अंतिम प्रयास | रोबोट एंड एफ़ेक्टर | 5+ प्रकार और महत्वपूर्ण विशेषताएं

अंतिम प्रयास | रोबोट एंड एफ़ेक्टर | 5+ प्रकार और महत्वपूर्ण विशेषताएं

रोबोट ग्रिपर

छवि स्रोत: "पकड़"(CC BY-NC 2.0) jev55 द्वारा

चर्चा का विषय: रोबोट एंड एफेक्टर और इसकी विशेषताएं

रोबोट एंड एफ़ेक्टर क्या है?

अंतिम प्रयास | एंड इंफ़ेक्टर परिभाषा

एक रोबोट अंत प्रेरक या रोबोटिक ग्रिपर रोबोट आर्म हार्डवेयर के अंत से जुड़ा एक यांत्रिक हिस्सा है जो पर्यावरण के सीधे संपर्क के लिए अभिप्रेत है और सटा हुआ। इस यांत्रिक भाग का उद्देश्य दुनिया में रोबोट के अनुप्रयोग के अधीन है। सीरियल मैनिपुलेटर के मामले में, रोबोटिक ग्रिपर आमतौर पर हार्डवेयर के अंतिम लिंक में होता है। अंत प्रभावक को ग्रिपर भी कहा जाता है, और यह मानव शरीर के हाथ के समान होता है।

यह मोबाइल रोबोट के पहियों या पैरों से अलग है जिसमें बाद वाले का उपयोग केवल रोबोट की गतिशीलता को सुविधाजनक बनाने के लिए किया जाता है। लेकिन रोबोट एंड इफ़ेक्टर प्रकृति में अनुप्रयोग-विशिष्ट है और इसमें किसी ऑब्जेक्ट में हेरफेर करने के लिए अलग-अलग उद्देश्यों को समायोजित करने के लिए विभिन्न डिज़ाइन शामिल हैं।

रोबोट एंड एफेक्टर डिजाइन

अंतिम प्रयास की स्थिति

अंत प्रभावक को आमतौर पर रोबोट मैनिपुलेटर के अंत में संलग्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसलिए 'एंड ऑफ आर्म टूलिंग' शब्द का प्रयोग उपयुक्त मामलों में भी किया जाता है। यह पर्यावरण के साथ अंतिम प्रभावक के सीधे संपर्क की सुविधा प्रदान करता है। इसलिए, रोबोट के अनुप्रयोग के अनुसार ग्रिपर के माध्यम से किसी वस्तु का हेरफेर होता है। ये आमतौर पर उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं के अलावा विशेष प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कस्टम-अनुरूप होते हैं।

रोबोट में एंड एफेक्टर्स के प्रकार

रोबोट एंड-इफ़ेक्टर को ग्रिपर और हथियाने वाली वस्तु के बीच एक स्थिर पकड़ प्राप्त करने के लिए भौतिक प्रभाव उपयोग के आधार पर चार सामान्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है।

  1. प्रभावकारी ग्रिपर: ये जबड़े या पंजे होते हैं जो वस्तु को सीधे प्रभावित करते हुए शारीरिक लोभी प्रदर्शित करते हैं।
  2. आक्रामक ग्रिपर: ये पिंस, सुई या हैकल्स जैसे तीक्ष्ण बिंदु सतह हैं जो वस्तु की सतह के अंदर भौतिक पैठ को प्रदर्शित करते हैं। टेक्सटाइल, कार्बन और ग्लास फाइबर हैंडलिंग में एप्लिकेशन देखे जा सकते हैं।
  3. एस्ट्रिक्टिव ग्रिपर: ये ग्रिपर्स एक वैक्यूम, मैग्नेटो- या इलेक्ट्रोडेशियन का उपयोग करके ऑब्जेक्ट की सतह पर आकर्षक बल लागू करते हैं।
  4. संयुक्ताक्षर ग्रिपर: इन ग्रिपर्स को गोंद, सतह के तनाव या ठंड जैसे आसंजन को प्रदर्शित करने के लिए सीधे संपर्क की आवश्यकता होती है।

