SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI [631607]

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCȚII DE MAȘINI
SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

LUCRARE DE LICENȚĂ

COORDONATOR,
Șef lucr.dr.ing. Nicola e Panc ABSOLVENT: [anonimizat]

2020

2

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCȚII DE MAȘINI
SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

STUDIUL SI PROIECTAREA UNUI PREHENSOR
PENTRU UN ROBOT INDUSTRIAL

COORDONATOR,
Șef lucr.dr.ing. Nicola e Panc ABSOLVENT: [anonimizat]

2020

3
UNIVERSITATEA TEHNICĂ DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUCȚII DE MAȘINI
SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI

Aprobat Director Departament,

LUCRARE DE DIPLOM Ă

Absolvent: [anonimizat]: 2019
Forma de înv ățământ:
Tema propusa:
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Tema a fost propusa de: a) facultate;
b) societate comerciala;
c) instit ut de cercetare -proiectare;
d) alte situații

Originalitatea temei: a) la prima abordare;
b) îmbunătățirea soluției existente;
c) a mai fost data la examenul de diploma;
d) brevet de invenție;
e) alte situații, care

Oportunitatea rezolvării temei (cca 20…30 cuvi nte)
____ ____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
Data primirii temei: _______________ _________________________________________________
Locu l de docu mentare: _____________________________________________________________
Conducător științific: _______________________________________________________________
Consultanți: ______________________________________________________________________
Data susținerii lucrării: _________________
Conducător științific, Absolvent: [anonimizat]

4

UNIVERSITATEA TEHNIC Ă DIN CLUJ -NAPOCA
FACULTATEA CONSTRUC ȚII DE MA ȘINI
SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUC ȚIILOR DE MA ȘINI

FIȘA DE APRECIERE
a lucrării de diplom ă

Absolvent (Numele și prenumele)
______________________________________________________
Promoția: ___________________
Forma de înv ățământ: _________
Tema abordat ă:
_____________________________________________________________________
Concordanta între conținutul lucrării și titlu: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte
Slaba;
Corectitudinea soluțiilor: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte
Slaba;
Corectitudinea utilizării bibliografiei: a) Foarte Bun a; b) Buna; c) Medie; d) Slaba ; e) Foarte
Slaba;
Ritmicitatea în elaborarea lucrării: a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba ; e) Foarte
Slaba;
Nivelul științific al lucrării: a) Înalt; b) Mediu; c) Slab;
Calitatea documentației întocmite: a) Foarte Bun a; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e) Foarte
Slaba;
Execuție practic ă/sau dezvoltare software: a) Da; b) Nu.
Originalitatea soluțiilor propuse a) Foarte Buna; b) Buna; c) Medie; d) Slaba e)
Foarte Slaba;
Utilizarea tehnicii de calcul, la: a) Redactare; b) Proiectare; c) Alte situații
__________________
Aplicabilitatea lucrării în: a) Companii; b) Universit ăți/Institute de
cercetare;
c) Nu are aplicabilitate imediata; d)Alte situații

Contribuția ab solventului în ansamblul lucrării e ste de: a) 0 – 25 %; b) 26 – 50%; c) 51 – 75%; d) 76 –
100%.

Decizia conducătorului științific care a analizat lucrarea, este de: a) Acceptare; b) Refacere; c)
Respingere.

Data: _____________

Conducător științif ic, Absolvent,
Numele și prenumele ______________________________ Numele și prenumele

Semnătura _______________________________________ Semnătura

LUCRARE DE DIPLOMĂ

5

Declarație standard – Lucrare de diplomă

Subsemnatul _____________________________________________________________________
autorul lucrăr ii cu titlul _ ____________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
__________________ elaborată în vederea susținerii examenului de finalizare a studiilor de licență
la Facultatea Construcții de Mașini, Specializarea ___________________________ _____________
din cadrul Universității Tehnice din Cluj -Napoca, sesiunea luna ____________ anul ___________,
declar pe proprie răspundere, că această lucrare este rezultatul propriei activități intelectuale, pe baza
cercetărilor mele și pe baza informații lor obținute din surse care au fost citate, în textul lucrării și în
bibliografie, cu respectarea legislației române și a convențiilor internaționale privind drepturile de
autor.
Declar, de asemenea, că aceasta lucrare nu a mai fost prezentată în fata unei alte comisii de examen
de licență /diplomă/ disertație .
În cazul constatării ulterioare a unor declarații false, voi suporta sancțiunile administrative, respectiv,
anularea rezul tatului examenului de licență.
Nume, prenume

Data Semnătura

LUCRARE DE DIPLOMĂ

6

I. Introducere
Prehensoarele pneumatice reprezintă de obicei cel mai mic cost inițial pentru materiale
și manopera de instalare, împreună cu costuri de operare reduse și ușurință de întreținere.
Pneumaticele sunt destul de compacte și oferă o densitate mare de forță, car e este forța
pe care o pot exercita în raport cu dimensiunea lor. Aerul comprimat este o sursă de energie
relativ sigură în comparație cu energia electrică și funcționează bine în zonele umede sau
corozive. Costurile permanente de generare a a erului compri mat și zgomotul rezultat în
funcționare sunt de obicei menționate ca dezavantaje pneumatice, dar ambele probleme pot fi
abordate printr -un proiect atent și aerul comprimat este utilizat pe scară largă în multe tipuri de
instalații.
Produsele c ompaniei reușes c să facă față provocărilor complexe din domeniul
tehnologiei transportoarelor, precum și în industria băuturilor, a prelucrării lemnului, a
electricității, a materialelor plastice, a textilelor și a ambalajelor. [1]

LUCRARE DE DIPLOMĂ

7

II. Stadiul actual al temei
1.1. Generalitati . Aspecte teoretice

LUCRARE DE DIPLOMĂ

8

1.2. Prehensiunea
Prehensiunea, ca acțiune specifică a roboticii, reprezintă interacțiunea între un robot și
un corp (obiect -piesă) în ideea manipulării – transferului corpului de către robot dintr -o anumită
poziție î n alta.
Prehensiunea es te realizată de că tre robot prin intermediul prehe nsorului.
Cuvâ ntul „prehensiune” provine în limba română din cuvântul francez „prehension”
care însemneaza acț iunea de a apuca, a prinde concret, cert.
Pe lângă forma de „prehensiune” ce se recomandă a fi uti lizată, î n literatur a de
specialitate editată , în țara noastră se mai întâlnesc și urmatoarele variante: funcție de
prehensiune,apucare,menținere determinată -desprindere.
Prehensiunea cu însemnă tatea din robotică are la bază 4 tipuri de izvoare:
-prehensiun ea cu mâna umană ș i cu alte prehensoare naturale(cleș ti, gheare)
-prindere cu proteză pentru mână
-prindere cu cleștii telemanipulatoarelor
-prinderea î n dispozitivele de orientare și fixare a pieselor
În timp prehensi unea a avut mai multe semnificații înrudite. La specialiștii japonezi
care, au pornit cercetările î n acest domeniu î ntre anii 1965 -1967,prehensiunea are semnificația
rolului mâ inii umane.
Prin funcția de prehensiune se reține un p roces complex, conținâ nd mai m ulte faze:
imobilizarea relativă(poziț ionare),centrare,fixarea -defixarea corpului de că tre dispozitivul de
fixare unit cu robotul industrial.
Prehe nsiunea este acea parte a operațiilor robotizate în care se realizează :
-poziți onarea și centrarea prehensorului față de obiect, î n faza de apucare
-rigidizarea elementelor de execuț ie cu obiectul

LUCRARE DE DIPLOMĂ

9

-păstrare a rigidizării î n timpul procesului tehnologic de manipulare
– așezarea prehensorului împreună cu obiectul
-detaș area prehensorulu i de obiect, care să rămână în poziție prestabilită

Fig 1.1 Anatomia robotului industrial
Pe scurt , reies 5 faze ale prehensiunii:
-faza de centrare
-faza de prindere
-faza de menținere
-faza de depunere
-faza de desprindere [2]

ROBOT
PREHENSOR PIESA

LUCRARE DE DIPLOMĂ

10

1.2.1 Sistemul de prehenisune
Prehensiunea se efectuează cu ajutorul prehen sorului. Prehensorul are o funcționare
complexă și o structură bine definită , ca urmare trebuie elaborată ca un sistem, adică sistem de
prehensiune.
În general prin cuvântul sistem se înțelege o mulțime nevidă de elemente între care
există relații de legătură .
Sistemul de prehensiune este format din:subsistemul energetic,subsistemul de execuț ie,
subsistemul informatic, subs istemul de prelucrare a informației și de comandă .

