Обзор манипуляторов грузоподъемностью до семи килограммов

Международная федерация робототехники (IFR) выделила пять основных трендов на 2024 г., среди которых два касаются непосредственно манипуляторов: расширение сферы деятельности коллаборативных манипуляторов и мобильные манипуляторы. Коллаборативные роботы (коботы) — это интеллектуальные устройства, предназначенные для работы совместно с человеком. В отличие от промышленных роботов они спроектированы так, чтобы не подвергать опасности находящихся рядом людей. Рассмотрены небольшие коботы, которые способны безопасно работать в непосредственной близости от оператора, так как обладают сенсорами, останавливающими их при контакте с посторонними объектами. Эти механизмы также можно установить на небольшие мобильные платформы для обеспечения перемещения объектов, технического обслуживания, мониторинга, сварки и других рутинных задач. Исследовано семь коботов различных производителей из Белоруссии, России, Японии, Германии и Китая. Данные получены из статей и открытых источников. Выполнено сравнение результатов исследования. Предложена классификация манипуляторов по различным параметрам.
EDN: TBMDPO, https://elibrary/tbmdpo

Литература

[1] Javaid M., Haleem A., Singh R.P. et al. Significant applications of Cobots in the field of manufacturing. Cogn. Robot., 2022, vol. 2, pp. 222–233, doi: https://doi.org/10.1016/j.cogr.2022.10.001

[2] Weiss A., Wortmeier A.K., Kubicek B. Cobots in industry 4.0: a roadmap for future practice studies on human-robot collaboration. IEEE Trans. Hum. Mach. Syst., 2021, vol. 51, no. 4, pp. 335–345, doi: https://doi.org/10.1109/THMS.2021.3092684

[3] Mörtl A., Lawitzky M., Kucukyilmaz A. et al. The role of roles: physical cooperation between humans and robots. Int. J. Robot Res., 2012, vol. 31, no. 13, pp. 1656–1674, doi: https://doi.org/10.1177/0278364912455366

[4] Phan T.P., Chao P.C.-P., Cai J.J. et al. A novel 6-DOF force/torque sensor for COBOTs and its calibration method. IEEE ICASI, 2018, pp. 1228–1231, doi: https://doi.org/10.1109/ICASI.2018.8394511

[5] Alenjareghi M.J., Keivanpour S., Chinniah Y.A. et al. Computer vision-enabled real-time job hazard analysis for safe human–robot collaboration in disassembly tasks. J. Intell. Manuf., 2024, doi: https://doi.org/10.1007/s10845-024-02519-8

[6] Staretu I. Robotic arms with anthropomorphic grippers for robotic technological processes. Proceedings, 2020, vol. 63, no. 1, art. 77, doi: https://doi.org/10.3390/proceedings2020063077

[7] Gasparetto A., Scalera L. A brief history of industrial robotics in the 20th century. Advances in Historical Studies, 2019, vol. 8, no. 1, pp. 24–35, doi: https://doi.org/10.4236/ahs.2019.81002

[8] Lee D., Seo T.W., Kim J. Optimal design and workspace analysis of a mobile welding robot with a 3P3R serial manipulator. Rob. Auton. Syst., 2011, vol. 59, no. 10, pp. 813–826, doi: https://doi.org/10.1016/j.robot.2011.06.004

[9] Mason M.T., Pai D.K., Rus D. et al. A mobile manipulator. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, 1999, vol. 3, pp. 2322–2327, doi: https://doi.org/10.1109/ROBOT.1999.770452

[10] Marques L., Martins A., de Almeida A.T. Environmental monitoring with mobile robots. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, 2005, pp. 3624–3629, doi: https://doi.org/10.1109/IROS.2005.1545133

[11] Crane III C.D., Duffy J. A dynamic analysis of a spatial manipulator to determine payload weight. J. Robot. Syst., 2003, vol. 20, no. 7, pp. 355–371, doi: https://doi.org/10.1002/rob.10091

[12] Shiakolas P.S., Conrad K.L., Yih T.C. On the accuracy, repeatability, and degree of influence of kinematics parameters for industrial robots. Int. J. Model. Simul., 2002, vol. 22, no. 4, pp. 245–254, doi: https://doi.org/10.1080/02286203.2002.11442246

[13] Wang K., Lien T.K. Structure design and kinematics of a robot manipulator. Robotica, 1988, vol. 6, no. 4, pp. 299–309, doi: https://doi.org/10.1017/S0263574700004665

[14] Sanjuan J., Rahman M., Rulik I. Forward kinematic analysis of Dobot using closed-loop method. IJRA, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 153–159, doi: http://doi.org/10.11591/ijra.v9i3.pp153-159

[15] Pichkalev M., Lavrenov R., Safin R. et al. Face drawing by KUKA 6 axis robot manipulator. DeSE, 2019, pp. 709–714, doi: https://doi.org/10.1109/DeSE.2019.00132

[16] Wei B., Shu S.H., Zhang Y. et al. Kinematics analysis and trajectory planning simulation of manipulator based on AUBO-I5. IEEE ICDSBA, 2020, pp. 72–75, doi: https://doi.org/10.1109/ICDSBA51020.2020.00025