Stopnie swobody (DoF) robota są kluczowe, aby określić jego zdolność do poruszania się oraz elastyczność w zastosowaniach przemysłowych. Zrozumienie, ile i jakich stopni swobody posiada robot, jest niezbędne przy wyborze odpowiedniego modelu do potrzeb produkcyjnych.

Czym jest stopień swobody?

Stopień swobody to niezależny ruch, jaki może wykonać robot. Każdy stopień oznacza konkretny typ ruchu – translacyjny lub rotacyjny – który wpływa na możliwości robota w przestrzeni trójwymiarowej.

Rodzaje stopni swobody

Stopnie swobody dzielą się na dwie główne kategorie:

• Translacyjne – ruchy wzdłuż osi X, Y i Z. Pozwalają robotowi przemieszczać się liniowo w przestrzeni.
• Obrotowe – obroty wokół osi X, Y i Z. Umożliwiają obracanie ramienia lub narzędzia robota pod różnymi kątami.

Stopnie swobody w robotach przemysłowych

Liczba stopni swobody zależy od przeznaczenia robota i rodzaju wykonywanych zadań.

Roboty o 3 stopniach swobody

Roboty te wykorzystywane są do prostych i ograniczonych ruchów, np. przemieszczania się w płaszczyźnie (osie X, Y) oraz obrotu wokół osi Z. Stosowane są głównie w zadaniach typu pick-and-place oraz prostym montażu.

Roboty o 6 stopniach swobody

To najbardziej wszechstronne roboty, które mogą wykonywać złożone ruchy dzięki 3 stopniom translacyjnym i 3 rotacyjnym. Umożliwiają manipulowanie obiektami pod niemal dowolnym kątem, co czyni je idealnymi do spawania, lakierowania i precyzyjnego montażu.

Roboty o 7 i więcej stopniach swobody

Roboty te oferują największą elastyczność – mogą wykonywać bardzo złożone i precyzyjne ruchy. Dzięki dodatkowemu stopniowi swobody są zdolne do pracy w trudno dostępnych miejscach. Znajdują zastosowanie m.in. w chirurgii robotycznej i zaawansowanej manipulacji.

Jak dobrać liczbę stopni swobody?

Liczba potrzebnych stopni swobody zależy od wymagań konkretnego procesu. Oto, co należy wziąć pod uwagę:

Rodzaj aplikacji

Do prostych, powtarzalnych zadań wystarczy robot z mniejszą liczbą stopni swobody. Im bardziej złożona manipulacja – tym więcej stopni będzie potrzebnych.

Przestrzeń robocza

Roboty z większą liczbą stopni swobody lepiej radzą sobie w ograniczonych przestrzeniach i przy obsłudze trudnodostępnych punktów.

Precyzja i elastyczność

Większa liczba stopni oznacza większą precyzję i elastyczność, ale wiąże się również z wyższymi kosztami i większą złożonością w programowaniu oraz utrzymaniu.

Stopnie swobody to kluczowy parametr przy wyborze robota przemysłowego. Zrozumienie, ile ich potrzeba i jak wpływają na możliwości robota, pozwoli wybrać najlepsze rozwiązanie dla Twojej produkcji. Każdy robot oferuje inne możliwości ruchu – dlatego tak ważna jest dokładna analiza potrzeb.

Aby dobrać idealnego robota przemysłowego, zaufaj doświadczeniu S&T Automation. Oferujemy fachowe doradztwo, rozwiązania szyte na miarę oraz wsparcie techniczne w zakresie robotyki przemysłowej. Skontaktuj się z nami, by dowiedzieć się, jak zoptymalizować procesy z pomocą nowoczesnych robotów.