Subsistemu l energetic oferă energia necesară funcționă rii sistemului.
Subsistemul de execuție efectuează prinderea piesei de prehensat.
Subsist emul informatic extrage informații referitoare la stă rile interne ale sistemului de
prehensiune și mediul în care funcțione ază sistemul.
Subs istemul de prelucrare a informației și de comandă preia informaț iile de la
subsistemu l anterior, pe care le adaptează și apoi dă comenzile necesare acționă rii optime a
sistemului.
1.2.2 Clasificare sistemelor de prehensiune
Sistemele de p rehesiune pot f i: naturale sau artificiale.
Sistemele de prehensiune naturale sunt cele care se regasesc la multiple an imale.Printre
acestea putem regă si: gh earele și ciocul păsărilor, cleș tii crabi lor,trompa elefantului, mâ inile
mamiferelor la care se evi dențează în special mâna umană .

Fig.1.2 Structura sistemului de prehensiune

LUCRARE DE DIPLOMĂ

11

Sisteme artificiale d e prehensiune sunt cele create ș i realizate de om, acestea sunt
destinate pentru protezarea mâ inii umane și pentru folosința lor la roboți și anume roboț i
industriali.
Sistemul artificial de prehen siune (SAP) est e sistemul complex care recunoaște, prinde
probabil, manipulează controlat și desprinde în poziția prestabilită obiectul de p rehensat, î n
mod similar cu mâna umană .
Pentru realizarea sistemelor art ificiale de prehensiune, o sursă importantă de inspirație
o cons tituie sistemele naturale de prehensiune. Prin acest lucru robotica poate folosi cu success
metodele,mijloacele si reali zările bionicii.
Bionica este știinta care se ocupă cu studiul proceselor biologice ș i al structurilor
organismelor vii pentru rezolvarea unor probleme tehnice.
Ca obiectiv principal constă î n utilizarea rezultatelor cercetărilor în scopul îmbunătăț irii
sistemelor tehnice existente sau al inventării altora noi, sisteme care să rezulte caracteristici
funcționale similar funcț iilor organismelor vii .
Cele mai semnificative tipuri de sisteme artifi ciale de prehensiune sunt:
-sisteme artificiale de prehensiune mecanice -caracter izate de energia cinetică mecanică
Fig.1.3 Sisteme naturale de prehensiune

LUCRARE DE DIPLOMĂ

12

-sisteme artificiale de prehensiune cu vacuum -prehensiunea e prov enita din forțele de
presiune hidrostatică
– sisteme artifi ciale de prehensiune magnetice -prehensiunea se realizează datorită forț ei
magnetice
– sisteme artificiale de prehensiune bazate pe efecte special e- cum ar fi efecte adezive,
electrostatice [3]

1.3 Fabricați a in contextu l industriei 4.0
Mediul de producție s -a schimbat radical în ultimele decenii. Aceste schimbări sunt
încă în curs de desfășurare și sunt rezultatul integrării a numeroase inovații revoluționare în
diverse tehnologii, cum ar fi an aliza volumelo r mari de date (extragerea datelor), o viziune
îmbunătățită a computerului, robotică, comunicații și internet ul obiectelor (IoT -Internet of
Things ), senzori și sisteme inteligente care să se autoconștientizeze și cloud -ul, care are o
putere d e calcul aproape nelimitată .
Sistemul de fabricație este o integrare între echipamente și resurse de muncă, care pot
efectua unul sau mai multe acțiuni de producție din material sau set de piese. Sistemul de
fabricatie este influen țat de mai mulți factori , care su nt „tipuri de operații”, „număr de stații de
lucru ”,„ nivel de automatizare ”și„ flexibilitate a sistemului ”.
Fig.1.4 Sisteme de prehensiune preluate din n atură

LUCRARE DE DIPLOMĂ

13

Pe baza acestor factori, șase tipuri generale de fabricație sistemul este definit ca „celule
cu o singură stație echipate”, „o singură celule automatizate pentru stații ',' sistem de asamblare
manu al,sistem automatizat de asamblare”, „sistem de fabricație celulară” și „sistem de
fabricație flexibil”.
Pe lângă aceste șase sistem e de fabricație tipice, există multe alte sisteme de fabricați e
definite de ingineri, cum ar fisistem de fabricație integrat de computer, sistem de fabricație
reconfigurabil etc., cu aceste elemente fundamentale , sisteme le de producție ale industriei 4.0
au fost conceput e.
Celule automate cu o singură stație. Spre deosebire de echipaj celula, celula
automatizată este complet automatizată. Mașinile folosite la care nu participă niciun lucrător
pe parcursul mai multor cicluri de lucru . Costul forței de munc ă a scăzut și,productivitatea a
crescut în comparație cu celul a echipată.Totuși, acest sistem vizează și produsul constant loturi.
Este alcătuită o celulă tipică automatizată cu o singură stație a unuia sau mai multor mașini
automatizate (un grup de mașini ) și un sistem automat de încărcare și descărcare, cum ar fi
roboți,transportoare etc. Sistemul de mașini CNC este un e xemplu obișnuit al acestui sistem,
care poate schimba instrumentul,poziționează produsul și schimbă paleta automat. Aceasta
poate lucra c u un robot de încărcare sau un sistem de alimentare pentru a î ncărca sau descărca
produsele.
Sistem automat de asamblare, producția a fost construită în automatizarea
ansamblului.Comparativ cu sistemul de asamblare manual, acest sistem folosește un sistem de
manipulare (de obicei roboți industriali) care să înlocuia scă locurile de muncă ale muncitorilor.
Un sistem de montaj complet automat este fixat,care este conceput pentru a efectua o ordine
fixă de asamblare program pe un anumit produs. Este nevoie ca sistemul să fie foarte stabil,
fără a schimba designul produ sului în timpul producție i, ceea ce înseamnă că componentele
sistemului sunt limitat e. Cu t oate acestea, acest sistem angajează un produs cu foarte mare
cerere , în mod normal luată în considerare . În mil ioanele de componentele sistemului sunt
similare cu c ele din manual sistemul, dar cu două părți importante care înlocuiesc
lucrătorii,sistemul d e manipulare și sistemul de alimentare. In plus controlul include controlul
secvenței, monitorizarea siguranței și controlul calității, care este de asemenea automat izat.
Depinzând decerință specială, aplicarea aces tui sistem nu estemulte ca sistemul manua l. Una
dintre cele mai frecventeaplicațiile sistemelor de asamblare automate se află înprelucrarea

LUCRARE DE DIPLOMĂ

14

tăierii și tăierea metalelor, laminareaoperațiuni, sudare la fața locului, operație de placare etc.
[27].• Sistem flexibil de fabricație.U n sistem de fabrica ție flexibil este o aplicație extrem de
automatizată a „tehnologie i de grup”, din care flexibilitatea este caracteristica de bază.Cu toate
acestea, un sistem de fabr icație flexibil este proiectat pentru afamilie de părți specifice, care nu
este complet fle xibilă. In acestsistem, mai multe stații de lucru sunt conectate la un
automatsistem de alimentare cu transport, controlat de un distribuitsistem informatic. Fiecare
piesă este identificată în timpulîntregul ciclu de producție, care este capabil să
schimbe procesarea imediată. Prin urmare, în acest sistem,mașina și utilizarea materialelor este
din ce în ce mai îmbunătățităcu un număr mic de angajați și spațiu de sistem , carereduce, de
asemenea, cerințele de inventar. În plus, cuflexibilitatea ridicată, siste mul poate face
rapidcapacitatea de reacție necesară pentru schimbare. Cuavansarea sistemului flexibil de
fabricație,aplicație de prelucrare, precum freza și găurirea operațiunile, beneficiază cel mai
mult.
Sistem de fabricație integrat de calculator
Sistemu l de fabricație integrat de computer a fost în primul rând revendicat în 1973 de
Joseph Harrington . Cu toate acestea, nu a atras atenția inginerilor până în 1984, câ nd
computerul și sistemul automatizat a început să fie dezvoltat în fabricație. Fabricarea integrată
de calculator .Sistemul este o fabricație complet automatizată, în care calculatoarele controlează
toate funcțiile. Un computer ideal -sistemul integrat de f abricație implică nivelul fabricii
automatizare de la proiectare, managementul materialelor până la linie de producție și
distribuție. În plus, cel mai simplu sistem este necesar cel puțin două computere integrate care
schimb ă informații. În acest sistem, producția poate raspunde rapid cu mai puțină eroare. De
asemenea, cel mai important ,capacitatea acestui sistem este automatizarea cooperativă.
Sistemul de fabricație reconfigurabil este proiectat pentru ajustarea schi mbărilor
abrupte ale pieței sau ale al teia sau cerință în cadrul aceleiași părți familiale. Acest sistem tinde
pentru a revendica șase capacități: modularitate, integrabilitate , personalizare, convertibilitate,
scalabilitate și diagnosticare.Cu toate acest ea, un sistem tipic de fabricație reco nfigurabil nu
trebuie să realizeze toate aceste capacități și,aplicațiile actuale ale sistemului au obținut mai
multe aceste caracteristici. Sistemul tipic necesită CNC mașini, mașini -unelte reconfigurabile,
mașini de inspecție și sistem de transport de ma teriale.În plus, acest sis tem este diferit față de
sistemul flexibil de fabricație . Sistemul flexibil de fabricație se concentrează pe extinderea

