Aula 13 - Classificação geométrica de robôs

A classificação geométrica de robôs é dada em seis classes.

Configuração PPP.

Cartesiano ou retangular – geometria (x, y, z) – é o modelo mais simples, seus movimentos são ortogonais regulares, todos lineares (ou prismático), por isso recebe também a denominação de robô PPP. Esses robôs é utilizado onde há necessidade de elevada precisão, mais possui pouco volume de trabalho. Por realizar movimentos poucos complicados tem a vantagem de ser de fácil programação.
O robô de coordenadas cartesianas, utiliza três juntas lineares. É o robô de configuração mais simples, desloca as três juntas uma em relação à outra. Este robô opera dentro de um envoltório de trabalho cúbico.

Configuração RPP.

Robô Cilíndrico – Esse modelo de robô possui uma junta rotacional e duas prismática, sedo a primeira de revolução, que formará o ângulo de giro do primeiro elo com respeito a base do robô. Observa-se que o espaço de trabalho é um cilindro. Também recebe a denominação de robô RPP.
Este braço possui na base uma junta prismática, sobre a qual apóia-se uma junta rotativa (torcional). Uma terceira junta do tipo prismática é conectada na junta rotativa. Este braço apresenta um volume de trabalho cilíndrico.

Configuração Esférica.

Robô Esférico – Esse robô possui uma junta prismática e duas juntas rotacionais. As primeiras duas juntas são de revolução, a primeira faz girar o elo em relação a base, formando o Θ, a segunda faz inclinar o segundo elo em relação ao primeiro chamado de Φ, a terceira coordenada formada é prismática, aproximando ou afastando o terceiro elo do segundo, chamada de ρ. O robô esférico também é denominado robô RRP. Esse tipo de robô foi projetado para suportar grandes cargas e ter grande alcance. O volume de trabalho é um setor esférico.
Este tipo de braço robótico foi projetado para suportar grandes cargas e ter grande alcance. É bastante utilizado para carga e descarga de máquinas, embora o braço revoluto seja mais comum nestas aplicações. Ele conta com duas juntas rotativas seguida de uma junta prismática. A primeira junta move o braço ao redor de um eixo vertical, enquanto que a segunda junta gira o conjunto ao redor de um eixo horizontal. O volume de trabalho é um setor esférico, de onde este manipulador obteve seu nome. A denominação “polar” deve-se as coordenadas polares de sistemas de eixos cartesianos, caracterizadas por duas coordenadas angulares (juntas rotativas) e uma coordenada radial (junta prismática).

Configuração Paralelo.

Robô Paralelo - Estes tipos de manipuladores possuem juntas que transformam movimentos de rotação em translação, ou usam diretamente juntas prismáticas. Sua principal característica é um volume de trabalho reduzido, porém uma alta velocidade, o que o torna propício para certas atividades de montagem. Outra característica destes braços é que eles não possuem cinemática com cadeia aberta, como a maioria dos robôs industriais. Os quatro ou seis atuadores destes braços unem a base diretamente ao punho.
Estes tipos de manipuladores possuem juntas que transformam movimentos de rotação em translação, ou usam diretamente juntas prismáticas. Sua principal característica é um volume de trabalho reduzido, porém uma alta velocidade, o que o torna propício para certas atividades de montagem.Outra característica destes braços é que eles não possuem cinemática com cadeia aberta, como a maioria dos robôs industriais. Os quatro ou seis atuadores destes braços unem a base diretamente ao punho. 

Configuração do Robô SCARA.

Robô Articulado Horizontal – SCARA (Selectively Compliant Assembly Robot Arm) – Esse manipulador possui duas juntas rotacionais, que atua sempre na horizontalmente e paralelas, e uma junta prismática, denominado, portanto também de robô RRP, ou SCARA, o volume de trabalho desse robô é cilíndrico articulado.
Este é também um braço bastante utilizado, pois é compacto, tem grande precisão e repetibilidade, embora com um alcance limitado. Estas características o tornam próprios para trabalhos em montagem mecânica ou eletrônica que exigem alta precisão. Possui duas juntas rotativas e uma junta linear, que atua sempre na vertical. O volume de trabalho deste braço é cilíndrico, porém, como utiliza juntas rotativas, é também considerado articulado. O nome SCARA é um acrônimo de Selective Compliance Assembly Robot Arm, ou Braço Robótico de Montagem com Complacência Seletiva.

Configuração antropomórfica de um robô.

Robô Articulado Verticalmente (Antropomórfico) – Esse modelo possui as três juntas de rotacionais, portanto também pode ser chamado de robô RRR, esse tipo de robô é o mais versátil, portanto bastante utilizado na indústria por terem a configuração semelhante ao braço humano, assegurando maior numero de movimento em um espaço compacto, a desvantagem é a precisão, sendo menos preciso que os anteriores e para o sistema cartesiano é uma tarefa mais complexa.
Estes tipos de robôs possuem 3 juntas rotativas. Eles são os mais utilizados nas indústrias, por terem uma configuração semelhante ao do braço humano, (braço, antebraço e pulso). O pulso é unido a extremidade do antebraço, o que propícia juntas adicionais para orientação do órgão terminal. Este modelo de configuração é o mais versátil dos manipuladores, pois assegura maiores movimentos dentro de um espaço compacto. Os braços revolutos podem ser de dois tipos: cadeia aberta ou cadeia parcialmente fechada. Nos primeiros pode-se distinguir facilmente a sequência natural formada por elo-junta, da base até o punho. Nos braços de cadeia parcialmente fechada o atuador da terceira junta efetua o movimento desta por meio de elos e articulações não motorizadas adicionais.