung beschränkt sich die Bewegung auf drei rechtwinklige Koordinaten für lineare Bewegungen. Der Arm kann also nur elastisch heben und verschieben. Die Bewegungsdarstellung kann eine Gerade, eine Ebene oder ein Quader sein. Diese Roboterart ist einfach aufgebaut, ermöglicht intuitive Bewegungen und erfüllt gewisse Genauigkeitsanforderungen. Allerdings benötigt sie viel Platz, was zu einem kleinen Arbeitsbereich führt.
Flexions- und Extensionstyp: Dieser Manipulatorarm besteht aus zwei Teilen, einem großen und einem kleinen Arm. Der große Arm ermöglicht neben horizontaler Umkehrung und Nickbewegung auch eine Nickbewegung relativ zum großen Arm. Morphologisch betrachtet, ermöglicht der kleine Arm Flexions- und Extensionsbewegungen relativ zum großen Arm. Aufgrund dieser Eigenschaft wird der Manipulatorarm als Flexions- und Extensionstyp bezeichnet. Die Bewegungsskala wird in der Grafik als Kugel dargestellt.
Nickbewegung: Diese Bewegungsart des unterstützten Roboterarms beinhaltet neben der horizontalen Umkehrung auch eine Nickbewegung des Arms. Diese beiden Bewegungsgrade und die elastische Armbewegung bilden zusammen einen kompletten Nickroboter. Die Bewegungsskala in den Grafiken entspricht der charakteristischen Nickbewegung einer Hohlkugel. Der Einfachheit halber wird dieser Roboter als Nickbewegung bezeichnet. Üblicherweise wird ein unterstützter Manipulator, der nur eine Nickbewegung und keine Umkehrbewegung des Arms aufweist, als Nickbewegung bezeichnet.
RobotermanipulatorenDer Einsatz von Robotern kann die Arbeitsbelastung reduzieren, die Produktqualität verbessern, die Arbeitsbedingungen optimieren und Arbeitsunfälle vermeiden. In anspruchsvollen Umgebungen mit hohen und niedrigen Temperaturen, Staub, Lärm sowie radioaktiver und toxischer Belastung kann der Roboter den Menschen teilweise oder vollständig ersetzen und so Arbeiten sicher und reibungslos ausführen.
Vielen Dank fürs Lesen! Ich bin Loren und leite das weltweite Exportgeschäft für Automatisierungsanlagen bei Tongli Industrial.
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Veröffentlichungsdatum: 08.09.2025