LUCRARE DE DIPLOMĂ

15

gamei de producție a sistemului.Sistemul de fabricație reconfigurabil ur mărește creșterea
răspunsul ui în schim barea unei cerințe sau situații diferite,ceea ce înseamnă că acest sistem
joacă mai multă atenție asupra flexibilitate personalizată în loc d e flexibilitate de
producție .Analiza sistemului de fabricație actual și comp arându -le cu conceptele Industriei 4.0 ,
se poate reprezenta „decalajul” dintre sistemele de fabricație actuale și Industria 4.0. Fiecare
sistem de fabricație actual este capabil să acopere unele dintre conceptele Industry 4.0, în
principal este concentrat în interoperabilitate. Automatizarea c u o singură stație celula este
digitală și conectată pentru a atinge capacitatea de flexibilitate. Sistemul automat de asamblare
automat cu greu devine standardizat, ceea ce este realizat de către sistem ul de fabricați e integrat
de computer. Pentru sistemu l felxibil de fabricație și sistemul de fabricație reconfigurabil,
clienții pot comanda produse în funcție de propriile idei. Cu toate acestea, actualul sistem de
fabricație flexibil nu a devenit un răspuns în timp real. Cu toate acestea, cel mai avansat s istem ,
sistemul flexibil de fabricație și Sistemul de fabricație reconfigurabil este cel mai aproape de
industrie 4.0.
Mai este mult de parcurs pentru a îmbunătăți producția la nivelul necesar pentr u a
potrivi toate conceptele cu toate dimensiunile,în spec ial conștiința, care este principalul scop și
obiectiv a acestei cercetări. Mai mult, industr ia și mediul academic solicită o structura completă
a acestor aplicații tehnologice pentru a arăta dezvol tarea producției cu diferite niveluri de
performanță. [4]

LUCRARE DE DIPLOMĂ

16

Fig.1.5 Istoria industriei 4.0

1.3.1 Roboți industriali in contextul industriei 4.0

Industria 4.0, cunoscută și sub numele de Industrial Internet of Things (IIoT), schimbă
modul în care producătorii operează în întreaga lume. Capacitatea de a colecta , analiza și
acționa asupra datelor de producție granulară are u n impact transformator asupra operațiunilor,
în special în ceea ce privește productivitatea și optimizarea continuă.

În timp ce unele dintre cele mai sălbatice predicții ale Industriei 4.0 po t părea nerealiste,
există multe soluții disponibile astăzi care pot împinge Industry 4.0 în procese existente, în
principal în roboții industriali. Roboții sunt poziționați perfect pentru a c apta date de producție
evazive, deoarece lucrează mai aproape de piesă decât orice alte echipamente de pe podeaua
fabricii.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

17

Tehnologia Industry 4.0 permite, în esență, o rețea de comunicații de dispozitive,
mașini, software și oameni conectați, oferind pro ducătorilor informații în timp util asupra
proceselor critice. P ersonalul potrivit poate accesa informațiile de care au nevoie l a momentul
potrivit, contribuind la evitarea perioadelor de inactivitate inutile și la promovarea timpului
general mai scăzut al ciclului.

Atunci când problemele de producție pot fi corectate în mod proactiv și tot personalul
relevant cunoaște informațiile despre producție, se poate face o optimizare continuă pentru a
reduce costurile în timp ce se acumulează cantități mari. Toate problemele de calitate pot fi
remediate și pot fi soluționate c hiar și economii de energie. Având o vedere cuprinzătoare a
ceea ce reține operațiunile, competitivitatea generală este crescută și productivitatea poate
continua să se îmbunătățească.
Majoritatea sistemelor de informații despre mașini oferă o perspectivă aprofundată a
operațiilor zilnice ale roboților industriali. Unele info rmații care pot fi generate includ:

Monitorizarea stării în timp real
Analiza tendințelor istorice
Alarme de perf ormanță
Alarme PLC și robot
Prezentări generale despre orare și întreru peri
Monitorizarea parametrilor de performanță critică
O mulțime de date pot fi extrase din operațiunile zilnice ale robotului. O mare parte din
aceste date pot fi formatate în rapoarte digerabile, trimise zilnic și copiate în mod frecvent
pentru a asigura integritatea și disponibilitatea datelor.

Industria 4.0 schimbă complet mediul de fabricație. Întreprinderile sunt abilitate să ia
decizii mai profitabile atunci când au la dispoziție date detaliate desp re producție. Soluțiile

LUCRARE DE DIPLOMĂ

18

Industrei 4.0 pentru roboti ca industrială cresc competitivitatea și permit niveluri de
productivitate fără precedent. [5]

Fig.1.6 Roboți mobili pentru transportul pieselor

CAPITOLUL 2
2. Stadiul actual privind roboți i și manipulatoare industrial e

Robotul industrial este un man ipulator programabil, multifuncțional, operând pe
3 sau mai multe axe, controlat în mod automat si poate fi fix sau mobil.
Unii roboți sunt astfel programați să execute activităț i specifice repetitive, fără
variație si cu un grad mare de precizie. Aceste activități sunt determinate de rutine programate,
în care sunt specificate di recția, accelerația, viteza si distanțele unor serii de coordinate de
mișcare.
Alți roboți sunt mai fexibili în ce privește activitatea ce trebuie efectuată. Un
exemplu ar putea fi cazul în care robotul în sine trebuie să identifice obiectul asupra căruia
trebuie să își realiz eze operațiile, cu ajutorul unui subsistem ce conține senz ori optici, conectat

LUCRARE DE DIPLOMĂ

19

la computere sau controlere foarte avansate. Inteligența artificială devine un factor tot mai
important pentru robotul industrial modern.
Cele mai utilizate configurații de roboți sunt roboții articulați, roboți SCARA,
roboți Delta si roboți în coordonate carteziene. Majoritatea tipurilor de roboți se regăsesc în
categoria de brațe robotice. Producătorii principali pentru brațele robotice industriale sunt
KUKA, ABB, FESTO, etc. [6],[7]
2.1 Clasificarea prehensoarelor
Prehensoarele sunt legături active între echipamentul de manipulare și piesa de
prelucrat sau, într -un sens mai genera l, între organul de prindere (în mod normal, degetele de
prindere) și obiectul care trebuie achiziționat.
Funcțiile lor depind de aplicaț ii specifice și includ:
➢ Întreținerea temporară a unei poziții și orientare definite a piesei în raport
cu dispozitivul de prindere și echipamentul de manipulare.
➢ Păstrarea forței statice (în greutate), dinamică (mișcare, accelerare sau
decelerare) sau a pr oceselor și forțelor specific
➢ Determinarea și schimbarea poziției și orientarea obiectului în raport cu
echipamentul d e manipulare cu ajutorul axelor de la încheietură
➢ Operațiuni tehnice specifice efectuate cu sau cu ajutorul dispozitivului
de prindere

Prehensoarele nu sunt necesare numai pentru utilizarea cu roboți industriali, ci sunt o
componentă universală în automat izare. Prehensoarele operează cu:
➢ Roboti industriali (manipulare si manipulare a obiectelor)
➢ Automatizare dură (asamblare, microasamblare, prelucrare și ambalare)
➢ Manipulatoare ghidate manual (prehensiune la distanță, medicale,
aerospațiale, nautice)
➢ Dispo zitive pentru piese în tehnologia de fabricație
➢ Instrumente de ridicare a cablurilor și a lanțurilor (echipamente de
încărcare)
➢ Roboti de serviciu (potențial asemănătoare cu mâinile protetice)

LUCRARE DE DIPLOMĂ

20

În tehnologia robotică grippers aparțin unităților funcționale care au cea mai mare
varietate de desene sau modele industriale . Acest lucru se datorează faptului că, deși robotul
este o mașină flexibil ă, efectuează o sarcină mult mai specifică.
Organele sau uneltele de prindere constituie capătul lanțului cinematic î n sistemul
comun al robotului industrial și să faciliteze interacțiunea c u mediul de lucru. Deși mânerele
universale cu game largi de prin dere pot fi utilizate pentru diverse forme de obiecte, în multe
cazuri acestea trebuie adaptate la forma specifică a p iesei de prelucrat.