एंड एफेक्टर उदाहरण

मैकेनिकल एंड एफेक्टर | मैकेनिकल ग्रिपर अंत प्रेरक

अंत प्रेरक
बेसिक फोर्स क्लोजिंग एंड एफेक्टर
छवि क्रेडिट:चोझिट्स at अंग्रेजी विकिपीडिया, एक अज्ञात उपयोगकर्ता द्वारा चमक को बदल दिया गया, अंत प्रेरकसार्वजनिक डोमेन के रूप में चिह्नित किया गया है, और अधिक विवरण Wiमल्टीमीडिया कॉमन्स
अंतिम प्रयास | रोबोट एंड एफ़ेक्टर | 5+ प्रकार और महत्वपूर्ण विशेषताएं
अंत प्रेरक
छवि क्रेडिट: एलेक्सगैस, सीसी बाय-एसए 3.0 https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0, via Wikimedia Commons

रोबोट एंड एफ़िसर ग्रिपर | विभिन्न प्रकार के अंत प्रभाव वाले

कुछ ग्रिपर को ऑपरेशन के उनके सिद्धांत द्वारा वर्गीकृत किया गया है। उनमें से कुछ नीचे संक्षेप में चर्चा की गई है:

बर्नौली ग्रिपर

यह ग्रिपर और वस्तु को समझे जाने के बीच एयरफ्लो का दोहन करके बर्नौली के सिद्धांत को लागू करता है। यह एक उठाने वाला बल उत्पन्न करता है जो ग्रिपर और ऑब्जेक्ट को एक दूसरे के सीधे संपर्क में आए बिना करीब लाता है। इसलिए, बर्नौली ग्रिपर एक विवादास्पद ग्रिपर है। बर्नौली ग्रिपर के अनुप्रयोगों को फोटोवोल्टिक सेल हैंडलिंग, अर्धचालक विनिर्माण उद्योगों और कपड़ा उद्योग में देखा जा सकता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक ग्रिपर

 यह ग्रिपर और ऑब्जेक्ट के बीच चार्ज-अंतर का उपयोग करके इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज की विशेषताओं का शोषण करता है। ग्रिपर स्वयं इस चार्ज-अंतर को सक्रिय करता है।

वैन डेर वाल्स ग्रिपर

वैन डेर वाल्स ग्रिपर ग्रिपर और तात्विक वस्तुओं के बीच कम इलेक्ट्रोस्टैटिक बल का शोषण करता है।

केशिका ग्रिपर

केशिका ग्रिपर्स ग्रिपर और वस्तु के बीच एक तरल मेनिस्कस की सतह के तनाव का उपयोग करते हैं और इसके अभिविन्यास और लोभ की ओर।

क्रायोजेनिक ग्रिपर

क्रायोजेनिक ग्रिपर्स तरल की एक छोटी मात्रा को फ्रीज करके बर्फ बनाते हैं, जो तब वस्तु को उठाने और पकड़ने के लिए अनिवार्य बल की आपूर्ति करने के लिए उपयोग किया जाता है। क्रायोजेनिक ग्रिपर के आवेदन को खाद्य हैंडलिंग और कपड़ा लोभी में देखा जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक ग्रिपर

उपरोक्त श्रेणियों की तुलना में अल्ट्रासोनिक ग्रिपर प्रकृति में जटिल हैं, जो एक हिस्से को ऊपर उठाने और एक निश्चित स्तर पर इसे संलग्न करने के लिए दबाव की लहरों का शोषण करते हैं। भार को सूक्ष्म स्तर और वृहद स्तर दोनों पर देखा जा सकता है। सूक्ष्म-स्तरीय उत्तोलन पेंच और गैसकेट-हैंडलिंग में स्पष्ट है। इसके विपरीत, मैक्रो-स्केल उठाने को एक फोटोवोल्टिक सेल या सी सब्सट्रेट हैंडलिंग और लेजर स्रोत में देखा जा सकता है।

