Робот-манипулятор – это автоматическое устройство для управления пространственным положением объектов и выполнения других двигательных операций в зависимости от заложенных в его управляющую систему функций.

По своей конструкции такая машина напоминает человеческую руку и двигается подобно ей.

Промышленные роботы-манипуляторы используются совместно с другими компонентами автоматизированных систем и позволяют повышать производительность предприятий, снижать количество бракованной продукции.

Механизм робота

Главным рабочим механизмом робота-манипулятора является устройство для выполнения специальных функций, расположенное на «запястье» машины. Это может быть рабочий инструмент, схват, крюк или любое другое приспособление.

Широко распространены роботы с механизмом захвата, которые осуществляют поднятие и перемещение изделий.

Они оснащаются механическими «пальцами» для удержания предметов или присосками для транспортировки плоских объектов.


Робот-манипулятор с присоской


Также на месте рабочего органа могут располагаться распылительные устройства на покрасочных производствах, нож, дрель, отвертка или другое оборудование.

Для обеспечения передвижения рабочего органа конструкцией робота-манипулятора предусмотрен исполнительный механизм. Последовательно соединенные звенья системы обладают определенной степенью подвижности.

Одна группа звеньев отвечает за перемещение рабочего органа к заданному месту, другие – за его ориентацию в рабочем пространстве. Сочленения роботов могут быть поступательными и вращательными.

Для обеспечения работы исполнительного и рабочего устройств робот оснащен приводами: электрическими, пневматическими либо гидравлическими, причем около половины современных манипуляторов работают на электрических приводящих механизмах.

Управляющая система – это комплекс устройств, которыми осуществляется координация движений манипулятора.


Управление может осуществляться посредством:

  • Программы, которая заносится в запоминающую систему робота
  • Программ и сенсорной системы, которая анализирует данные из окружающей среды для корректировки работы
  • Сенсорных приборов, с помощью которых аппарат самостоятельно принимает решения о своих действиях, а также обучается, используя предыдущий опыт работы
  • Передачи команд оператором – человек дистанционно регулирует действия каждого звена
  • Копирования действий оператора
  • Взаимодействия с оператором

Разработка робота-манипулятора

Разработка-робота манипулятора включает в себя проектирование, прототипирование и последующую модернизацию всех узлов и механизмов устройства для последующего внедрения машины в серийное производство.

Долговременная работа манипуляторов без необходимости их обслуживания – один из важных вопросов, решение которого должно осуществляться уже на этапе разработки устройств.

Вследствие высокого трения в подвижных узлах робота детали преждевременно выходят из строя, из-за чего дорогостоящие аппараты нуждаются в ремонте или замене.

Одним из наиболее эффективных способов обеспечения бесперебойной работы роботов является применение материалов, реализующих технологию твердой смазки. В России такие составы разрабатывает и выпускает компания «Моденжи».

На шестерни рулевых механизмов и другие узлы трения сборочных роботов манипуляторов наносятся антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1066 и MODENGY 1005.


Шестерни роботов-манипуляторов


За счет снижения и стабилизации трения предотвращается скачкообразное движение, повышается точность позиционирования изделий, увеличивается надежность и срок службы роботов.

Робот-манипулятор: преимущества и основные сферы применения

Основная сфера применения манипуляторов – автоматизация производств.

Роботы выполняют монотонную работу, требующую высокой точности.


Благодаря применению манипуляторов достигаются:

  • Увеличение объемов производства продукции, так как нет необходимости в остановке роботов
  • Уменьшение издержек
  • Повышение качества готовых изделий за счет снижения рисков брака продукции из-за влияния «человеческого фактора»
  • Возможность осуществления работ в опасных условиях без риска нанесения вреда здоровью человека

С помощью манипуляторов осуществляются многие основные и вспомогательные технологические операции, такие как перемещение изделий, погрузочно-разгрузочные работы, сварка, литье, покраска, фрезерование, шлифовка, штамповка, полировка, сборка конструкций и др.


Манипуляторы на автомобильном производстве


Больше всего роботов задействовано в автомобильной промышленности. Они собирают изделия на конвейерах, осуществляют обработку и покраску деталей.