1- închidere pură fără fixare
2- potrivire parțială a formei combinată cu forța de prindere
3- închidere a pur ă a forței
4- exploatație cu aer vid (închidere a forței pneumatice)
5- retenție cu ajutorul câmpului magnetic (câmp de forță)
6- retenție cu ajutorul sup ortului adeziv

Trei dintre cele mai uzuale forme (impactive, astrictive și contigutive) de prehensiune
a obiectului sunt descrise în șase exemple diferite din figura de mai sus.
Prehensoarele pot fi clasificate (în modul cel mai larg) în p atru grupuri principale:
1. Impa ctiv: Se aplică o forță mecanică directă din două sau mai multe direcții
obiectului.
Fig.2.1 Posibilitățile de prehensiune a unui
obiect sferic

LUCRARE DE DIPLOMĂ

21

2. Ingresiv: Prehensiunea obiectului se realizează prin permeabilitatea suprafață obiect.
3. Astrictiv: O forță de legare se aplică într -o singură directive
4. Contigutiv e: Metode neimpactive prin care este necesar un contact direct să ofere o
forță de prehensiune într -o singură direcție.

Clasificarea prehensoarelor și adecvarea materialelor obiect:

Impactiv – Obiecte rigide

Ingresiv – Intruziv – Obiecte flexibile: textile, carbon si fibra de sticla

– Non-intruziv – Obiecte flexibile: textile, carbon si fibra de sticla

Astrictiv – Aspirare a vidului -Materiale rigide, neporoase

– Aderen ță magnetică – Materiale fer oase

– Aderență electrică – Materiale pentru foi ușoare și microcomponente

Contigutiv – Termică – Obiecte flexibile: textile, carbon si fibra de sticla

– Chimice – Fibră de carbon cu impregnare adezivă

– Tensiunea superficială – Obiecte mici, ușoare (microcomponente)

Alte metode de prehensiune care nu sunt clasificate în mod normal:

Lingur ă- Rigid – Materiale lejere, ar fi piulițe și șuruburi

– Flexibil – Pulberi și fluide vâscoase
Cârlig- Rigid – Topologie determinată, de exemplu, piese turnate

LUCRARE DE DIPLOMĂ

22

– Flexibil – Sortarea deșeurilor

Majoritatea prehensoarelor industriale sunt fie de tip impactiv, fie de tip astrictiv. Cu
toate acestea, multe alte modele care utilizează metodele menționate mai sus există.
Mânerele ingresive pot fi împărțite în alte două categorii: cele care pătrunde materialul
(intruziv) și cele care nu. Cele mai multe prehensoare pe bază de ac sunt concepute în mod
deliberat pentru a penetra suprafața materialelo r.

În mod similar, există trei subgrupuri pentru prehensiune astrictive. Deși electro
aderen ța
este potrivit ă cu aproape toate materialele, atât conductoare electrice și neconductoare, este
limitată la obiecte relativ ușoare. Aspirarea cu vid este, de aseme nea, utilizabilă cu aproape
orice material și oferă o forță de prindere mult mai mare. Cu toate acestea, o a propiere de
contact pneumatic perfect este necesar. Aderența magnetica oferă, de asemenea, o foarte
utilizabilă prehensiune, dar este strict limitat ă la materiale sensibile magnetic, ar fi fier, oțel,
nichel și cobalt.

Alegerea unui gripper depinde în pr incipal de munca pe care trebuie să o efectueze.
Fiecare sarcina de prehensiune se caracterizează prin următorii factori și cerințe:
• Cerințe tehno logice; acestea includ timpul de prehensiune, calea de prindere,
dependența de timp a forței de prehensare ș i numărul de obiect achiziții pe ciclu de prindere.
• Efectele obiectelor prehensate; acestea includ masa, designul,dimensiuni, toleranțe,
poziția c entrului de greutate, stabilitate, suprafață, material, rezistență și temperatură.

Corelațiile dintre obie ctul poate fi rezumat după este listat mai jos:

Forma obiectului ⇔ suprafață de prindere

Dimensiunea obiectului ⇔ intervalul de prindere

Masa obi ectului ⇔ forța de prindere

LUCRARE DE DIPLOMĂ

23

Poziția obiectului ⇔ punctul de prindere

• Factori legați de echipamentele de manipulare; ar fi precizia pozițională, accelerații și
specificații de conectare (mecanice, electrice etc.).

• Factori legati de parametrii de medi u; acestea includ forțele de proces, condițiile de
hrănire și umezeala, condițiile de d epozitare, contaminările, umiditatea și vibrații.

Un prehensor de înaltă calitate ar trebui să posede următoarele proprietăți:

• Reglarea optimă a structurii de prinde re la operațiile effectuate

• Interval mare de ajustare și opțiuni pentru părți prehensate de diferite forme și
dimensiuni

• Fiabilitate în ceea ce privește dislocările obiectului (stabilitatea obiectului poziția și
orientarea)
• Caracteristici optime al e căii forței de prindere

• Număr redus de legături și articulații (dacă este ca zul)

• Fiabilitate ridicată combinată cu service ușor

• Evitarea deteriorării și deformării obiectului în timpul prehensării

• Precizie pozițională suficient de mare a obie ctului

• Rezistență bună la uzură

• Control simplu și timpi de acțiune scurti

Unele cerințe destul de specifice includ:

LUCRARE DE DIPLOMĂ

24

• Variația posibilităților de prehensiune în funcție de masa obiectului, formă și
dimensiune

• Posibilitatea de a dobândi selectiv obiecte în imediata apropiere a celuilalt

• Schimb rapid de prindere

• Variația forței de reținere în funcție de masa obiectului [8]

2.2 Mâini dextere

Mânerele cu mai multe degete cu legături cu degetul în mișcare sunt concepute în
principal pent ru sarcini de manipulare care necesită o anumită cantitate de dexteritate similară
cu cea a mâinii umane. Prin urmare, aceste prehensoare sunt adesea numite mâini dextere.

Astfel de mâini au fost studiate de la începutul anilor 1980. Exemplele includ mâna cu
trei degete (degetul mare și două degete unite) dezvoltate la Universitatea din Bologna (Italia)
sau la Universitatea MIT/Utah -Hand. Unele dintre modele au fost dezvoltate în continuare
pentru uz industrial, de exemplu, la manipulatoare controlate de l a distanță pentru sarcini de
serviciu în medii periculoase sau îndeplinirea sarcinilor medicale special.

Multe cercetări au fost dedicate dezvoltării unor astfel de mâini în ultimele două
decenii.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

25

Poate că contribuția lor cea mai valoroasă la tehnologie nu constă în prehensiunea în
sine, dar cu dezvoltarea mec anism elor necesare micromecanisme și actuatoare .

În scopuri industriale, prehensoarele tind să fie mai multe sarcini specifice. De obicei,
flexibilitatea largă a mâinii umane este sacrificat în scop ul de a produce un gripper în mod
deliberat pentru a realiza o gamă limitată de sarcini mai bune și/sau mai rapide.

Protezele manuale sunt în multe detalii similare cu mânerele industriale, după se poate
observa din mâna artificială. A cționarea degetelor cu 3 legături și c ea a degetului mare sunt
integrate în mână.

Constricția și relaxarea mâinii sunt controlate prin electromiograme (EMG) care sunt
luate din terminațiile nervoase rămase ale mușchilor mâinii corespunzătoare. Prehensiunea
sigură a unui obiect necesită reflexia forței. Reglarea forței de prindere poate fi realizată prin
două bucle de control care monitorizează poziția de prindere corespunzătoare și forța de
prehensiune. Forța de prindere este setată de senzorii de alunecare de la suprafețele de prindere.

Fig.2.2 Construcția unei mâini artificiale cu 5 degete Unitate cu degetul arătător
Degetul mare pe și în
afara
Acționarea degetului
mare
Acționarea degetelor de la 3 la 5 Degetul mare
Degete unite

LUCRARE DE DIPLOMĂ

26

Semnalele EMG permit corectarea elementelor de co ordonate corespunzătoare
(mișcarea de prindere a degetului mare și a degetelor).

Belgrade Hand

O mână cu cinci degete modelată pe mâna naturală (1962), deși articulațiile de getelor
nu sunt controlabile independent . Când mâna se închide, inițial fieca re articulație consecutivă
a degetului se mișcă în același mod până când degetul intră în contact cu obiectul. În ciuda
mișcării blocate a articulațiilor interioare (proximale) a le degetelor, articulațiile exterioare
continuă să se închidă, obținând astfel incinta completă a obiectului.

