Il Robot Antropomorfo
Cos'è un Robot antropomorfo ?
E'una macchina a controllo controllo numerico con caratteristiche che richiamano un aspetto umano.
Per la precisione nel nostro caso dovremmo specificare che tratteremo il "BRACCIO antropomorfo" che con la sua cinematica
ci ricorda appunto il braccio completo delle sue articolazioni, spalla, gomito, polso, fino alla "mano" che nella realtà sarà un "utensile", un "tool"
Per chi vuole approfondire, c'è tanto materiale in rete es: [[1]]
Cos'è la Cinematica ?
E' la matematica e geometria che ci serve per configurare la macchina .
Nel caso trattato di un Braccio robotico KUKA KR60 con 6 gradi di libertà ( 6 assi) avremo la seguente cinematica :
Gli assi si identificano con A1,A2,A3,A4,A5,A6
| a | alpha | d | theta | rotDir | maxAngle | minAngle | AxisVelocity |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 350 | -90 | 810 | 0 | -1 | 185 | -185 | 128 |
| 850 | 0 | 0 | 0 | 1 | 35 | -135 | 102 |
| 145 | 90 | 0 | -90 | 1 | 158 | -120 | 128 |
| 0 | -90 | -820 | 0 | 1 | 350 | -350 | 260 |
| 0 | 90 | 0 | 0 | 1 | 117 | -117 | 245 |
| 0 | 180 | -322 | 170 | 1 | 350 | -350 | 322 |
Attualmente questa è la cinematica che Freecad utilizza nell'ambiente Robot ma nella realtà le macchine usano anche l'accelerazione per ogni singolo asse (ma nella rappresentazione visiva della simulazione non è importante)
Come si configura una vera "cella" robotizzata ? (ovvero lo spazio di lavoro del braccio)
Proprio come in una cella (una gabbia) per molto tempo queste macchine operavano circondate da reti e cancelli per impedire l'accesso durante il moto automatico.
Oggi esistono anche altri sistemi ottici o video sorvegliati che permettono di ottenere gli stessi standard di sicurezza.
Dentro alla cella vi è inoltre una delimitazione software impostata con finecorsa logici in modo che risulti impossibile oltrepassare la barriera fisica della cella.
Il braccio si muove usando riferimenti "sistemi di coordinate" secondo le esigenze:
- Riferito alla posizione "Globale"
- Riferito ad una "Base"
- Riferito ad un' "utensile"
- Riferito a qualche altra cinematica esterna
La posizione Globale vede le coordinate X, Y , Z, A°,B° ,C° prendendo come riferimento il centro del asse A1 (ovvero dove è fissato a terra) ed è unica e inalterata dalla messa in servizio del robot.
Le "BASI" sono sistemi di coordinate da prendere in considerazione solo con determinate esigenze (es: un tavolo , un nastro trasportatore ecc.. in una zona fissa scelta della cella)
Gli "Utensili" ovvero le mani sono fissati sull'ultimo asse A6 e possono essere smontate all'occasione per permetterci fare lavori diversi ,la pinza per afferrare , la torcia per saldare , un elettro mandrino per fresare, sono tutti tools che hanno una propria geometria e che andrà sommata alla cinematica globale o usata riferita a se stessa se sarà necessario.
Per quanto riguarda il riferimento a cinematiche esterne (ma non ne ho prova diretta) il sistema del robot1 comunica con il robot2 ecc.. e possono fare movimenti sincronizzandosi senza urtarsi tra loro .
Iniziamo ? La posizione "Home" La posizione home è la prima posizione necessaria per iniziare un ciclo di movimenti ed è da scegliere nello spazio di lavoro. Nel programma KRL (Kuka Robot Language) è scritta in un file e deve essere richiamato ad ogni nuovo ciclo di lavoro. Nel simulatore freecad/Robot la si impone con l'apposita funzione o col bottone grafico
Per inserire il seguente occorre prima copiare nella Dir:/usr/share/Freecad/Mod/Robot/Lib/Kuka/ i due file .csv e .wrl
### Begin command Robot_InsertKukaIR60
App.activeDocument().addObject("Robot::RobotObject","Robot-kr60-3")
App.activeDocument().Robot.RobotVrmlFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr60_3.wrl"
App.activeDocument().Robot.RobotKinematicFile = App.getResourceDir()+"Mod/Robot/Lib/Kuka/kr60_3.csv"
App.activeDocument().Robot.Axis2 = -90
App.activeDocument().Robot.Axis3 = 90
App.activeDocument().Robot.Axis5 = 45
App.ActiveDocument.recompute()
### End command Robot_InsertKukaIR60
Non è ancora chiaro come mai dal menù a tendina siano solo 4 i robot selezionabili