घुसपैठ करने वाला

यह जबड़े की एक विशिष्ट श्रेणी है जो वस्तुओं को लोभी करने के लिए घर्षण बल का उपयोग करती है। एक घुसपैठिया ग्रिपर का एक उदाहरण एक सुई ग्रिपर है। इन्हें इंट्रूसिव ग्रिपर कहा जाता है क्योंकि वे दोनों घर्षणों का शोषण करते हैं और विशेषता को मानक मैकेनिकल ग्रिपर के रूप में शामिल करते हैं।

मैकेनिकल ग्रिपर का सबसे विशिष्ट प्रकार दो-तीन या पांच उंगलियों वाले बहु-उँगलियों वाला ग्रिपर है।

अंतिम प्रभाव व्यापक रूप से टूलींग उद्योग में उपयोग किए जा सकते हैं जैसे कि असेंबली में स्पॉट-वेल्डिंग, पेंट के आवेदन में एकरूपता के लिए स्प्रे-पेंटिंग, और अन्य स्थितियों में जहां मानव हितों की रक्षा आवश्यक हो जाती है। सर्जिकल रोबोट भी, अंतिम प्रभाव वाले होते हैं जो प्रक्रिया की आवश्यकताओं के अनुसार अनुकूलित होते हैं।

एंड एफेक्टर्स कैसे काम करते हैं?

एक रोबोट एंड इफ़ेक्टर मूल रूप से रोबोट का व्यावसायिक अंत होता है। यदि यह नहीं है, तो एक रोबोट ज्यादातर किसी काम का नहीं होता है क्योंकि यह उन उपकरणों से रहित होता है जो किसी विशेष उद्देश्य की पूर्ति के लिए मुख्य कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, एक व्यक्त रोबोटिक भुजा को आमतौर पर अपने कार्यक्षेत्र के भीतर एक विशेष स्थान तक पहुंचने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। फिर भी, एंड इफ़ेक्टर की उपलब्धता के बिना, यह उस ऑपरेशन को नहीं कर सकता है जिसे इसे सौंपा गया है, जिससे इसका अस्तित्व बेमानी हो जाता है।

यद्यपि टूलींग के लिए यह मुख्य उपकरण हर उद्देश्य के लिए कस्टम डिज़ाइन किया गया है, बुनियादी अंतर्निहित कार्य सिद्धांत कमोबेश वही रहता है। इसलिए यह अत्यंत महत्वपूर्ण है कि हम समझें कि रोबोट एंड इफेक्टर कैसे काम करता है। यह न केवल हमें उपकरण की डिजाइन प्रक्रिया में सहायता करेगा बल्कि हमारे उद्देश्य के लिए सही अंत प्रभावक चुनने में भी हमारी सहायता करेगा। रोबोटिक ग्रिपर शारीरिक रूप से मैनिपुलेटर की कलाई पर लगाया जाता है, इसके बाद बिजली कनेक्शन का लगाव होता है। बिजली कनेक्शन प्रकृति में हाइड्रोलिक, वायवीय या इलेक्ट्रिक हो सकते हैं।

मुख्य बल घटक आधार लिंक पर उत्पन्न होता है, जो गति उत्पन्न करता है। इस गति को तब लिंक द्वारा लिंक स्थानांतरित किया जाता है जब तक कि रोबोट मैनिपुलेटर की चरम परिधि, जहां ग्रिपर संलग्न होता है। यह मामला तब मान्य होता है जब एक एक्चुएटर बेस के रोबोटिक मैनिपुलेटर को शक्ति प्रदान करता है। लेकिन यह व्यक्तिगत संबंधों की बल सीमा से मामूली विचलन के साथ भी खराबी और संरचनात्मक विफलता का कारण बन सकता है।