Problemele asociate cu controlul Mâinii Belgradului au fost simplif icate drastic și au
fost dezvoltate mai multe versiuni diferite ale acestei mâ ini de -a lungul anilor.

Skinner Hand

Această mână este un bun exemplu pentru un design cu 3 degete care permite,
îmbrățișând prehensiunea , răspândirea (interne) a prehensiunii , și două degete . Fiecare deget
posedă trei articulații și, în plus , poate fi rotit în baza falangei. Un total de 4 mo toare electr ice
sunt folosite ca prime mutări .

1-legătură de acționare
2-articulație rotativă
3-rădăcină deget
F- forța de acționare
Fig.2.3 Deget de mâna Belgrad

LUCRARE DE DIPLOMĂ

27

Okada Hand

Mâna cu trei degete dezvoltată de un laborator japonez de cercetare care posedă 11
grade de libertate unghiulare articulare. Poziți ile degetelor sunt reatribuite și stocate în memoria
electronică. Pozițiile intermediare sunt i nterpolate liniar.

Fig.2.5 Okada hand

HI-T Hand

Fig.2.4 Capacitățile de prindere ale mâinii Skinner

LUCRARE DE DIPLOMĂ

28

Această abreviere vine de la mâna tactilă controlată Hitachi, o mână proiectată de
compania Hitachi pentru lucrări de asamblare de către un robot industrial.

Această mână dexteră care a fost dezvoltată în 1978 a avut o articulație elastică a mâinii
și a f ost capabilă să finalizeze sarcinile de foraj,gaura cu o degajare în termen de 7 până la 20
μm în mai puți n de 3 secunde. Au fost angajați 14 senzori de contact, 4 și 6 senzori de forță.

Mișcările corective fine au fost efectuate de motoare cu trepte con trolate electronic.
Ulterior (1984), Hitachi a dezvoltat o mână cu 3 degete cu 3 modele similare.

Fiecare deget a avut 3 link -uri și 4 articulații, dar nu a existat degetul mare. Acționarea
a fost realizată folosind fire din aliaj de memorie de formă (SMA ) care, atunci când sunt
încălzite electric, se contractată împotriva unui arc de întoarcere. Acest lucru a dus la un raport
forță/greutate relativ ridicat, dar, datorită principiului termic de bază (secvențe de în călzire și
răcire) de acționare, a avut un răspuns oarecum întârziat. În plus, în curând a devenit clar că
durata de viață a firului SMA era prea scu rtă pentru aplicații industriale.

Utah/MIT Dexterous Hand

Dezvoltarea acestei mâini cu 4 degete a început în 1982. Are trei degete și un deget
opus modelat pe mâna umană. Degetul realizează 16 grade de libertate.

1-axa de rotație a mâinii
2-deget de prindere
3-senzor de presiune
4-placă de senzor extinsă cu comutator limită
5-senzor de contact
Fig.2.6 HI-T Hand

LUCRARE DE DIPLOMĂ

29

Fig.2.7 Versiunea IV din UTAH / MIT Hand

Legăturile degetelor sunt acționate de benzile de tensiune. Degetele sunt modele.
Deoarece frânghiile și benzile pot transmite doar tensiune, două benzi au fost necesare pentru
fiecare legătură deget. Acest lucru face un total de 32 de benzi de tensiune ("sinews") pentru
cele 3 degete și degetul mare, care trebuie să fie ghidate printr -un număr corespunzător mare
de scripeți. Cilindrii pneumatici nu sunt integrați cu mâna, ci adăpostiți extern în antebraț, ceea
ce duce la unele limitări. Degetel e sunt controlate elect ric prin intermediul unui software relativ
intensiv din punct de vedere computațional.

Fig.2.8 Ghidarea benzilor de tensiune (Super Hard Plastics) într -un deget cu 4
Grade de libe rtate (Utah / MIT Dexterous Hand )

Stanford / JPL Hand

LUCRARE DE DIPLOMĂ

30

Mâna Stanford a fost construită în 1983 și este echipată cu contacte tactile pe degete,
care sunt pentru a imita simțul uman al atingerii. Mânerul era echipat cu doar trei degete, dar
încă putea manipula piesa de lu cru din mână.

Mâna cu trei deget e, cu degetul mare opus, cuprinde 9 grade de libertate pentru cele trei
articulații pe deget. Mișcarea degetului se bazează pe 12 cabluri de teflon acoperiți acționați de
la 12 motoare dc miniaturizate cu control microprocesor montat în antebrațul robotulu i.
Senzorii determină forța motric e de la cabluri și codifică unghiul de rotație. Articulațiile vârful
degetului sunt augmentate cu 8 x 8 matrice de senzori tactili.

Fig.2.9 Stanford / JPL Hand

Robonaut Hand

Cuvântul robonaut vine de la astronaut r obotic, care este un r obot cu o înălțime de 1,9
m și o masă de 182 kg, proiectat pentru misiuni spațiale. Acest robot este de așteptat să sprijine
astronauții în lucră ri viitoare de întreținere și reparații în spațiu.

În acest scop, a fost necesar să se dezvolte o mână, a cărei dimensiune și aspect imită
mâna umană. Mâna Robonaut (NASA) este o mână cu degetele cu cinci îmbinăți, cu 22 de
grade de libertate. 14 articulații pot fi activate independent.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

31

Mâna Robonaut este una dintre primele care urmează să fie co ncepute pentru aplicații
în spațiu. Potrivit NASA, cele mai mari cereri cu privire la materialele utilizate, ar fi rezistență
la temperatură extremă, distinge această mână de la toate mâinile produse până în prezent.
Chiar și eventualele emisii d e gaz e de mână și influența lor asupra altor sisteme spațiale
au fost luate în considerare.

Fig.2.10 Robonaut Hand

Alte implementări de mână dextere de complexitate variabilă sunt încă în curs de
dezvoltare în scopuri educaționale și de investigație, în p rincipal în instit uțiile de cercetare,
colegii și universități: câteva exemple includ mâna cu cinci degete a Universității Tehnice din
Berlin, Germania, mâna cu degetul Gifu 5 -unite de la Universitatea Gifu (Japonia), MÂNA
IPA (/PA, Stutt gart, Germania) cu degetul fix și două degete mobile, o mână cu senzori tactili
pe degete rotunjite capete, în scopul de a produce un "degetul tip sentiment" (Universitatea
Bielefeld, Germania) și mai multe variații de mână de la ETH Zurich, Elveția, și al te
institute. [9]

2.3 Componente prehesor

Prehensoarele sunt efectori de final utilizate în mod obișnuit și în principal compus din
patru componente care afectează în mod direct proprietățile fizice ale prehensorului. Aceste

LUCRARE DE DIPLOMĂ

32

componente afectează, de asemenea, performanța m ânerului. Com ponentele po t fi clasificate
ca:

1. Sisteme de transmisie

2. Actuatori

3. Articulații și link -uri

4. Senzori

2.3.1 Sisteme de transmisie

Sistemele de transmisie sunt utilizate în orice sistem mecanic în care puterea trebuie
transmisă de la acționare pe o distanță. Sistemele de transmisie utilizate în mecanismul de
prindere pot fi clasificate ca :

1. Lanț – Mecanismul de centura
2. Legătură mecanică
3. Sistemul de tren de viteze
4. Frânghie – Sistem de scripete
5. Cadru – unitate pinion
6. Unitate armonică

2.3.1.1 Lanț – Mecanismul de centura

Legăturile fiecărei unități de deget este condusă prin utilizarea centurilor de timp.
Rotațiile articulațiilor se realizează prin instalarea unui mecanism de lanț, în interiorul unității
de deget.

Un cuplu principal este dat la prima legătură a degetului decât întregul deget care ar
trebui să lucreze într -un singur grad de libertate.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

33

Există unele avantaje și dezavantaje ale utilizării unui astfel de mecanism:

Avantaje:
− Sistemul este du rabil dat orită rigidității sale

− Transmisia cuplului este puternică

− Devierile sunt prevenite

− Întreținerea este ușoară

Dezavantaje :

− Numărul de lanțu ri pentru sistem este prea mare

− Problema backlas hes face poziționarea incorectă

− Asamb larea sistemulu i nu este ușoară

− Costul devine prea mare

− Standardele pent ru lanțuri nu sunt potrivite pent ru aplicații de dimensiuni mici

2.3.1.2 Legătură mecanică

Acesta poate fi un sistem bun de dragul de aplicare inginerie mecanică clasică.

