Кіріспе
Дельта-робот - базасында әмбебап буындарға қосылған үш қолдан тұратын параллель роботтың бір түрі. Құрылыстың басты ерекшелігі - қолдарда параллелограммдарды қолдану, бұл соңғы эффекттердің бағытын сақтайды. Дельта роботтары зауыттарда іріктеу мен таңулауда кеңінен қолданылады, өйткені олар өте жылдам, кейбіреулері минутына 300-ге дейін іріктеуді орындай алады.
Тарих
Дельта-робот (паралельді қолды робот) 1980-ші жылдардың басында профессор Реймонд Клауль бастаған зерттеу тобы Эколь-Политехник Федерал де Лозанна (Швейцария, EPFL) университетінде ойлап тапты. Шоколад өндірушіге барғаннан кейін, топтың бір мүшесі шоколадты пакеттерге қоятын робот жасағысы келді. Бұл роботтың мақсаты - жарық пен кішкентай заттарды өте жоғары жылдамдықпен басқару, бұл сол кездегі өнеркәсіптік қажеттілік еді. 1987 жылы швейцариялық Demaurex компаниясы delta роботына лицензия сатып алып, қаптама жасау үшін delta роботтарын шығара бастады. 1991 жылы Реймонд Клауль "Conception d'un robot parallèle rapide à 4 degrés de liberté" атты докторлық диссертациясын ұсынды және 1999 жылы "Дельта" роботын жасағаны үшін алтын робот сыйлығын алды. Сондай-ақ 1999 жылы ABB Flexible Automation өзінің FlexPicker деп аталатын дельта роботын сата бастады. 1999 жылдың соңына қарай дельта роботтарын Sigpack Systems компаниясы да сатты. 2017 жылы Гарвардтың Микророботика зертханасының зерттеушілері пьезоэлектрлік актуаторлар арқылы 0,43 граммға дейін 15 мм х 15 мм х 20 мм-ге дейін шағыншалады, ол 7 текше миллиметрлік жұмыс кеңістігінде 5 микрометрлік дәлдікпен 1,3 г пайдалы жүктемені жылжыта алады, 215 м / с жылдамдықпен 0,45 м / с жылдамдыққа жетеді.
Дизайн
Дельта роботы - параллель робот, яғни ол негізді соңғы эффектпен байланыстыратын бірнеше кинематикалық тізбектерден тұрады. Роботты төрт штрихті байланыстың кеңістіктік жалпылауы ретінде де қарастыруға болады. Дельта роботының негізгі тұжырымдамасы - соңғы платформаның қозғалысын таза трансляцияға, яғни айналусыз X, Y немесе Z бағыттағы қозғалысқа ғана шектейтін параллелограмдарды пайдалану. Роботтың негізі жұмыс орнының үстінде орнатылған және барлық іске қосылғыштар оған орналастырылған. Басынан үш ортаңғы буыны шығады. Бұл қолдардың ұштары шағын үшбұрышты платформаға жалғастырылған. Кіріс сілтемелерінің іске қосылуы үшбұрышты платформаны X, Y немесе Z бағыты бойынша жылжытады. Ағытуды сызықтық немесе айналымдық актуаторлармен, кемсітулермен немесе оларсыз (тікелей қозғалтқыш) жасауға болады. Барлық қозғалтқыштар негізге орналастырылғандықтан, қолдар жеңіл композитті материалдан жасалуы мүмкін. Нәтижесінде, дельта роботының қозғалатын бөліктері аз инерциялы болады. Бұл өте жоғары жылдамдық пен жоғары жылдамдықты қамтамасыз етеді. Барлық қолдарды соңғы эффектке біріктіру роботтың қаттылығын арттырады, бірақ оның жұмыс көлемін азайтады. Реймонд Клауэлдің нұсқасында төрт еркіндік дәрежесі бар: 100 г-ға дейін. Дельта кубогы: EPFL университетінің LSRO зертханасы әзірлеген, монолитті конструкцияда салынған, иілу шаршы буындары бар дельта роботы. Бұл робот өте жоғары дәлдікті қолдануға арналған. Бірнеше "сызықтық дельта" құрылғылары әзірленді, онда қозғалтқыштар қолды айналдырудың орнына сызықтық іске қосылғыштарды қозғалтады. Мұндай сызықтық дельталық құрылғыларда айналымдық дельталық құрылғыларға қарағанда жұмыс көлемі әлдеқайда көп болуы мүмкін. Дельта роботтарының көпшілігі ротациялық актуаторларды қолданады. Жақында 3D принтердің жаңа дизайнын жасау үшін тік сызықтық актуаторлар (сызықтық дельталық дизайнды пайдалану) қолданылды. Бұлар кәдімгі 3D принтерлерге қарағанда артықшылықтарды ұсынады, өйткені олар жабдыққа салыстырмалы инвестиция үшін үлкен көлемге тез қол жеткізеді.
Delta cube: developed by the EPFL university laboratory LSRO, a delta robot built in a monolithic design, having flexure hinges joints. This robot is adapted for ultra high precision applications. Several "linear delta" arrangements have been developed where the motors drive linear actuators rather than rotating an arm. Such linear delta arrangements can have much larger working volumes than rotational delta arrangements. The majority of delta robots use rotary actuators. Vertical linear actuators have recently been used (using a linear delta design) to produce a novel design of 3D printer. These offer advantages over conventional leadscrew based 3D printers of quicker access to a larger build volume for a comparable investment in hardware.
Қолданбалар
Дельта роботтарының жоғары жылдамдығын пайдаланатын салалар - тамақ, дәрі-дәрмек және электроника өнеркәсібі. Сырғанақ өзінің қаттылығы үшін хирургияда да қолданылады, атап айтқанда, Surgiscope микроскопиялық ұстаушы жүйе ретінде қолданылатын дельта робот. Дельта робот құрылымы, сондай-ақ, тактикалық контроллерлерді құру үшін пайдаланылуы мүмкін. Соңғы уақытта бұл технология 3D принтерлерге бейімделген.