AManipulatorEs handelt sich um ein automatisches Arbeitsgerät, das bestimmte Bewegungsfunktionen der menschlichen Hand und des Arms nachahmen kann, um Objekte zu greifen und zu tragen oder Werkzeuge gemäß einem festgelegten Programm zu bedienen. Es zeichnet sich durch seine Programmierbarkeit für eine Vielzahl von erwarteten Operationen aus und vereint die Konstruktions- und Leistungsvorteile von Menschen und Manipulationsmaschinen.
Manipulatoren sind die ersten industriellen Manipulatoren und die ersten modernen Manipulatoren, die schwere menschliche Arbeit ersetzen können, um die Mechanisierung und Automatisierung der Produktion zu erreichen, und die in gefährlichen Umgebungen eingesetzt werden können, um die persönliche Sicherheit zu gewährleisten. Daher werden sie in großem Umfang in der mechanischen Fertigung, der Metallurgie, der Elektronik, der Leichtindustrie und der Atomenergie eingesetzt.
In der heutigen Zeit schreitet die Technologie rasant voran. Der größte Unterschied zwischen einem Manipulatorarm und dem menschlichen Arm liegt in der Flexibilität und Kraft. Der größte Vorteil eines Manipulators besteht darin, dass er dieselbe Bewegung wiederholt ausführen kann, ohne dabei zu ermüden. Der Einsatz von Manipulatorarmen wird sich immer weiter verbreiten. Der Manipulator ist eine in den letzten Jahrzehnten entwickelte Hightech-Maschine für die automatische Produktion, die präzise und umgebungsunabhängige Arbeitsabläufe ermöglicht. Er stellt einen wichtigen Zweig der Technologie dar.Industrielle Manipulatoren.
Je nach Antriebsart lassen sie sich in hydraulische, pneumatische, elektrische und mechanische Antriebe unterteilen. Charakteristisch für sie ist die Programmierbarkeit zur Ausführung verschiedenster Aufgaben; Konstruktion und Leistung vereinen die jeweiligen Vorteile von Mensch und Maschine.
Ein Manipulator besteht im Wesentlichen aus drei Hauptkomponenten: Aktor, Antriebsmechanismus und Steuerungssystem. Die Hand dient zum Greifen des Werkstücks (oder Werkzeugs) und kann je nach Form, Größe, Gewicht, Material und Betriebsanforderungen des zu greifenden Objekts verschiedene Bauformen aufweisen, z. B. Klemm-, Halterungs- oder Haftmanipulationstypen. Der Bewegungsmechanismus ermöglicht es der Hand, verschiedene Rotations- (Oszillations-), Bewegungs- oder Kombinationsbewegungen auszuführen, um die gewünschte Aktion zu erreichen und die Position und Ausrichtung des zu greifenden Objekts zu verändern. Die unabhängigen Bewegungen des Bewegungsmechanismus, wie Heben, Teleskopieren und Drehen, werden als Freiheitsgrade des Manipulators bezeichnet. Um ein Objekt in beliebiger Position und Orientierung im Raum zu greifen, sind sechs Freiheitsgrade erforderlich. Freiheitsgrade sind die Schlüsselparameter für die Manipulatorkonstruktion. Je mehr Freiheitsgrade, desto flexibler ist der Manipulator, desto vielseitiger und komplexer seine Struktur.ManipulatorenDer Manipulator besitzt zwei bis drei Freiheitsgrade. Das Steuerungssystem führt spezifische Bewegungen aus, indem es den Motor jedes Freiheitsgrades ansteuert. Es empfängt zudem Rückmeldungen von Sensoren, um einen stabilen Regelkreis zu gewährleisten. Kern des Steuerungssystems ist üblicherweise ein Mikrocontroller oder DSP, der so programmiert wird, dass er die gewünschte Funktion erfüllt.
Veröffentlichungsdatum: 29. September 2022