Роботизированный манипулятор имеет много соединений и только один умный двигатель (+видео)

Большинство роботизированных манипуляторов используют жесткие конструктивные элементы, соединяемые с помощью приводимых в действие сочленений. Недостатки подобных манипуляторов в том, что они, как правило, громоздкие и дорогие, а также имеют отдельные критические точки.

Таким образом, если с одним из приводных элементов появляются проблемы, производительность манипулятора серьезно падает. Робототехники решают эти проблемы по-разному.

Змееподобные роботы (snake-type robots) используют последовательно подключенные приводы для повышения гибкости при дополнительной избыточности. Это отличное решение, но все еще дорогое, потому что манипуляторы состоят исключительно из приводов. Другой подход заключается в использовании непрерывных роботов (continuum robots), которые основаны на деформируемых приводах (например, кабели или пневматика) для достижения «бесконечных» степеней свободы с легким и недорогим оборудованием. Проблема таких манипуляторов в том, что их, как правило, трудно контролировать с высокой точностью.

Дэвид Заррук из израильского Университета Бен-Гуриона разработал вместе со своими студентами новый вид манипулятора, который способен обеспечить производительность и избыточность наряду с низкой стоимостью. Манипулятор MASR (Minimally Actuated Serial Robot) является простым, легким и модульным, обеспечивает целый ряд преимуществ, пока не требуется высокая скорость.

Основная конструкция робота состоит из произвольного количества пассивных звеньев, которые соединяются друг с другом. Единственной отличительной особенностью этих звеньев является рельс для перемещения подвижного привода. По этому же рельсу передается питание и сигналы управления. Подвижный привод использует только два двигателя. Один для перемещения вдоль рельса и один для того, чтобы повернуть сочленения, когда он останавливается.

Кроме того, заслуживают похвалы простота, модульность и отсутствие избыточности этой конструкции. Длину легко изменить путем добавления или удаления элементов, также можно добавить необходимое количество подвижных приводов манипулятора. Подобная конструкция не только обеспечивает повышенную гибкость, в случае поломки ее проще ремонтировать.