Sistemul este forma t din manivela si leag ăni. De cele mai multe ori, este suficient pentru
a face analiza mecanismului de patru bare. Prima legătură a unității degetului este acționată de
un motor, iar restul mișcării este transmisă cu ajutorul unui mecanism de manivelă glis antă.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

34

Avantaje:

− Mecan ismul este mult mai fiabil și durabil decât mecanismul lanțul – centură

− Devierile nu sunt permise

− Analizele cinematice sunt ușoare

Dezavantajele:

− Fabricarea sistemului nu este ușoară

− Mecanismul de operare a degetelor o cupă mai mult spațiu

− Aspectul se abate de la conceptul natural de formă a mâinii

− Sistemul nu își returnează cu ușurință poziția inițială, poate apărea o problemă de
blocare

2.3.1.3 Sistemul trenului de viteze

Sistemul este format din trenurile de v iteze asamblate în fiecare unitate a degetului care
alcătuiesc legături. Întreaga mișcare este furnizată de cuplajele de viteze. Raporturile de
diametru ale angrenajelor din articulații sunt deosebit de importante pentru a da mișc area de
prindere a mâinii.

Avantaje:

− Analiza poziției fiecărui punct de pe legături este simplă.

− Presupunerea rigidă a corpului este valabilă.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

35

− Aspectul natural al mâinii este posibil

Dezavantajele:
− Există un număr de trepte de viteză pentru fi ecare unitate de deget

− Asamblarea treptelor de viteză este dificilă.

− Uzura va apărea din cauza unităților de reducere a puterii care cauzează astfel încât
sistemul nu este de încredere.

− Greutatea totală este crescută datorită treptelor de viteză.

− Va exista o problemă de întreținere în viitor; p artea uzată trebuie să fie înlocuită
numai prin demontarea întregului sistem.

2.3.1.4 Frânghie – Sistem de scripete

Mecanismul Frânghie – Scripete de transmisie este cel mai ieftin sistem pentru
prehenso are. Acesta transmite mișc area rotativă a actuatorul ui către o articulație fără nici o
modificare a tipului de mișcare. Fiecare legătură este contr olată cu ajutorul unor frânghii
separate care sunt atașate pe scripete. Scripetele sunt montate pe arborele principal având
diametre co respunzătoare, astfel încât frânghiile sunt mereu în tensiune și mișcările legăturilor
sunt sincronizat e. Acestea sunt utilizate în cea mai mare parte es te mâinile dextere în cazul în
care forța transmisă este scăzută, mișcarerotativă limitată este necesar ă și spațiu mic pentru
sistemele de transmisie.

Avantaje:

− Sistemul este ușor de fabricat

− Întreținerea este simplă, deoarece toate elementele importante ale mașinii se află în
afara degetului

LUCRARE DE DIPLOMĂ

36

− Este ușor de asamblat

− Costul de producție este scăzu t

− Sistemul nu este greu

− Oferă o precizie ridicată

Dezavantajele:

− Pot apărea devieri pe fire din cauza e fectelor asupra mediului, cum ar fi schimbări de
temperatură sau forțe de tensiune în fire

− Frânghia trebuie înlocuită în perioade scurte de timp
− Rigiditatea este scăzută

2.3.1.5 Cadru – unitate pinion

Mecanismul cadru și unitate pinion schimbă mecan ismul de translație în mișcare
rotativă. Se utilizează în cazul în care este necesară o mișcare rotativă limitată. Unghiul de
mișcare rotativ d epinde de lungimea mișcării translaționale și numărul dinților de pinion.

Avantaje:

− Este relativ ieftin.

Dezavantajele:

− Sistemul suferă din cauza frecării

− Pot apărea reacții adverse în utilizarea pe termen lung

LUCRARE DE DIPLOMĂ

37

2.3.1.6 Unitate armonică

O unita te armonică este un tip inovator de sistem de transmisie care utilizează practic
trei elemente mecanice concentrice, și anume, un inel extern rigid cu dinți interni numit splină
circulară, o flexsplină internă non rigidă cu mai puțini dinți care se rotește în spl ine circulară
ca răspuns la mișcarea unui element de acționare de intrare rotativă, care se numește "generator
de valuri". Deoarece unitățile armonice au capacități de cuplu ridicate cu histerezis aproape
zero, ele sunt din ce în ce mai utili zate în aplicații robotice.

2.4 Actuatori

Mișcarea degetului poate fi realizată de un număr de posibili mutanți principali. Acest
lucru se realizează prin conversia unei forme de energie în energie mecanică care corespunde
formei de mișcare necesare. Există în principal trei tipuri de actuatoare utilizate în prehensoare.
Acestea sunt:

1. Actuatori electromecanici
2. Actuatoare hidraulice
3. Actuatoare pneumatice

2.4.1 Actuatori electromecanici

Cele mai multe unități electromecanice utilizate în prehensoa re se bazează pe ax sau
cadru și unelte pinion ca convertoare de forță. Deși partea lor pe piață nu este mare în
comparație cu alte tipuri de unitate, există mai multe modele diferite în comun.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

38

Fig.2.11 Strategii d e design de bază pentru prehensoare c onduse
de motoare electrice

Principalele avantaje ale energiei electrice sunt:

1. Este nepoluantă

2. Es te o sursă familiară de energie

3. Consumabilele sunt ușor de conectat cu ajutorul cablurilor flexibile.

4. Mai presus de toate, controlerele sunt compacte, ușoare și ușor de proiectat.

Dezavantaje:

1. Motoarele electrice se rotesc la viteze mari cu c uplu redus, astfel încât să fie
întotdeauna utilizate în conducție cu trepte de viteză, cee a ce duce la o cr eștere atât în
greutate și cost

2. Motoarele cu curent continuu nu pot menține un cuplu mare în timpul funcționării
prelungite, iar cuplul scade da că viteza crește. Pe de altă parte, aceste motoare nu pot fi
utilizate în repaus mult timp, din ca uza proble mei de supraîncălzire

3. În motorul cu pas, cuplul depinde de poziție (unghiul)

1- segmentul dintel ui
2- cadrul dinți lor și unelte
de pinion
3- piuliță ax
4- cadru cu dinți
5- dreapta -stânga ax filetat
Motor M

LUCRARE DE DIPLOMĂ

39

Motoarele servo și DC sunt principalele tipuri de actuatoare elec trice utilizate în
aplicațiile robotice. Motoarele cu curent continuu sunt în esență traductoare care transf ormă
energia electrică în energie mecanică. Mărimea și direcția fluxului de curent într -o armătură
rotativă produce un cuplu corespunzător, proporți onal. Spre deosebire de motoarele cu curent
continuu, care în general necesită o formă de feedback sau de co ntrol cu buclă închisă,
motoarele pas cu pas sunt conduse în esență de o secvență de impulsuri electrice, cu numărul
de impulsuri care controlează direct poziția motorului. Un motor pas cu pas este capabil să se
deplaseze în pași incrementali mici de fie care dată când vine semnalul. Deci controlul este mai
simplu decât motoarele cu curent continuu. Motoarele p as cu pas sunt utilizate, în general, în
aplicații de robotică mai puțin sofisticate, cum ar fi operațiunile de prelevare și plasare, unde
este mode rat precis, controlul cu buclă deschisă este acceptabil, iar cerințele de cuplu sunt mici.

2.4.2 Actuatoare hidraulice

Avantajele acestei energii hidraulice sunt;

1. Raportul putere/greutate ridicat (de 20 de ori mai bun decât raportul energie
electrică ).

2. Nu e ste nevoie de reducerea vitezei

3. Ușurința de proiectare

Pe de altă parte, există unele dezavantaje ca:

1. Este scump din cauza nevoii de generare loca lă de energie, costuri ridicate
componente, întreținere pe termen sc urt și pierderi mari d e energie

2. Pot apărea s curgeri și probleme de spargere

3. Camere grele, voluminoase și conduc te

LUCRARE DE DIPLOMĂ

40

4. Filtrare adecvată a fluidelor

Actuatoarele hidraulice care folosesc diverse uleiuri sub pr esiune înaltă (2000 psi) pot
fi fie într -o buclă deschisă, f ie într -o buclă în chisă. În acest din urmă caz, amplificatorul electric
controlează poziția unei supape servo electromecanice situat în s istemul de lichid hidraulic,
care, la rândul său, reglează fluxul de ulei primar .

