六足機器人是一種高精度定位平臺,可以實現精細的位置控制和精確的移動。
它源于希臘語“hexa"(六)和“podos"(腳),意為“有六條腿的東西"。它主要指有六條腿的機器人、生物和機械裝置。其他名稱中帶有“pod"的例子包括單腳架、三腳架和四腳架。
六個獨立的執行器支撐單個運動平臺,使其能夠靈活地改變六個自由度(XYZ 線性軸、俯仰、滾動和偏航旋轉軸)的位置和方向。
六足機器人因其高性能和多功能性,廣泛應用于需要精確定位的眾多領域。在需要同時控制多個軸或搬運形狀復雜的工件時,六足機器人尤為實用。以下是其主要應用的一些示例。
光學系統:硅光子學、光纖、光學透鏡對準
半導體:晶圓和芯片的定位和檢測設備
生物技術:在顯微鏡下操作和排列細胞和生物體
航空航天:飛行模擬器和航天相關設備測試設備
醫療設備:手術機器人和診斷設備的定位
激光加工:激光頭與工件的對準
精密裝配:振動測試、零件裝配、檢查
天文學:望遠鏡定位和跟蹤系統
研發:定位于真空設備
六足平臺,也稱為 Stewart 平臺,是一種并聯運動設計,使用六個獨立的執行器(例如直流電機、步進電機、音圈電機和壓電執行器)來支撐單個運動平臺,使其能夠在六個方向上自由移動。
通過在執行器中加入高分辨率位置傳感器(增量式、絕對式編碼器等),可以在亞微米或納米級檢測和操作每個執行器的運動,從而實現亞微米級的高精度定位和高重復性。
六足機器人的運動平臺由六個執行器支撐,使其具有高的剛性,并可安裝在任何方向。每個執行器均由平行連桿控制,從而實現極其平穩的運動。
六足機器人通過伸縮六個執行器進行操作,因此其運動范圍有限。該范圍稱為工作空間,相對于所用坐標系的原點進行設置。工作空間可能會受到障礙物、負載大小和放置位置等外部因素的限制,但可以通過模擬提前檢查是否能夠獲得所需的運動范圍。
電腦和專用六足機器人控制器通過LAN電纜連接,根據目標位置指令和操作程序,高速處理六個執行器的運動,并以六個自由度并行控制。本質上,執行器以盡可能短的距離移動到目標位置。
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