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Différents degrés de liberté dans les bras robotiques :une explication complète

Les bras robotiques sont les parties les plus importantes des machines automatisées ; ce sont les pièces qui tiennent, traînent, tirent, relâchent, appuient, frappent et bien plus encore. Pour cette raison, ils doivent avoir la liberté de mouvement s'ils doivent accomplir leurs tâches comme prévu. Cette capacité de mobilité est ce qu'on appelle le degré de liberté.

Nous allons explorer les différents degrés de liberté trouvés dans les bras robotiques, comment ils affectent les performances, leurs avantages, leurs limites et les moyens de les améliorer. Si vous vous demandez comment les bras robotiques peuvent se déplacer comme ils le font, alors c'est pour vous.

Qu'est-ce que le degré de liberté en robotique ?

Source :Pinterest

Dans le monde de la robotique et de la mécanique, le degré de liberté fait référence aux modes définis dans lesquels un engin mécanique peut se déplacer de manière transparente sans déviations. Le nombre de degrés de liberté est le même que le nombre total de déplacements indépendants en ce qui concerne les aspects des mouvements.

Toute machine conventionnelle fonctionne en deux ou trois dimensions avec un peu plus de trois degrés de liberté. En un mot. Degrés de liberté est une poupe qui définit correctement les différents mouvements que les bras romantiques utilisent pour effectuer leur travail sans aucune complication.

Il existe différents types de degrés de liberté dans le monde des robots, 6 pour être exact. Chacun d'eux est conçu pour remplir un rôle spécifique, et plus ils sont nombreux, plus le bras robotique est efficace. Ces 6 degrés de liberté en robotique sont les suivants.

Bras robotique à 3 degrés de liberté : Il s'agit d'un robot qui a trois articulations qui fonctionnent côte à côte pour effectuer le mouvement dans un bras robotique. Ils peuvent être utilisés pour toutes sortes de travaux robotiques tels que le soudage, le pick and place, la manutention de machines et bien d'autres. Leur taille varie également de petits engins pour des tâches localisées à d'énormes mastodontes capables de gérer des rôles d'entreposage.

Bras robotique à 4 degrés de liberté : C'est un robot qui a quatre axes ou articulations. Le dernier axe est situé près de la base du robot, et il fournit le mouvement et la stabilité nécessaires au bon fonctionnement de l'ensemble du bras robotique. Ce type de robot est utilisé dans la palettisation, le chargement de machines, le pick and place, l'emballage automatisé, parmi de nombreux autres rôles. La conception est un peu compliquée par rapport à un bras robotique 3DOF, mais en retour, elle en fait plus.

Bras robotique à 5 degrés de liberté : Il s'agit d'un bras robotique doté de cinq articulations, dont un manipulateur, un actionneur à servomoteur et des composants de bras correspondants tels que le bras, le dessous et le poignet. Il est plus complexe que les deux précédents et peut gérer plus en raison de la présence de plus de joints.

Bras robotique à 6 degrés de liberté : Il s'agit d'un bras robotisé composé de 6 servomoteurs, avec un bras, un coude et un poignet correspondants. Chaque joint peut se déplacer dans une certaine mesure, ce qui peut être un peu limité, mais c'est bien plus que les précédentes versions inférieures de DOF. Cela signifie que le bras robotique à 6 degrés de liberté est plus fort et plus rapide et peut gérer des rôles encore plus importants dans la fabrication.

Bras robotique à 7 degrés de liberté : Il s'agit d'un bras robotisé doté d'une articulation de l'épaule à 3 degrés de liberté, d'une flexion arrière et avant, d'une expansion et d'une rotation externes et internes, d'une articulation du coude à 1 degré de liberté et d'un poignet. Tout cela offre au bras robotique un haut niveau de flexibilité, car il peut bouger davantage et se tordre d'une manière que la plupart des bras ne peuvent pas gérer.

Bras robotique à 8 degrés de liberté : Il s'agit du plus haut degré de liberté jamais construit dans un robot jusqu'à présent, et il offre la plus grande flexibilité car il peut tourner, se tordre et s'élever dans n'importe quelle direction jusqu'à la portée maximale. Les seules choses qui peuvent limiter ses mouvements sont la distance à l'objet ou l'énergie nécessaire pour maintenir ce mouvement.

Avantages et limitations des différents degrés de liberté

Source :Pinterest

Plus le nombre de DOF est élevé, plus le bras robotique est adapté à son travail et vice versa. Ces types de robots apportent beaucoup d'avantages à la fabrication et en même temps, ils sont limités dans une certaine mesure.

Certains des avantages que vous devriez attendre d'un bras robotique qui a un plus grand nombre de degrés de liberté sont les suivants.

Il sera plus polyvalent et pourra être réutilisé pour un certain nombre de tâches sans avoir à changer beaucoup de choses.

Ce sont des étrangers et peuvent gérer toutes sortes de charges lourdes sans se séparer.

Elles sont plus flexibles, ce qui augmente leur vitesse et les rend idéales pour les tâches délicates qui nécessitent précision et rapidité.

Ils ont une plus grande portée, ce qui signifie qu'ils peuvent couvrir plus de terrain sans même bouger d'un pouce. C'est pourquoi ils sont largement utilisés dans les processus automatisés comme la fabrication automobile.

En ce qui concerne les limitations, voici ce dont vous devez vous méfier lorsque vous vous engagez dans cette voie.

Plus le DOF est important, plus il y a de points de faiblesses. Une fois qu'un joint est terminé, l'ensemble du bras robotique s'arrête ou commence à mal fonctionner, ce qui peut affecter la production.

La maintenance n'est pas une tâche facile car vous devez prendre soin de chaque pièce individuelle sans en manquer aucune.

Ils sont parfois compliqués à utiliser et ne nécessitent que l'expertise d'un technicien qualifié.

Conclusion

Les bras robotiques continuent de s'améliorer avec le temps, et d'autres degrés de liberté seront ajoutés à l'avenir. Pour tirer le meilleur parti de vos installations robotiques, vous devez comprendre le fonctionnement et le fonctionnement de toutes les articulations. Pour plus d'informations, consultez notre site Web et obtenez toutes les réponses à toutes vos questions.


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