Zamknięty łańcuch kinematyczny występuje wtedy, gdy człony mechanizmu tworzą co najmniej jedną zamkniętą pętlę. Oznacza to, że efektor robota lub element roboczy jest połączony z podstawą więcej niż jedną niezależną drogą mechaniczną.
W praktyce taki manipulator często nazywa się manipulatorem równoległym, ponieważ kilka ramion jednocześnie przenosi ruch na tę samą platformę roboczą.
Jak rozpoznać zamknięty łańcuch kinematyczny?
Na rysunku należy szukać:
- układu ramion tworzących zamknięty wielobok lub pętlę,
- platformy połączonej z podstawą kilkoma ramionami,
- mechanizmu, w którym ruch jednego członu zależy od położenia pozostałych członów w tej samej pętli.
Jeżeli manipulator przypomina pojedyncze ramię z kolejnymi przegubami ustawionymi jeden za drugim, jest to zwykle otwarty łańcuch kinematyczny. Jeśli natomiast ramiona zamykają obwód mechaniczny, jest to łańcuch zamknięty.
Przykłady
Do manipulatorów o zamkniętym łańcuchu kinematycznym należą m.in.:
- robot Delta,
- platforma Stewarta,
- mechanizmy równoległe stosowane w obrabiarkach i symulatorach ruchu.
Cechy manipulatorów zamkniętych
Zalety:
- duża sztywność konstrukcji,
- wysoka dokładność pozycjonowania,
- możliwość przenoszenia większych obciążeń względem masy ramion.
Wady:
- mniejsza przestrzeń robocza niż w wielu robotach szeregowych,
- trudniejsza analiza kinematyczna,
- bardziej złożone sterowanie.
W pytaniach egzaminacyjnych poprawną odpowiedź wskazuje zwykle rysunek, na którym widać mechaniczne zamknięcie pętli między podstawą, ramionami i elementem roboczym.