ピックアンドプレースロボットは、オブジェクトをピックアップして目的の場所に配置するために使用されるロボットです。それは、水平、垂直、および回転軸の動きを提供する円筒形ロボット、2つの回転および1つの直線運動を提供する球形ロボット、多関節ロボットまたはスカラロボット（3つの垂直軸回転アームを備えた固定ロボット）である可能性があります。

利点

先に進む前に、ピックアンドプレースロボットが好まれるいくつかの理由を見てみましょう。

人間に比べて高速で、数秒で作業を完了できます。
それらは柔軟性があり、適切な設計になっています。
それらは正確です。
それらは作業環境の安全性を高め、実際に飽きることはありません。

Pick NPlaceロボットの部品

Nプレイスロボットを選ぶ

ピックアンドプレースロボットが実際に何で構成されているかを見てみましょう。

ローバーへ ：円柱や球などの複数の剛体、関節、リンクで構成されるロボットの本体です。マニピュレータとも呼ばれます。
エンドエフェクタ ：物体をつかんだり扱ったりする目的で使用されるのは、ローバーの最後のジョイントに接続されたボディです。それは人間の腕にたとえることができます。
アクチュエータ ：彼らはロボットの運転手です。それは実際にロボットを作動させます。サーボモーター、ステッピングモーター、空気圧シリンダー、油圧シリンダーなど、どのモーターでもかまいません。
センサー： これらは、ロボットが全体としてスムーズに機能することを確認するために、内部状態と外部状態を感知するために使用されます。センサーには、タッチセンサー、IRセンサーなどが含まれます。
コントローラ ：センサーフィードバックに基づいてアクチュエーターを制御し、すべての関節の動きを制御し、最終的にはエンドエフェクターの動きを制御するために使用されます。

基本的なピックアンドプレイスロボットの動作：

の基本機能ロボットを選んで配置するその関節によって行われます。関節は人間の関節に類似しており、ロボットの2つの連続する剛体を結合するために使用されます。それらは、ロータリージョイントまたはリニアジョイントにすることができます。ロボットのリンクに関節を追加するには、その体の部分の自由度と動きの程度を知る必要があります。自由度は、体の直線運動と回転運動を実装し、運動度は、体が移動できる軸の数を意味します。

シンプルなピックアンドプレイスロボット

“2進数から8進数への変換方法 ”

単純なピックアンドプレースロボットは、可動ベース上の2つの剛体で構成され、回転ジョイントで接続されています。回転ジョイントは、いずれかの軸を中心に360度回転するジョイントです。

底部またはベースには、直線運動を提供するホイールが取り付けられています。
1^stリジッドボディは固定されており、エンドエフェクタが提供されている2番目のリジッドボディをサポートします。
2^nd剛体は3軸すべてで動き、3自由度があります。 1に接続されています^st回転ジョイント付きのボディ。
エンドエフェクタは、コンポーネントのすべての側面に到達し、任意の高さの位置を占めるために、6つの自由度すべてに対応する必要があります。

全体として、基本的なピックアンドプレースロボットは次のように機能します。

ベースの下にあるホイールは、ロボットを目的の場所に移動するのに役立ちます。
エンドエフェクタを支持するリジッドボディは、オブジェクトが配置される位置に到達するまで曲がったり真っ直ぐになったりします。
エンドエフェクタは、強いグリップでオブジェクトを拾い上げ、目的の位置に配置します。

ピックアンドプレースロボットについて簡単に説明したので、基本的な質問は、実際にどのように制御するかです。

エンドエフェクタの動きを制御することで、簡単なピックアンドプレースロボットを制御できます。運動は、油圧運動を使用すること、すなわち、圧力下で油圧流体を使用してロボットを駆動すること、または空気圧運動を使用すること、すなわち、加圧空気を使用して機械的運動を引き起こすことであり得る。ただし、最も効果的な方法は、モーターを使用して必要なモーションを提供することです。ロボットとエンドエフェクタに必要なモーションを提供するには、モーターを制御する必要があります。

ピックアンドプレイスロボットの制御の実例

キーパッドのボタンをいくつか使ってロボットを制御するのはどうですか？はい、可能です！必要なボタンを押すだけで、ロボットにコマンドを送信して、ロボットを任意の方向に動かしてタスクを実行できます。さらに、これは簡単な無線通信を使用して実現できます。

これが実際にどのように機能するかを見てみましょう。

送信機部分は、マイクロコントローラーに接続されたキーパッドで構成されています。 10進形式のボタン番号はマイクロコントローラーによって4桁の2進数に変換され、そのポートの1つでの並列出力がエンコーダーに適用されます。エンコーダはこのパラレルデータをシリアルデータに変換し、これはシリアルデータを送信するためのアンテナを備えた送信機に送られます。

Pick NPlaceロボットの送信機を示すブロック図

受信側は、マイクロコントローラーに接続されたデコーダーで構成されています。デコーダーは、受信したコマンドをシリアル形式でパラレル形式に変換し、このデータをマイクロコントローラーに提供します。このコマンドに基づいて、マイクロコントローラーは適切な入力信号をモータードライバーに送信して、それぞれのモーターを駆動します。

Pick NPlaceロボットの受信機を示すブロック図

このシステムは、ロボット全体にモーションを提供するための2つのモーターと、腕のモーションを提供するための他の2つのモーターで構成されています。エンドエフェクタまたはグリッパーを制御して、オブジェクトに適切な圧力を加えて効果的に処理し、オブジェクトにソフトグリップ。これは、適切なコマンドでアームモーターを制御することによって保証されます。アームモーターからの出力は10オーム/ 2Wの抵抗に接続され、モーターの過負荷またはロック状態のときに、抵抗の両端に高電圧が発生し、オプトアイソレーターの出力と割り込みでロジックハイレベルが発生します。 pnpトランジスタを介してオプトアイソレータ出力に接続されたマイクロコントローラのピンはロジックロー信号を取得し、グリッパーの他のすべての動作を停止します。

したがって、単純なRF通信を通じて、実際にピックアンドプレースロボットを制御できます。

ピックアンドプレースロボットの実用化：

防衛アプリケーション ：監視や爆弾などの有害物を拾い上げて安全に拡散させるために使用できます。
産業用アプリケーション ：これらのロボットは製造で使用され、必要な部品を取り出して正しい位置に配置し、機械の固定具を完成させます。また、コンベヤーベルトに物を置いたり、コンベヤーベルトから不良品を拾ったりするのにも使用できます。
医療アプリケーション ：これらのロボットは、関節置換術、整形外科、内科手術など、さまざまな外科手術に使用できます。より正確かつ正確に操作を実行します。

これらの用途以外にも、人類に適したさまざまな用途に使用できます。

今、疑問が残ります-ロボットが人間の道を完全に楽にする日はどこまでですか？