O Conceito Robótico

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Entrada Saída Entrada Saída[pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]

Saída Entrada[pic 39]

Entrada Saída

(a) (b)

Entrada Saída Entrada Saída[pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50][pic 51][pic 52]

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(c) (d)[pic 57][pic 58][pic 59]

Saída

Entrada[pic 60][pic 61][pic 62][pic 63][pic 64]

[pic 65][pic 66]

(e)

Figura 3 – Os cinco tipos de articulação geralmente utilizados na construção de robôs industriais: (a) duas formas de articulação linear – tipo L; (b) duas formas de articulação ortogonal – tipo O; (c) articulação rotacional – tipo R; (d) articulação de torção – tipo T; (e) articulação giratória – tipo V.

FONTE: [4]

Um típico robô de manipulação pode ser dividido em duas partes: montagem de um corpo e braço e montagem de um pulso. Usualmente tem-se 3 graus de liberdade associados com o corpo e braço, e outros 2 ou 3 graus de liberdade associados ao pulso. No final do pulso do manipulador existe um objeto ligado as tarefas que devem ser concluídas pelo robô. O corpo e braço do robô são utilizados para posicionar o objeto e o pulso do robô é usado para orientar o objeto.

Para estabilizar a posição do objeto, o corpo e braço devem ser capazes de mover o objeto em qualquer uma das três direções abaixo:

- Movimento Vertical (movimento no eixo z)

- Movimento Radial (movimento no eixo y)

- Movimento Lateral (movimento no eixo x)

Dependendo do tipo de articulação utilizada para construir o corpo e braço, tem-se uma variedade de diferentes formas de concluir estes movimentos.

Conexão2 Conexão 3[pic 67][pic 68]

Articulação2 (R)[pic 69][pic 70][pic 71][pic 72][pic 73][pic 74][pic 75]

Conexão1[pic 76][pic 77][pic 78][pic 79][pic 80][pic 81]

Articulação1 (R) Articulação3 (T)[pic 82][pic 83]

Conexão0[pic 84][pic 85][pic 86]

Base[pic 87][pic 88][pic 89][pic 90][pic 91]

Figura 4 – Diagrama de um robô mostrando como é o conjunto de articulações e conexões em um robô.

FONTE: [4]

A configuração básica de um pulso é mostrada na figura 5.

[pic 92]

Figura 5 – Configuração típica de um pulso com 3 graus de liberdade.

FONTE: [4]

Para estabilizar a orientação do objeto são definidos 3 graus de liberdade para o pulso do robô, relatados abaixo:

- Roll. Este grau de liberdade pode ser alcançado por uma articulação tipo T para rotacionar o objeto sobre o eixo do braço.

- Pitch. Este grau de liberdade envolve a rotação alto - baixo do objeto, sendo esta ação realizada tipicamente por uma articulação tipo R.

- Yaw. Este envolve a rotação direita – esquerda do objeto, também alcançado por uma articulação tipo R.

Pode-se usar as letras símbolos dos cinco tipos de articulações (L, O, R, T e V) para definir o sistema de notação de articulações para o robô de manipulação. Neste sistema de notação, o manipulador é descrito pelos tipos de articulação que constituem a montagem do corpo e braço seguidos pelos símbolos das articulações que constituem o pulso. Por exemplo, a notação TLR:TR representa um manipulador com 5 graus de liberdade, cujo corpo e braço são constituídos por uma articulação de torção (articulação 1), uma articulação linear (articulação 2) e uma articulação rotacional (articulação 3). O pulso consiste de duas outras articulações, uma articulação de torção (articulação 4) e uma articulação rotacional (articulação 5). Os dois pontos separam a notação do corpo e braço da notação do pulso.

2.1.2. Configurações Robóticas Comuns

Existem 125 configurações diferentes de articulações que podem ser utilizadas para designar a montagem do corpo e braço, mas as mais comuns são apenas 5 combinações, mostradas abaixo:

- Configuração Esférica. Esta configuração tem a notação TRL. Um braço corrediço (articulação tipo L) tem uma atuação relativa ao corpo, que pode rotacionar sobre o eixo vertical (articulação tipo T) e sobre o eixo horizontal (articulação tipo R).

- Configuração cilíndrica. Esta configuração consiste de uma coluna vertical relacionado com a montagem de um braço que pode ser movido para cima e para baixo. O final do braço pode ser movido para dentro ou para fora, em relação ao eixo da coluna. Esta configuração pode ser realizada estruturalmente de várias maneiras, como as configurações TLO e LVL.

[pic 93]

Figura 6- Configuração esférica tipo TRL.

FONTE: [4]

- Robô de Coordenadas Cartesianas. Outros nomes para esta configuração incluem robô retangular ou robô x-y-z. Esta configuração é composta de três articulações corrediças, sendo duas do tipo ortogonal. Com isto, são viáveis as configurações LOO e OLO.

[pic 94]

Figura 7 – Configuração cilíndrica tipo TLO.

FONTE: [4].

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Figura 8- Configuração de coordenadas cartesianas tipo LOO.

FONTE: [4].

- Robô de Braço Articulado. Este robô tem a configuração