2.4.3 Actuatori pneumatici

Mânerele de impact cele mai frecvent utilizate sunt acționate pneumatic. Acționarea se
realizează fie prin cilindri pneumatici integrați în carcasa de prindere, fie cu cilindri montați
extern. Astfel de dispozitive de mutare sunt robuste și rezistente la suprasarc ină. Sunt
disponibile atât cilindri cu o singură acțiune, cu retur cu arc sau dispozitive cu dublă acțiune.
Forța pistonului FP poa te fi obținută din următoarea ecuație:

𝐹𝑃= 𝑝𝑒 ∙𝐴 ∙ 𝜂

𝑝𝑒 – presiune de lucru ( 𝑝𝑒= 𝑝𝑎𝑏𝑠−𝑝𝑎𝑚𝑏; 𝑝𝑎𝑚𝑏 ≈ 1𝑏𝑎𝑟)

A- suprafața secțiunii transversale interne a cilindrului

𝜂- randament

𝑝𝑎𝑚𝑏 − este adesea luată ca 1,1 sau 1,2 Bar ca o marjă de siguranță pentru a permite
presiunea atmosferică.
Valorile tipice pentru eficiență (de pind de scurgerile de aer, frecarea etc.) sunt :

− pentru cilindri cu acțiune unică și cu acțiune dublă de înaltă calitate 𝜂>0.9

LUCRARE DE DIPLOMĂ

41

− pentru cilindri cu acțiune dublă mai ieftină, cu garnituri pentru buze η> 0.7 p ână la
0,9

La actuatoarele pneumatice și hidrauli ce cu dublă acțiune, forța FP este proporțional c u
diferențele de presiune, 𝑝1 și 𝑝2, în modul static:

𝐹𝑃= 𝑝2∙𝐴−𝑝1∙(𝐴−𝑎)

𝑝1-Presiunea în partea arborelui

𝑝2-Presiunea în partea pist onului

A-Zona transversală a pistonului

a-Suprafața transversală a arborelui

Fig.2.11 Vedere schematică a cilindrului cu dublă acțiune

Există, de asemenea, avantaje și dezavantaje pentru energia pneumatică.

Principalele avantajele sunt:

1. Raport putere/greutate relativ ridicat (mai putern ic decât cel electric, mai slab decât
actuatoarele hidraulice)

LUCRARE DE DIPLOMĂ

42

2. Nici o necesi tate pentru reducerea uneltelor

3. Simplitate în design

4. Cost redus

5. Nu există probleme de mediu sau de siguranță din cauz a scurgerilor

Pe de altă par te, există unele dezavantaje ca:

1. Foarte dificil de controlat (deoarece aerul este lichid compresibil).

2. Necesitatea sistemului de alimentare cu aer comprimat.

3. Necesitatea conductelor.

Unele dintre cele mai des utilizate actuatoare pneumatice pe prehensoare sunt după
urmează: pistoane liniare, pistoane rotative, motoare și mușchi pneumatici.

Pistoane liniare: Aceste sisteme sunt, în general, controlate on -off și viteza mișcării nu
este co ntrolată cu precizie. Figura de ma i jos prezintă un piston liniar standard cu dublă acțiune.
Pentru a depăși frecarea și a evita orice mișcare de judecată, este important ca p resiunea
teoretică maximă în secțiunea conductei să fie mai mare decât orice presiune opusă. Există o
asimetrie în forțele dezvoltate în mișcările de tragere și împingere a actuatorului. Dacă se
utilizează un piston pneumatic pe cursă completă, este util s ă se folosească un piston amortizat.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

43

Fig.2.12 Elemente standard ale pistonului liniar cu dublă acțiune

Pistoane rotative : Aceste pistoane sunt similare cu pistoane liniare; singura diferență
este că acestea au mecanism care convertește mișcarea liniară în mișcare de rotație. În cazul în
care amplitudinea de rotație trebuie limitată, actuatorul cel mai frecvent utilizat este de tipul
prezentat în Figura de mai jos. Arborele poartă un cadru cu piston care conduce un pinion pe
axa de ieșire. Există și alte sisteme c are transformă presiunea într -o mișcare, ar f i sisteme de
șurub -piuliță, came .[10]

Fig.2.13 Acțio nare pneumatic ă rotativă cu retur de arcuri

Motoare : Dispozitivele care transformă energia pneumatică în mișcare rotativă
mecanică cu posibilitate de mișcare continuă sunt cunoscute sub numele de motoare
pneumatice.
Motoarele pneumatice cu unghi de rotați e nelimitat sunt unul dintre cele mai utilizate
elemente de lucru care funcționează pe aer compr imat. Motoarele pneumatice sunt clasifi cate
în patru grupuri; Motoare cu piston, motoare cu palete glisante, motoare de angrenaj și turbine.

port extins
sigiliu piston
sigiliu tijă
sigiliu final
retragere port
sigiliu ștergător
tijă
rulment
capac
sudură și etanșare
piston
țevi
capac
de
bază
(capac
de
capăt)

LUCRARE DE DIPLOMĂ

44

Mușchii pneumatici : Mușchii artificiali pneumatici sunt dispozitive contractile sau
extensionale operate de aerul sub presiune. În mod similar cu muschii umani, muschii
pneumatici sunt de obicei grupate în perechi ca un agonist și un antagonist.

Mușchii artificiali pneumat ici au fost dezvoltați pentru prima dată (sub numele de
Mușchi artificiali McKibben) în zilele 1950 pentru a fi utilizați la membrele artificiale.
Compania de cauciuc Bridgestone (Japonia) a comercializat ideea în anii 1980 sub numele de
“Rubbertuators ”.
Rezistența de retragere a mușchiului artificial pneumatic este limitată de cantitatea de
rezistență totală a fibrelor individu ale din coajă țesută. Distanța de efort este limitată de
etanșeitatea țesăturii; o țesătură foarte slabă permite o mai mare bombat, care răsucește în
continuare fibre individuale în țesătură.

Actuatorul muscular artificial pneumatic este format dintr -un cilindru cu două straturi
format dintr -o căptușeală interioară de izolare formată de obicei din cauciuc și un material
exterior de p anglică țesută. Acestea sunt fixate pentru a termina capacele care sigilează capetele
deschise ale mușchiului și permit intra rea de aer comprimat. Atunci când sunt presurizate,
mușchii devin mai grași și datorită modelului de țesătură al materialului împle tit reduc în
lungime și această mișcare poate fi folosită pentru a muta membrele robotice.

Fig.2.14 Mușchi pneumatic. (Festo Pneumatics)

Similitudinea funcțională dintre mușchii naturali și cei pneumatici sugerează că sunt
bine adaptate domeniului rob oților inspirați biologic și în special roboților antropomorfi.
Actuatorii pneumatici sunt, probabil, cele mai simple în design și cel mai mic în costul de a
angaja în aplicații robotice. Din păcate, unitățile pneumatice sunt cele mai dificil de controlat,
deoarece presiunea aerului nu este suficient de puternică pentru a modifica rapid inerția unui

LUCRARE DE DIPLOMĂ

45

piston în mișca re, deoarece aerul este compresibil. Prin urmare, actuatorii pneumatici sunt de
obicei angajați în aplicații de culegere și plasare mai simple.

Festo este o companie germană de control și de automatizare industrială cu sediul în
Esslingen am Neckar Germania. Festo este o companie bazată pe producerea și vânzarea de
ingineriei de control pneumatic și electric și a tehnologiei de automatizare a proc eselor lin iilor
de productie.

Festo a fost fondat în 1925 de către Albert Fezer și Gottlieb Stoll. Initial, compania a
produs instrumente de tăiere a lemnului, ca mai târziu sa se diversifice în industria de
automatizare.

Un produs timpuriu demn de remar cat a fost primul ferastrau cu lant pe benzina,
portabil. In anum 2000, activitatile FESTO privind scule electrice portabile s -au desprins intr –
o companie independent, FESTOOL.

Proiectul “Airic’s Arm” (Brațul Airic) de la FESTO a fost creat în urma unui studiu
amănunțit asupra principiilor de design a naturii. Cercetătorii sunt de părere că modelul realizat
este pe cât de asemănător posibil cu brațul uman, din punct de vedere al conceptului, al bionicii
si al d esignului tehnic .

Corpul uman este o mașinăr ie extrem de versatile, structura sa având o masă relativ
mică. Brațul uman, incluzând palma si încheietura umărului, este alcătuit din 64 de mușchi si
28 de oase si numeroși receptori de temperature, poziție, atingere și durere. Structura specială
a înche ieturilor permite omului să producă sarcini puternice si să își miște brațele si degetele
în aproape orice direcție, pentru a putea executa operații delicate, cum ar fi apucarea si
manipularea de obiecte. Aceste caracteristici sunt țintele pentru specialiș tii în robotică. [11]

LUCRARE DE DIPLOMĂ

46

Fig.2.15 Bratul robotic Airic, de la FESTO

Structura osoasă a brațului Airic funcționează datorită celor 30 de mușchi artificiali, ce
au fost dezvoltați tot de către FESTO si care poartă denumirea de Mușchi Fluidici (Fig. 2.8),
utilizați în diferite aplicații industriale. Acești mușchi sunt realiza ți din tuburi de elastomer
armate cu fibre aramide. Atunci când un mușchi fluidici este umplut cu aer comprimat,
diametrul tibului crește, iar lungimea scade simultan. Acești mușchi artifi ciali dețin o sarcină
de plecare de mare putere, iar comportamentul dinamic al acestora este foarte similar cu țesutul
muscular uman. În mod surprinzător, brațul robotizat are un avantaj important asupra
omologului său din țesit si oase: cât timp mușchiul este contractat, acesta nu mai necesită
energie, astfel că brațul ro botic poate ridica greutăți, pe care le poate menține în aceeași p oziție
pe termen nelimitat.

