पैरेलल रोबोट के फायदे और नुकसान

एक समानांतर जोड़तोड़ एक यांत्रिक प्रणाली है जो एक ही मंच या अंत प्रभावक का समर्थन करने के लिए कई कंप्यूटर-नियंत्रित धारावाहिक श्रृंखलाओं का उपयोग करती है। सबसे प्रसिद्ध समानांतर रोबोट 6 रैखिक एक्ट्यूएटर्स से बना है जो उड़ान सिमुलेटर और अन्य उपकरणों के लिए उपयोग किए जाने वाले चल आधार का समर्थन करते हैं।

अक्सर यह कहा जाता है कि समानांतर रोबोट सीरियल रोबोट की तुलना में कठिन, तेज़ और अधिक सटीक होते हैं। हालाँकि, तथ्य बहुत अधिक जटिल हैं, क्योंकि समानांतर रोबोट के बीच बहुत बड़ा अंतर है।

अंत में, यह कहा जा सकता है कि अधिकांश बहु-अक्ष सटीक पोजिशनिंग डिवाइस समानांतर रोबोट पर आधारित होते हैं, मुख्य रूप से हेक्सापोड और ट्राइपॉड। हालांकि, इस घटना का कारण सीरियल रोबोट के त्रुटि संचय से बहुत कम लेना-देना है (जबकि समानांतर रोबोट की त्रुटियां औसत हैं), और इसका हेक्सापॉड और ट्राइपॉड की कठोरता से अधिक लेना-देना है।

इन प्रणालियों को समानांतर रोबोट भी कहा जाता है। वे आर्टिक्यूलेटेड रोबोट हैं जो रोबोट' के आधार या एक या अधिक मैनिपुलेटर्स को स्थानांतरित करने के लिए एक समान तंत्र का उपयोग करते हैं। उनका [जीजी] उद्धरण;समानांतर [जीजी] उद्धरण; सीरियल मैनिपुलेटर की तुलना में अंतर यह है कि इस लिंक (या"arm") का एंड इफ़ेक्टर (या" hand") कुछ के माध्यम से इससे जुड़ा है। (आमतौर पर तीन या छह) कुरसी पर स्वतंत्र समानांतर तंत्र।

यहाँ जो प्रयोग किया गया है वह टोपोलॉजिकल अर्थों में "समानांतर" है, न कि ज्यामितीय अर्थों में "समानांतर"; ये कड़ियाँ परस्पर क्रिया करती हैं, लेकिन इसका अर्थ यह नहीं है कि वे समानांतर रेखाएँ हैं।

प्रारुप सुविधाये

सीरियल मैनिपुलेटर्स की तुलना में, समानांतर मैनिपुलेटर्स की प्रत्येक श्रृंखला आमतौर पर संरचना में छोटी और सरल होती है, इसलिए यह अनावश्यक गति का विरोध कर सकती है। एक चेन की पोजिशनिंग एरर और दूसरी चेन की पोजिशनिंग एरर औसत है, संचयी नहीं। सीरियल रोबोट के लिए, प्रत्येक एक्ट्यूएटर को स्वतंत्रता की अपनी डिग्री के भीतर जाना चाहिए; हालांकि, समानांतर रोबोट में, जोड़ों का ऑफ-अक्ष लचीलापन अन्य श्रृंखलाओं से भी प्रभावित होता है। यह बंद-लूप कठोरता है जो धारावाहिक श्रृंखला के विपरीत पूरे समानांतर रोबोट को उसके घटकों के सापेक्ष कठोर बनाती है, जो घटकों की संख्या बढ़ने पर धीरे-धीरे इसकी कठोरता को कम करती है।

