Manipulaator on multifunktsionaalne masin, mis suudab automatiseerida positsioneerimise juhtimist ja mida saab ümber programmeerida muutusteks. Sellel on mitu vabadusastet ja seda saab kasutada objektide teisaldamiseks töö tegemiseks erinevates keskkondades. Tööstuslikud manipulaatorid on uus tehnoloogia peaaegu automaatse juhtimise valdkonnas ja neist on saanud tänapäevaste tootmissüsteemide oluline osa.
Manipulaatori käsi kasutatakse toorikute (või tööriistade) haaramiseks ning neil on mitmesuguseid konstruktsioonilisi vorme, näiteks kinnitus-, hoidmis- ja adsorptsioonitüübid, mis sõltuvad haaratava objekti kujust, suurusest, kaalust, materjalist ja töötingimustest. Liikumismehhanism võimaldab käel sooritada mitmesuguseid pöörlemisi (võnkumisi), liikumisi või liitliigutusi, et saavutada etteantud toiming, muuta haaratava objekti asendit ja asendit. Liikumismehhanismi iseseisvat liikumist, näiteks tõstmist, teleskoopimist ja pöörlemist, nimetatakse manipulaatori vabadusastmeks. Objekti haaramiseks mis tahes asendis ja orientatsioonis ruumis on vaja kuut vabadusastet. Vabadusaste on manipulaatori konstruktsiooni võtmeparameeter. Mida rohkem vabadusastmeid, seda suurem on manipulaatori paindlikkus, seda laiem on mitmekülgsus ja seda keerulisem on struktuur. Üldiselt on spetsiaalsetel robotitel 2–3 vabadusastet. Juhtimissüsteemi kasutatakse konkreetsete liigutuste tegemiseks, juhtides manipulaatori iga vabadusastme mootorit. Samuti saab see tagasisidet anduritelt, et moodustada stabiilne suletud ahela juhtimine. Juhtimissüsteemi tuum koosneb tavaliselt mikrokontrolleri kiibist, näiteks mikrokontrollerist või DSP-st, mis on programmeeritud soovitud funktsiooni saavutamiseks.
Tööstuslike manipulaatorite kiire areng on tingitud nende positiivse rolli üha enam tunnustamisest. Esiteks võivad need osaliselt asendada käsitsi töötamist; teiseks võivad need järgida teatud protseduuri, aega ja asendit toorikute teisaldamiseks, laadimiseks ja mahalaadimiseks vastavalt tootmisprotsessi nõuetele; kolmandaks võivad need juhtida vajalikke keevitus- ja montaažipinke. Seega võivad need oluliselt parandada töötajate töötingimusi, tõsta tööviljakust ning kiirendada tööstusliku tootmise mehhaniseerimise ja automatiseerimise tempot. Seetõttu pööravad arenenud tööstusriigid tähelepanu ja investeerivad palju materiaalseid ja rahalisi ressursse uuringutesse ja rakendustesse. Eriti kõrge temperatuuri, kõrge rõhu, tolmu, müra ning radioaktiivsete ja saastavate olukordade puhul on rakendus laialdasem. Hiinas on viimastel aastatel toimunud kiire areng ja saavutatud teatud tulemusi tööstussektori tähelepanu tõttu.
Postituse aeg: 07.09.2022