Un robot pick and place és el que s’utilitza per recollir un objecte i col·locar-lo a la ubicació desitjada. Pot ser un robot cilíndric que proporciona moviment en eixos horitzontals, verticals i de rotació, un robot esfèric que proporciona dos moviments de rotació i un de lineal, un robot articulat o un robot scara (robots fixos amb braços rotatius de 3 eixos verticals).
Avantatges
Abans de continuar, vegem alguns dels motius pels quals es prefereixen els robots de selecció i col·locació:
- Són més ràpids i poden fer la feina en qüestió de segons en comparació amb els seus homòlegs humans.
- Són flexibles i tenen el disseny adequat.
- Són exactes.
- Augmenten la seguretat de l’entorn laboral i en realitat mai es cansen.
Parts d’un robot Pick N Place
Tria el robot N Place
Vegem en què consisteix realment el robot pick and place:
- A Rover : És el cos principal del robot format per diversos cossos rígids com un cilindre o una esfera, juntes i enllaços. També es coneix com a manipulador.
- Efector final : És el cos connectat a l'última articulació del rover que s'utilitza per agafar o manipular objectes. Pot ser una analogia amb el braç d’un ésser humà.
- Actuadors : Són els conductors del robot. En realitat, acciona el robot. Pot ser qualsevol motor com servomotor, motor pas a pas o cilindres pneumàtics o hidràulics.
- Sensors: S'utilitzen per detectar l'estat intern i extern per assegurar-se que el robot funcioni sense problemes en el seu conjunt. Els sensors inclouen sensors tàctils, sensor IR, etc.
- Controlador : S'utilitza per controlar els actuadors en funció de la retroalimentació del sensor i, per tant, controlar el moviment de totes i cadascuna de les articulacions i, finalment, el moviment de l'efector final.
Funcionament d'un robot bàsic Pick N Place:
La funció bàsica d'un triar i col·locar el robot es fa per les seves articulacions. Les articulacions són similars a les articulacions humanes i s’utilitzen per unir els dos cossos rígids consecutius del robot. Poden ser juntes rotatives o juntes lineals. Per afegir una articulació a qualsevol enllaç d’un robot, hem de conèixer els graus de llibertat i els graus de moviment d’aquesta part del cos. Els graus de llibertat implementen el moviment lineal i de rotació del cos i els graus de moviment impliquen el nombre d’eixos que pot moure el cos.
Un robot senzill Pick N Place
Un robot senzill de triar i col·locar consisteix en dos cossos rígids sobre una base mòbil, connectats junts amb una junta rotativa. Una junta rotativa és la que proporciona una rotació de 360 graus al voltant de qualsevol dels eixos.
- La part inferior o la base s’uneixen amb rodes que proporcionen moviment lineal.
- L'1cel cos rígid està fixat i suporta el segon cos rígid al qual es proporciona l'efector final.
- El 2ndel cos rígid disposa de moviment en els 3 eixos i té 3 graus de llibertat. Està connectat a l’1ccos amb una articulació rotacional.
- L'efector final hauria de contenir els 6 graus de llibertat, per tal d'arribar a tots els costats del component, per prendre posició a qualsevol alçada.
En general, el robot bàsic de selecció i ubicació funciona de la següent manera:
- Les rodes sota la base ajuden a moure el robot a la ubicació desitjada.
- El cos rígid que suporta l'efector final es doblega o es redreça fins a arribar a la posició on es col·loca l'objecte.
- L'efector final recull l'objecte amb una forta adherència i el situa a la posició desitjada.
Ara que tenim una breu idea del robot pick and place, la pregunta bàsica és com es controla realment.
Es pot controlar un robot senzill de recollida i control mitjançant el moviment del seu efector final. El moviment pot ser mitjançant moviment hidràulic, és a dir, mitjançant fluid hidràulic sota pressió per conduir el robot, o mitjançant moviment pneumàtic, és a dir, utilitzar aire a pressió per provocar moviment mecànic. No obstant això, la forma més eficaç és utilitzar motors per proporcionar el moviment requerit. Els motors s’han de controlar per proporcionar el moviment requerit al robot i a l’efector final.
Exemple de treball per controlar un robot Pick N Place
Què passa amb controlar el robot amb només uns botons al teclat? Sí, és possible. Només prement el botó requerit, podem transmetre l'ordre al robot perquè es mogui en qualsevol direcció per aconseguir la nostra tasca. A més, això es pot aconseguir mitjançant una comunicació sense fils senzilla.
Vegem com funciona realment:
La part del transmissor consisteix en el teclat connectat al microcontrolador. Qualsevol número de botó en format decimal es converteix en binari de 4 dígits pel microcontrolador i la sortida paral·lela d’un dels seus ports s’aplica al codificador. El codificador converteix aquestes dades paral·leles en dades de sèrie i aquest s’envia al transmissor, equipat amb una antena per transmetre les dades de sèrie.
Esquema de blocs que mostra el transmissor d’un robot Pick N Place
El costat del receptor està format per un descodificador connectat al microcontrolador. El descodificador converteix l'ordre rebuda en format sèrie en forma paral·lela i proporciona aquestes dades al microcontrolador. Basant-se en aquesta ordre, el microcontrolador envia els senyals d’entrada adequats als controladors del motor per accionar els motors respectius.
Esquema de blocs que mostra el receptor d’un robot Pick N Place
El sistema consta de dos motors per proporcionar moviment a tot el robot i altres dos motors per proporcionar el moviment del braç. Cal controlar l’efector final o la pinça per aplicar una pressió adequada sobre l’objecte per manipular-lo amb eficàcia, adherència suau . Això s'assegura controlant els motors del braç mitjançant un comandament adequat. La sortida dels motors del braç està connectada a una resistència de 10Ohms / 2W i en el moment de sobrecàrrega o bloqueig del motor es desenvolupa una alta tensió a través de la resistència, que provoca un nivell lògic elevat a la sortida de l’optoisolador i la interrupció el pin del microcontrolador connectat a la sortida de l’optoisolador mitjançant un transistor pnp obté un senyal lògic baix, que atura totes les altres operacions de la pinça.
Per tant, mitjançant una simple comunicació RF, podem controlar un robot de selecció i col·locació.
Aplicacions pràctiques del robot Pick and Place:
- Aplicacions de defensa : Es pot utilitzar per a la vigilància i també per recollir objectes nocius com bombes i difondre'ls de manera segura.
- Aplicacions industrials : Aquests robots s’utilitzen en la fabricació per recollir les peces necessàries i col·locar-les en una posició correcta per completar l’aparell de la maquinària. També es pot utilitzar per col·locar objectes a la cinta transportadora i recollir productes defectuosos de la cinta transportadora.
- Aplicacions mèdiques : Aquests robots es poden utilitzar en diverses operacions quirúrgiques, com en operacions de reemplaçament articular, ortopèdiques i en cirurgia interna. Realitza les operacions amb més precisió i precisió.
A part d’aquestes aplicacions, aquests robots també es poden utilitzar en altres aplicacions adequades per a la humanitat.
Ara queda la pregunta: Fins a quin punt és el dia en què els robots facilitaran completament el camí als humans?
