Что такое манипулятор и захват (грейфер) у робота?
Постоянно встречаю слова «манипулятор» и «захват» у роботов-рук. Это одно и то же или разные части? Из чего состоит рука робота и какие бывают захваты?
2 ответа
Это разные части одной системы.
Манипулятор — это вся рука робота: цепочка звеньев, соединённых подвижными суставами (шарнирами) с приводами (сервоприводы, шаговики, моторы). Манипулятор перемещает свой кончик в нужную точку пространства. Число суставов задаёт степени свободы — обычно от 2-3 (учебные) до 6 (промышленные).
Захват (грипер, грейфер) — это инструмент на конце манипулятора, то, чем робот берёт предметы. Его называют «рабочий орган» (end effector). Захват — частный случай рабочего органа; вместо него может стоять сварочная горелка, пылесос-присоска, дрель.
Виды захватов:
- «Пальцы» (механический грейфер): две-три «губки» сжимаются вокруг предмета. Самый частый у учебных рук.
- Вакуумная присоска: прилипает к ровной поверхности (берёт коробки, стекло, детали).
- Магнитный: для стальных деталей.
- Мягкие (soft) захваты: гибкие «пальцы», аккуратно берут хрупкое (фрукты, яйца).
Связка работает так: обратная кинематика считает углы суставов, манипулятор подводит захват к предмету, захват смыкается и держит. Частая ошибка новичков: слабая серво на захвате — предмет выскальзывает; и наоборот, слишком сильный зажим раздавливает хрупкое. Поэтому в серьёзных захватах есть датчик усилия.
Аналогия с человеком: манипулятор — это рука (плечо-локоть-запястье), захват — это кисть/пальцы. Рука доносит до предмета, кисть его берёт. Захваты бывают разные под задачу: «пальцы» — универсально, присоска — для гладких коробок, магнит — для железа, мягкие — чтобы не раздавить помидор. Меняешь захват — и тот же робот делает другую работу.