Buzdugan I.D., Mogan Gh.L. Proiectarea roboților ficși. Universitatea Transilvania din Braşov

Anexa.3.1.1 Aspecte generale despre prehensoare

Tipuri și caracteristici ale prehensoarelor

Studiile privind prehensiunea unui obiect se realizează asociind obiectului de manipulat un sistem de coordonate cartezian drept (xzy), de obicei, cu centrul în centrul de greutate (CG) al acestuia (fig. 1,a). Sistemul de coordonate (XYZ) asociat punctului caracteristic (PC) al dispozitivului de prehensiune se consideră ca sistem de referinţă în vederea stabilirii poziţiei şi orientării obiectului de prehensat.

a b

Fig. 1 Poziţionarea şi mobilităţile obiectuluiprehensat:

a – cu prehensor cu două bacuri; b – mişcări posibile

Tab. 4.1 Clasificarea dispozitivelor de prehensiune

Criteriul	Tipul dispozitivului	Obs.
După posibilităţile de folosire	Specializat	Pentru mai multe obiecte
	Specific	Numai pentru un obiect cu formă particulară
După tipul structurii obiectului	Pentru obiecte rigide	Dispozitivul se adaptează obiectului și proceselor
	Pentru obiecte deformabile
	Pentru obiecte cu structură casantă
Tipul acţionării (realizarea forţei de strângere)	Pneumatic pentru operaţii simple de manipulare
	Hidraulic	Doar în cazuri de excepţie, când trebuie manipulate piese grele
	Electric	Frecvent întâlnite în practică
	Electromagnetic
Numărul de obiecte manipulate	Simplu	Prehensiunea unui obiect
	Dublu	Prehensiunea simultană a două obiecte
Posibilitatea de corectare a erorilor de poziţionare şi orientare	Cu complianţă	Pentru operaţii de montaj
	Fără complianță	Pentru obiecte rigide
Asemănarea cu mâna umană	Antropomorf	Prehensiunea cu 5 degete
	Neantropomorf	Prehensiunea cu 2, 3 degete
Construcţia elementelor de contact	Cu bacuri	Prehensiunea se realizează prin apucare
	Cu degete (gheare)
	Cu tentacule	Prehensiunea se realizează prin înfăşurare
Numărul de puncte de contact	Un singur punct	Siguranţa prinderii creşte cu creşterea numărului contactelor
	Două puncte
	Trei puncte
	Patru sau mai multe puncte
Precizia de strângere	Cu forţă de strângere constantă	Fără controlul preciziei de strângere
	Cu forţă de strângere variabilă	Cu controlul local al forţei de strângere
Menţinerea obiectului în timpul manipulării	Prin formă	Se asigură echilibrul forţelor normale din contacte
	Prin frecare	Se asigură echilibrul forţelor de frecare din contacte
	Prin formă şi frecare	Se asigură echilibrul forţelor normale şi de frecare din contacte
Configuraţiile de prindere	De precizie	Pentru obiecte mici, prehensiunea se realizează doar cu bacurile
	De forţă	Pentru obiecte grele, prehensiunea se realizează cu bacurile și baza prehensorului
	De precizie şi de forţă	Pentru piese mici și grele

Prehensiunea cu mâini mecanice se poate realiza în configuraţii diferite,de obicei, concepute după forma obiectului (paralelipipedică, sferică, cilindrică etc.). Numărul de bacuri (degete) se adoptă în funcție de tipul suprafețelor obiectului manipulat și de modul specific de prindere: axială, radială, oblică, laterală etc.

a	b	c	d	e
Fig. 2 Tipuri de prehensoare: a – cu două bacuri paralele; b – cu două degete; c – cu trei degete simetrice; d – cu trei degete asimetrice; e – cu cinci degete (antropomorf)

Tab.1 Caracteristicile proceselor şi dispozitivelor de prehensiune

Caracteristica	Descrierea
Sarcina	Valoarea nominală a masei obiectului de prehensat, exprimată în kg, în vederea manipulării/transferului dintr-o poziție inițială într-o poziție finală.
Forţa de strângere	Valoarea maximă a forţei de apăsare a prehensorului asupra obiectului, exprimată în N, cu scopul menținerii acesteia în timpul manipulării a poziţiei faţă de prehensor.
Preciziade prehensiune (prindere)	Erorile de poziţionare a obiectului prehensat şi manipulat, de obicei exprimate în zecimi de mm, care indică abaterile punctelor de poziţionare efective de la punctul ţintă (fig.1).
Stabilitatea (siguranţa)	O prindere (apucare) este considerată a fi stabilă dacă obiectul prins revine întotdeauna la forma/poziția inițială ori de câte ori este scos din acea poziție prin acţiuni perturbatoare.
Dexteritatea	Abilitatea prehensorului de a transmite mișcarea obiectului prehensat.
Versatilitea	Prehensorul pe lângă funcţia principală poate avea şi alte funcţii suplimentare care asigură flexibilitate operațională mărită şi poate prinde cu ușurință obiecte de diferite forme şi dimensiuni diverse.