प्रत्येक संयुक्त में स्वदेशी एक्ट्यूएटर्स के उपयोग के साथ इंजीनियरिंग में उन्नति ने रोबोटिक मैनिपुलेटर का उपयोग करने की दिशा में अधिक लचीलापन पैदा किया है। हर लिंक व्यक्तिगत रूप से अधिक शक्ति उत्पन्न कर सकता है, और रोबोट एंड इफ़ेक्टर कलाई पर लगे एक्ट्यूएटर से पूरी शक्ति का दोहन कर सकता है। यह अंतिम प्रभावकार को भारी वस्तुओं को उठाने और बेहतर वातावरण को बेहतर बनाने में सक्षम बनाता है।

रोबोट ड्राइव सिस्टम और एंड एफेक्टर्स

रोबोट ड्राइव सिस्टम पूरे रोबोट के संचालन के लिए बिजली की आपूर्ति के लिए जिम्मेदार हैं। रोबोट की गति, भार वहन करने की क्षमता, और दक्षता सभी ड्राइव तंत्र द्वारा निर्धारित की जाती हैं। जोड़तोड़ के शरीर, हाथ, हावभाव और कलाई के लिए अपेक्षित चाल को निष्पादित करने के लिए, व्यक्तिगत जोड़ों के आंदोलनों को ठीक से नियंत्रित किया जाना चाहिए। रोबोट को शक्ति प्रदान करने वाला ड्राइव डिवाइस यह काम करता है।

औद्योगिक अनुप्रयोगों में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रोबोट ड्राइव सिस्टम नीचे चर्चा की गई है।

बिजली से चलने वाली गाड़ी

इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम रोबोट को उच्च गति पर या उच्च बिजली के साथ स्थानांतरित कर सकते हैं। इस प्रकार के रोबोट को डीसी सर्वो मोटर्स या डीसी स्टेपिंग मोटर्स का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है। इसका उपयोग घूर्णी और रैखिक दोनों जोड़ों के साथ किया जा सकता है। छोटे रोबोट और सटीक सिस्टम इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम से लाभ उठा सकते हैं। सबसे विशेष रूप से, यह परिशुद्धता और स्थिरता में सुधार हुआ है। इस उपकरण का एक नुकसान है: यह काफी अधिक महंगा है। मेकर 110 रोबोट इस तरह के ड्राइव तंत्र का एक उदाहरण है।

हाइड्रोलिक ड्राइव

हाइड्रोलिक ड्राइव सिस्टम विशेष रूप से बड़े पैमाने पर रोबोट के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम की तुलना में अधिक शक्ति या गति देने में सक्षम है। दोनों रैखिक और घूर्णी संयुक्त इस ड्राइव तंत्र से लाभान्वित हो सकते हैं। रोटरी वेन एक्ट्यूएटर रोटरी गति उत्पन्न करते हैं, जबकि हाइड्रोलिक पिस्टन रैखिक गति पैदा करते हैं। इस ड्राइव का सबसे महत्वपूर्ण पहलू हाइड्रोलिक तेल रिसाव है। 'अनमैट 2000 सीरीज़ रोबोट ’हाइड्रोलिक ड्राइव सिस्टम रोबोट का एक उदाहरण है।

वायवीय ड्राइव | न्यूमेटिक एंड एफेक्टर

वायवीय ड्राइव सिस्टम विशेष रूप से <5 के साथ छोटे रोबोटों के अनुकूल हैंo आजादी। इसमें उच्च परिशुद्धता और गति होने की क्षमता है। रोटरी actuators रोटरी आंदोलनों को प्राप्त करने के लिए इस ड्राइव तंत्र पर कार्य कर सकते हैं। पिस्टन का उपयोग जोड़ों को फिसलने के लिए अनुवाद संबंधी संकेत प्रदान करने के लिए भी किया जा सकता है। हाइड्रोलिक ड्राइव की तुलना में, यह तंत्र कम खर्चीला है। इस विधि का नकारात्मक पक्ष यह है कि यह तेज संचालन के लिए उपयुक्त नहीं होगा।

इलेक्ट्रिक और हाइड्रोलिक ड्राइव सिस्टम सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले दो प्रकार के ड्राइव सिस्टम हैं। विस्तृत चर्चा मिल सकती है यहाँ.

