BAB 2-8BAB 2-8

Konfigurasi/Tatarajah Robot Konfigurasi/Tatarajah Robot

ObjektifObjektif

• Boleh mengenalpasti jenis konfigurasi Boleh mengenalpasti jenis konfigurasi robotrobot

• Boleh membezakan setiap konfigurasiBoleh membezakan setiap konfigurasi• Boleh menerangkan kelebihan dan Boleh menerangkan kelebihan dan

kekurangan setiap konfigurasikekurangan setiap konfigurasi• Boleh menyenaraikan aspek yang perlu Boleh menyenaraikan aspek yang perlu

diambilkira semasa membuat pemilihan diambilkira semasa membuat pemilihan konfigurasikonfigurasi

KandunganKandungan

• PengenalanPengenalan• CarteisanCarteisan• CylindricalCylindrical• SphericalSpherical• ArticulatedArticulated• SCARASCARA• Pemilihan TatarajahPemilihan Tatarajah

PengenalanPengenalan• Konfigurasi robot merupakan gabungan Konfigurasi robot merupakan gabungan

beberapa jenis pergerakan yg terdapat pada beberapa jenis pergerakan yg terdapat pada jointsjoints

• 4 konfigurasi asas4 konfigurasi asas• CarteisanCarteisan• CylindircalCylindircal• SphericalSpherical• ArticulatedArticulated

• Menghasilkan ruang kerja yang berbeza bagi Menghasilkan ruang kerja yang berbeza bagi setiap konfigurasisetiap konfigurasi

• Pemilihan konfigurasi haruslah sesuai dgn Pemilihan konfigurasi haruslah sesuai dgn kerja yang harus dilakukan oleh robotkerja yang harus dilakukan oleh robot

CarteisanCarteisan

• Rectangular/Gantry/Rectilinear,XYZRectangular/Gantry/Rectilinear,XYZ• Melibatkan 3 linear joints (LLL) utk Melibatkan 3 linear joints (LLL) utk

memposisikan end effectormemposisikan end effector• Menggunakan tiga sliders yang Menggunakan tiga sliders yang

bersudut tegak utk menghasilkan bersudut tegak utk menghasilkan pergerakan x,y dan zpergerakan x,y dan z

• Membentuk ruang kerja bersegiempatMembentuk ruang kerja bersegiempat

CarteisanCarteisan

CarteisanCarteisan

• KelebihanKelebihan• Mudah divisualkan kerana bergerak dalam 3 arah Mudah divisualkan kerana bergerak dalam 3 arah

yg linearyg linear• Mampu utk membuat straight-line insertions.Mampu utk membuat straight-line insertions.• Struktur yg keras dan tegapStruktur yg keras dan tegap• Mudah diprogramkan walaupun secara offlineMudah diprogramkan walaupun secara offline• Paksi linear memudahkan pemberhentian Paksi linear memudahkan pemberhentian

pergerakan mekanikalpergerakan mekanikal

CarteisanCarteisan

• KekuranganKekurangan• Memerlukan ruang kerja yang luasMemerlukan ruang kerja yang luas• Paksi agar sukar untuk diubahPaksi agar sukar untuk diubah• Capaian hanya terhad dibahagian hadapanCapaian hanya terhad dibahagian hadapan

• AplikasiAplikasi• Struktur yg rigid, boleh manipulasi beban yg tinggi Struktur yg rigid, boleh manipulasi beban yg tinggi

utk operasi pick-and-place, machine tool loading, utk operasi pick-and-place, machine tool loading, dan sebarang aplikasi yg byk menggunakan dan sebarang aplikasi yg byk menggunakan pergerakan pada paksi x,y dan zpergerakan pada paksi x,y dan z

• Juga digunakan di dalam assembly (electronics Juga digunakan di dalam assembly (electronics parts insertion) dan juga pengukuranparts insertion) dan juga pengukuran

CylindricalCylindrical

• Melibatkan gabungan TLL/LTL/LVLMelibatkan gabungan TLL/LTL/LVL• Melibatkan 2 pergerakan Linear dan 1 Melibatkan 2 pergerakan Linear dan 1

putaranputaran• Satu slider dipasang pada tiang Satu slider dipasang pada tiang

menegakmenegak• Arm dipasang pada slider, boleh Arm dipasang pada slider, boleh

bergerak secara radial dirujuk kpd tiang. bergerak secara radial dirujuk kpd tiang. • Ruang kerja berbentuk silinderRuang kerja berbentuk silinder

CylindricalCylindrical

CylindricalCylindrical

• KelebihanKelebihan• Mudah divisualkanMudah divisualkan• Mudah diprogramkanMudah diprogramkan• Boleh mempuat capaian yg mudah ke atas Boleh mempuat capaian yg mudah ke atas

cavities dan bukaan mesincavities dan bukaan mesin• Struktur yg agak rigid, memberikan Struktur yg agak rigid, memberikan

kebolehan utk mengangkat beban yg berat kebolehan utk mengangkat beban yg berat melalui ruang kerja yg luasmelalui ruang kerja yg luas

Cylindrical Cylindrical

• KekuranganKekurangan• Tidak dapat mencapai/bergerak di atas Tidak dapat mencapai/bergerak di atas

daripada badan. daripada badan. • Tapak paksi putaran kurang tegap berbanding Tapak paksi putaran kurang tegap berbanding

paksi linear.paksi linear.• Ruang kerja yang agak terhadRuang kerja yang agak terhad

• AplikasiAplikasi• Kerap digunakan di dalam operasi Kerap digunakan di dalam operasi pick-and-placepick-and-place

• materials handling.materials handling.