यह पारस्परिक सुदृढीकरण एक सरल संरचना की भी अनुमति देता है: स्टीवर्ट प्लेटफॉर्म हेक्सापॉड श्रृंखला किसी भी अक्ष दिशा में गेंद जोड़ों के बीच प्रिज्मीय जोड़ों के रैखिक एक्ट्यूएटर का उपयोग करती है। गेंद के जोड़ निष्क्रिय होते हैं: वे बिना किसी एक्चुएटर या ब्रेक के बस स्वतंत्र रूप से चलते हैं; उनकी स्थिति अन्य जंजीरों द्वारा पूरी तरह से प्रतिबंधित है। डेल्टा रोबोट में एक रोटरी एक्ट्यूएटर होता है जो एक आधार पर लगा होता है, जो एक हल्के, कठोर समानांतर चतुर्भुज भुजा को स्थानांतरित कर सकता है। एक्ट्यूएटर तीन भुजाओं के शीर्ष के बीच स्थापित किया गया है। इसी तरह इसे साधारण बॉल ज्वाइंट पर भी लगाया जा सकता है। समानांतर रोबोट का स्थिर प्रतिनिधित्व आमतौर पर एक व्यक्त ट्रस के समान होता है: कनेक्टिंग रॉड्स और उनके एक्ट्यूएटर बिना किसी झुकने या टोक़ के केवल तनाव या संपीड़न महसूस करते हैं, जो शाफ्ट के बाहरी बल पर किसी भी लचीलेपन के प्रभाव को फिर से कम कर देता है।

समानांतर जोड़तोड़ का एक अन्य लाभ यह है कि भारी-शुल्क वाले एक्ट्यूएटर अक्सर एक ही मूल मंच पर स्थापित होते हैं, और हाथ की गति केवल स्तंभों और जोड़ों के माध्यम से की जाती है। बांह के साथ द्रव्यमान में यह कमी एक हल्के हाथ की संरचना की अनुमति देती है, जिसके परिणामस्वरूप एक हल्का एक्ट्यूएटर और तेज गति होती है। द्रव्यमान की यह एकाग्रता रोबोट की जड़ता के समग्र क्षण को भी कम कर देती है, जो मोबाइल या चलने वाले रोबोटों के लिए एक फायदा हो सकता है।

इन सभी विशेषताओं के कारण मैनिपुलेटर में गति क्षमताओं की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। चूंकि उनकी कार्रवाई की गति अक्सर शुद्ध बल के बजाय कठोरता से सीमित होती है, वे सीरियल मैनिपुलेटर्स की तुलना में तेज़ी से आगे बढ़ सकते हैं।

सीरियल मैनिपुलेटर्स की तुलना में, अधिकांश रोबोटिक अनुप्रयोगों में कठोरता की आवश्यकता होती है। सीरियल रोबोट उच्च गुणवत्ता वाले रोटरी जोड़ों का उपयोग करके इसे प्राप्त कर सकते हैं जो एक धुरी पर गति की अनुमति देते हैं लेकिन धुरी के बाहर आंदोलन के लिए कठोर होते हैं। संयुक्त द्वारा अनुमत किसी भी आंदोलन को भी एक्ट्यूएटर के जानबूझकर नियंत्रण में किया जाना चाहिए। एक आंदोलन के लिए कई कुल्हाड़ियों की आवश्यकता होती है, इसलिए ऐसे कई जोड़ों की आवश्यकता होती है। एक जोड़ में अनावश्यक लचीलापन या ढलान हाथ में समान ढलान पैदा कर सकता है: एक जोड़ से दूसरे जोड़ की गति का समर्थन करने का कोई अवसर नहीं है। अपरिहार्य हिस्टैरिसीस और ऑफ-एक्सिस लचीलापन हाथ की गतिज श्रृंखला के साथ जमा होता रहता है; सटीक हथियार इन जोड़ों की सटीकता, जटिलता और लागत के बीच एक समझौता है।

सीरियल रोबोट की तुलना में, समानांतर रोबोट के मुख्य नुकसान में से एक यह है कि उनके काम करने की जगह सीमित है, क्योंकि उनके पैर टकरा सकते हैं, और (हेक्सापॉड रोबोट के लिए) प्रत्येक पैर में पांच निष्क्रिय जोड़ होते हैं, और प्रत्येक जोड़ की अपनी यांत्रिक सीमाएं होती हैं। समानांतर रोबोट का एक और नुकसान यह है कि वे एकवचन स्थिति में अपनी कठोरता पूरी तरह से खो देते हैं (रोबोट को बेकाबू परिमित या स्वतंत्रता की अनंत डिग्री प्राप्त होती है; यह लहराती या चलती हो सकती है)। इसका मतलब यह है कि जैकोबियन मैट्रिक्स, संयुक्त स्थान से यूक्लिडियन अंतरिक्ष में मानचित्रण, एकवचन बन जाता है (रैंक 6 से घट जाती है)।

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