अंतिम प्रयास बल

ग्रिपर तंत्र

रोबोटिक मैनिपुलेटर के पूरे शरीर में विभिन्न बल काम कर रहे हैं। इस सूची में प्रमुख बल घर्षण बल है क्योंकि वही निर्धारित करता है कि वस्तु को किसी भी संभावित नुकसान को रोकने के लिए पकड़ कितनी कठोर या नरम होनी चाहिए।

एंड इफ़ेक्टर की ग्रिप इतनी मजबूत और लचीली होनी चाहिए कि वह वस्तु के वजन का सामना कर सके और वस्तु की निरंतर गति से उत्पन्न गति और त्वरण को भी संभाल सके। इसलिए किसी वस्तु को पकड़ने के लिए ग्रिपर द्वारा आवश्यक बल की मात्रा की गणना करना अनिवार्य है।

किसी वस्तु पर आवश्यक पकड़ के लिए रोबोट एंड इम्पेलर द्वारा आवश्यक बल को खोजने का सूत्र निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है:

{F = \ frac {ma} {\ mu n}}

जहां

जहां

जहां F= वस्तु को पकड़ने के लिए आवश्यक बल,

m= वस्तु का द्रव्यमान,

a= वस्तु का त्वरण,

µ= घर्षण का गुणांक,

n= ग्रिपर में उंगलियों की संख्या

उपरोक्त समीकरण सामान्यीकृत रूप से अधिक है और इस प्रकार विभिन्न स्थितियों में अपूर्ण माना जाता है। अधिक यथार्थवादी वातावरण के लिए इसे फिट बनाने के लिए, एक और शब्द पेश किया गया है जिसे नीचे संशोधित समीकरण में देखा जा सकता है। यह गुरुत्वाकर्षण की शक्ति में उतार-चढ़ाव का ध्यान रखेगा जो आंदोलन की दिशा से संबंधित होता है। उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ वस्तु के ऊपर की ओर की गति को गुरुत्वाकर्षण में वस्तु के नीचे की गति की तुलना में ग्रिपर में अधिक बल की आवश्यकता होती है।

{F = \ frac {m (a + g)} {\ mu n}}

यहाँ, g गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है, और a वस्तु आंदोलन के कारण त्वरण है।

एक कार्य-संबंधित ग्रिप मानदंड का उपयोग उन ग्रासों को लेने के लिए किया जा सकता है जो कुछ नेत्रहीन इंटरैक्टिव हेरफेर कार्यों के लिए बुनियादी कार्य विनिर्देशों को पूरा करने के लिए सबसे उपयुक्त हैं, जैसे कि लेखन और पेचकश हैंडलिंग। कार्य की विशिष्टताओं को पूरा करने वाले एक मजबूत समझ के मूल्यांकन में सहायता के लिए कई कार्य-उन्मुख मुट्ठीभर स्थिरता मानदंड प्रस्तावित किए गए हैं।

क्या रोबोट एंड एफेक्टर मल्टी फंक्शनल है?