SphericalSpherical

• PolarPolar• Melibatkan TRL Melibatkan TRL

• 1 pergerakan linear dan 2 paksi putaran1 pergerakan linear dan 2 paksi putaran• Menggunakan telescoping arm (boleh diubah Menggunakan telescoping arm (boleh diubah

pjg/pendek) pada pangsi mengufuk pjg/pendek) pada pangsi mengufuk (horizontal pivot). (horizontal pivot).

• Pivot dipasang pada tapak yg boleh Pivot dipasang pada tapak yg boleh berpusing berpusing

• Ruang kerja berbentuk sferaRuang kerja berbentuk sfera

SphericalSpherical

SphericalSpherical

• KelebihanKelebihan• Boleh menjana ruang kerja yg agak besarBoleh menjana ruang kerja yg agak besar• Capaian horinzontal (melintang yang panjang)Capaian horinzontal (melintang yang panjang)

• KekuranganKekurangan• Pergerakan sukar divisual dan dikawalPergerakan sukar divisual dan dikawal• Membuat capaian secara tegak dan pendekMembuat capaian secara tegak dan pendek

• AplikasiAplikasi• Loading and unloading of a punch pressLoading and unloading of a punch press• SpotweldingSpotwelding• AssemblyAssembly

SphericalSpherical

ArticulatedArticulated

• AnthropomorphicsAnthropomorphics• Melibatkan 3RMelibatkan 3R

• Semua joints berputar, sama seperti mekanisme Semua joints berputar, sama seperti mekanisme tangan manusiatangan manusia

• Mengandungi 2 komponen yg lurus (seperti Mengandungi 2 komponen yg lurus (seperti lengan dan tangan manusia), dua joints~bahu lengan dan tangan manusia), dua joints~bahu dan sikudan siku

• Di letakkan di atas tapak yg vertical. Di letakkan di atas tapak yg vertical. • Satu wrist diletakkan pada hujung lenganSatu wrist diletakkan pada hujung lengan

ArticulatedArticulated

ArticulatedArticulated

• KelebihanKelebihan• Mempunyai 3 paksi pergerakan putaran. (max Mempunyai 3 paksi pergerakan putaran. (max

felxibility)felxibility)• Boleh bergerak/mencapai atas dan bawah Boleh bergerak/mencapai atas dan bawah

halangan.halangan.• Beban kerja yang banyak/besar untuk ruang kerja Beban kerja yang banyak/besar untuk ruang kerja

yang kecil. yang kecil. • 2 atau 4 cara/laluan untuk mencapai satu tittik2 atau 4 cara/laluan untuk mencapai satu tittik

• KelemahanKelemahan• Agak sukar diprogramkan secara off-line. Agak sukar diprogramkan secara off-line. • Sukar utk divisualkanSukar utk divisualkan

ArticulatedArticulated

• AplikasiAplikasi• Paling banyak digunakan di dalam industriPaling banyak digunakan di dalam industri• Spray painting and weld sealingSpray painting and weld sealing

SCARASCARA• Selective Compliance Assembly Robot ArmSelective Compliance Assembly Robot Arm• Versi istimewa articulated configurationVersi istimewa articulated configuration• Melibatkan dua joints ( R ) yg selari, Melibatkan dua joints ( R ) yg selari,

membenarkan robot bergerak secara horizontal.membenarkan robot bergerak secara horizontal.• Tambahan satu joint (P) yg bergerak secara Tambahan satu joint (P) yg bergerak secara

verticalvertical• Ruang kerja hampir sama dengan cylindrical Ruang kerja hampir sama dengan cylindrical

tetapi paksi capaian berjenis sendi putaran tetapi paksi capaian berjenis sendi putaran dalam permukaan yg rata dan selari di atas dalam permukaan yg rata dan selari di atas lantailantai

SCARASCARA

Pemilihan TatarajahPemilihan Tatarajah

• Kebolehulangan (Repeatability)Kebolehulangan (Repeatability)• Kebolehan utk bergerak ke titik yg dikehendaki Kebolehan utk bergerak ke titik yg dikehendaki

secara berulang dgn ralat minimumsecara berulang dgn ralat minimum• Robot Cartesian-struktur yg tegarRobot Cartesian-struktur yg tegar

• Jangkauan (Reach)Jangkauan (Reach)• Kebolehan hujung lengan menjangkau jauh dari Kebolehan hujung lengan menjangkau jauh dari

tapaktapak• Robot sfera dan Joint Arm-lebih berkeupayaanRobot sfera dan Joint Arm-lebih berkeupayaan

Pemilihan TatarajahPemilihan Tatarajah

• Keupayaan MengangkatKeupayaan Mengangkat• Robot Cylindrical dan Gantry : ketegaran Robot Cylindrical dan Gantry : ketegaran

dan keupayaan utk angkat bebandan keupayaan utk angkat beban

• Mengangkat beban ke ruang yang Mengangkat beban ke ruang yang sempit tanpa halangansempit tanpa halangan• Robot Sfera dan Joint Arm sesuaiRobot Sfera dan Joint Arm sesuai

KesimpulanKesimpulan

• Pembentukan konfigurasi robot adalah Pembentukan konfigurasi robot adalah berdasarkan kepada gabungan jenis jointsberdasarkan kepada gabungan jenis joints

• Terdapat 4 konfigurasi asas bagi robotTerdapat 4 konfigurasi asas bagi robot• Setiap konfigurasi mempunyai ruang kerja Setiap konfigurasi mempunyai ruang kerja

dan aplikasi yang berbezadan aplikasi yang berbeza• Pemilihan konfigurasi yang bersesuaian Pemilihan konfigurasi yang bersesuaian

bergantung kepada keperluan kerja dan bergantung kepada keperluan kerja dan bergantung kepada beberapa aspekbergantung kepada beberapa aspek