रोबोटिक ग्रिपर डिजाइन और निर्माण के माध्यम से एक से अधिक कार्य कर सकता है। उदाहरण के लिए, घरेलू रोबोट का उद्देश्य वृद्ध और विकलांग लोगों या प्रतिबंधित गतिशीलता वाले किसी भी व्यक्ति की उस मामले में मदद करना है। इसलिए उन्हें पर्यावरण का मानचित्रण करने, वांछित स्थानों पर जाने और आवश्यक वस्तुओं को हथियाने में सक्षम होना चाहिए।

दूसरी ओर, स्वचालन उद्योग में उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक रोबोट मैनिपुलेटर में अंत प्रभावकारक हो सकते हैं जो वस्तुओं को लोभी और उठाने में सक्षम हैं। वह भी टूलींग उपकरण के एक टुकड़े के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इन मामलों में 'आर्म टूलिंग का अंत' बहुत न्यायसंगत है क्योंकि रोबोट एंड इफ़ेक्टर वास्तव में नाम से दर्शाए गए उद्देश्य को पूरा करता है।

एक सर्जिकल रोबोट के मामले में, रोबोट एंड इफ़ेक्टर कस्टम डिज़ाइन किया गया है और वांछित स्थानों से सर्जिकल उपकरणों को लेने के लिए बनाया गया है, उन्हें संचालित किए जा रहे क्षेत्र में हेरफेर करता है और उन उपकरणों का उपयोग करके वास्तविक प्रक्रिया भी करता है।

इसलिए, एक एकल रोबोटिक ग्रिपर को पूरी तरह से अनुसंधान और उत्पन्न होने वाली सटीक गतिविधियों के सावधानीपूर्वक अध्ययन के माध्यम से कई कार्यों और संचालन के लिए डिज़ाइन और निर्मित किया जा सकता है।

रोबोट आर्म ग्रिपर

अंतिम प्रयास | रोबोट एंड एफ़ेक्टर | 5+ प्रकार और महत्वपूर्ण विशेषताएं
आर्टिक मोज़ेक एंड एफ़ेक्टर, छवि क्रेडिट: ईबीए1968Artaic मोज़ेक निर्माण रोबोट, CC बाय 3.0

रोबोट हाथ अंत प्रभावकार

रोबोट के बारे में पढ़ने के लिए डिज़ाइन और उसका उपयोग यहां क्लिक करे.

चुंबकीय ग्रिपर | चुंबकीय अंत प्रभाव

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कारीगर विनिर्देशों, छवि क्रेडिट: जीवित, कारीगरसीसी द्वारा एसए 4.0

पिक एंड प्लेस ग्रिपर | चुनें और अंत प्रभाव डालें

एक धारावाहिक मैनिपुलेटर के रूप में एक रोबोट जिसमें पिक एंड प्लेस एंड इफ़ेक्टर या ग्रिपर टिपिकल होता है, में एक बहु उँगलियों वाला विन्यास होता है। अंतिम प्रभावकार में उंगलियों की संख्या उस वस्तु के आकार, आकार और वजन पर निर्भर करती है जिसे समझा जाना चाहिए। एक विस्तृत चर्चा मिल सकती है यहाँ.

ईशा चक्रवर्ती के बारे में

अंतिम प्रयास | रोबोट एंड एफ़ेक्टर | 5+ प्रकार और महत्वपूर्ण विशेषताएंमेरे पास एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में एक पृष्ठभूमि है, वर्तमान में रक्षा और अंतरिक्ष विज्ञान उद्योग में रोबोटिक्स के अनुप्रयोग की दिशा में काम कर रहा है। मैं एक सतत शिक्षार्थी हूं और रचनात्मक कलाओं के लिए मेरा जुनून मुझे उपन्यास इंजीनियरिंग अवधारणाओं को डिजाइन करने के लिए प्रेरित करता है।
भविष्य में लगभग सभी मानवीय क्रियाओं को प्रतिस्थापित करने वाले रोबोटों के साथ, मैं अपने पाठकों के लिए विषय के मूलभूत पहलुओं को एक आसान और सरल तरीके से लाना पसंद करता हूं। मैं एक साथ एयरोस्पेस उद्योग में प्रगति के साथ अपडेट रहना भी पसंद करता हूं।

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