Fig.2.16 Mușchiul fluidic, acționat pneumatic, de la FESTO

Festo intenționează să dezvol te în continuare sistemele mecatronice prin integrarea
camerelor și a elementelor de percepție tactile în dispozitivele, extinzând astfel percepția

LUCRARE DE DIPLOMĂ

47

senzorială a produselor sale. Compania intenționează să continue proiectarea de părți robotice
ce imi tă corp ul uman, cum ar fi structura spatelui, a șoldului si a gâtului.

2.5 Senzori

Senzori piezoelectrici

Senzorii piezoelectrici sunt fie din siliciu, fie din cuarț. În prezent, cuarțul este utilizat
pe scară largă. Cuarțul este conectat la un circuit electri c. Când se aplică orice presiune pe
materialul de cuarț, acesta se deformează ușor pentru un timp și, în acest moment, se schimbă
diferența de potențial între bornele cuarțului; prin urmare, este generat un semnal de
tensiune. De îndată ce presiunea exerci tată asupra cuarțului este eliberată, acesta se deformează
imediat în poziția inițială.

Avantaje:

− Senzorul este dinamic, astfel încât rezultatul să poată fi obținut și procesat imediat
presiunea este exercitată.

Dezavantajele:
− Ocupă un spațiu mare, astfel încât la vârful degetelor să creeze probleme cinematice.
− Costuri ridicate.

Dispozitive de detectare a fibrei optice

Acest sistem funcționează pe principiul că, pe măsură ce mașina de spălat ca structură
în jurul degetului se mișcă, grinzile opti ce care trec în interior de -a lungul degetului sunt
perturbate. În funcție de amploarea acestei pert urbări, receptorul va primi mai puțină lumină.
Apare un semnal proporțional cu amploarea perturbării.

Avantaje:

LUCRARE DE DIPLOMĂ

48

− Mai sensibil decât senzorii piezoelectri ci.

− Durată lungă de viață

Dezavantaje;

− Foarte scump

− Fabricate pentru cazurile în care trebuie să se ținute greutăți foarte mici.

Rezistențe de detectare a forței

Structura acestui senzor este foarte asemănătoare cu un gage tulpina. Atunci când se
aplică presiune asupra senzor, rezistența sa scade și curentul care trece prin senzor crește.

Apoi semnalul analogic creat este trimis la unitatea de control și procesat acolo.

Avantaje:

− Ocupă un spațiu foarte mic pe deget.

− Foarte ieftin

Dezava ntajele:

− Nu foarte sensibil

2.6 Mijloace de control a roboților

2.6.1 Programarea roboților

LUCRARE DE DIPLOMĂ

49

Roboții sunt programați, de obicei, în două feluri:
• Online
• Offline
Metoda Online constă în programarea în contact direct cu robotul.
Roboții industriali fac parte din sisteme automate industriale.
Sistemele automate industriale pot fi:
• Rigide
• Flexibile
• Programabile
Sisteme automate rigide
Se folosesc în cazul în care se urmărește un volume de producție mare pentru un singur
tip de piesă, cu viteză de produc ție mare. Se folosesc mai ales pentru producții specializate, cu
mașini de prelucrare dedicate.
Principalele caracteristici ale sistemelor automate rigide sunt:
• Arhitectura mecani că optimizată pentru execuția unei singure sarcini.
• Sisteme de control dedic ate (cum ar fi PLC -urile), cu flexibilitate redusă.

Sisteme automate flexibile
Au început să apară în anii ’80, datorită creșterii consumerismului produselor
personalizate și cu o mare diversitate; și ca urmare a necesității mașinăriilor de a se adapta ușor
la diferite produse, atât din punct de vedere mecanic cât si electric.
Sisteme automate pr ogramabile
Sunt caracterizate prin:
• Producerea unui număr mare de produse, într -un volum relativ mic.
Necesățile unui astfel de sistem sunt:

LUCRARE DE DIPLOMĂ

50

• Diferențierea dintr e capabilitățile de producție și munca implicată
• Posibilitatea de reprogramare rapidă
• Reducerea perioadei de schimbare a produselor

2.6.2 Automatul programabil

Automatul programabil a fost și continuă să fie cea mai importantă componentă de bază
din l umea automatizării industriale. Aplicațiile industriale au făcut ca sistemul automatului
programabil să fie scump, atât din punct de vedere al achiziției cât și din cel al reparației și
întreținerii acestuia, dar și datorită necesității unui nivel foarte î nalt de abilități de porgramare
pentru designer de software, pentru a putea folosi la potential maxim controlerele. [12]
Automatul programabil sau PLC (programmable logic controller) este un computer
digital utilizat, de obicei, în automatizarea proceselo r industriale electromecanice, cum ar fi
controlul de mașinării în cadrul liniilor de asamblare. PLC -urile sunt concepute pentru mai
multe aranjamente de intrări/ieșiri digitale și analogice, intervale extins e de temperatură,
imunitate la zgomot electric, precum și rezistență la vibrații și a impactului.

Fig.2.17 Aplicații ale unui automat programabil

LUCRARE DE DIPLOMĂ

51

Programele de control ale m asinilor sunt stocate, de regulă , în memorii non-volatile sau
în memorii alimentate cu baterii. Rezultatele de ieșire trebuie să fie produse ca răspuns la
cond ițiile de intrare într -o perioadă limitată de timp, î n caz contrar vor rezulta operaț iuni
neinten ționate.

Fig.2.18 Schema bloc a unui automat programabil
Înainte de automatele programabile, controlul, secve nțierea și siguranța logica de inter –
blocare pentru fabricarea de automobile a fost compusă în principal din relee , cronometre cu
came, secventiometrele cu tambur controlere dedicate cu bucla inchisa. Ins a se ajungea la
folosirea a sutelor sau chiar miilor de astfel de componente, lucru ce ingreuna procesul de
actualizare sau de schimbare a liniilor de asamblare, pe langa costul ridicat .
Calculatoarele digitale, fiind dispozitive programabile de uz genera l, au fost aplicate în
curând pentru controlul proce selor industriale. Computerele timpurii aveau nevoie de
programatori specializati si mediu de functionare foarte strict.
Un computer de control industrial ar avea mai multe attribute: ar tolera mediu l de lucru
din halele de producț ie, ar suporta intr ări și ieșiri discrete (sub form ă de bit) î ntr-o manier ă
accesibil ă, nu ar avea nevoie de ani de formare pentr u utilizare si ar permite operaț iilor sale s ă
fie monitorizate. Timpul de r ăspuns al oric ărui siste m informatic trebuie să fie suficient de
rapind pent ru a fi util controlului, viteza necesar ă variind în functie de natura procesului.
Funcț ionalitatea unui automat programabil a evoluat de -a lungul anilor pe ntru a include
controlul secvenț ial de relee, c ontrol al mi șcării, control de process, sisteme de c ontrol
distribuit ș i crearea de re țele. Datorit ă capacit ăților de manipulare a datelor, stocare, puterea de

LUCRARE DE DIPLOMĂ

52

procesare ș i capacitatile de comunicare, unele automate programabile se ridic ă la nivelul
calcul atoarelor personale. Programarea asemănă toare c u cea pentru automate, combinată cu
posibilitatea de legare a perifericelor, au permis unor computere de uz general să înlocuiasc ă
automatele programabile în anumite aplicații. Controlerele pe bază de computer personal nu au
fost, în general, acceptate în indus tria grea, deoarece computerele personale ruleaz ă pe sisteme
de operare mai pu țin stabile, în comparaț ie cu automatele programabile. De asemenea
componentele unui computer nu a u fost proiectate pentru a funcționa î n acelea și condi ții aspre
(temperaturi rid icate, umiditate ridicat ă, vibra ții) aseme ni procesoarelor utilizate de că tre PLC –
uri.

2.6.3 Microcontrolerul
Un microcontroler este un computer de dimensiuni mici (System on a Chip, SoC ) pe
un singur circuit integrat, care conține un procesor, mem orie și periferice prog ramabile de
intrare/ieșire.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

53

Fig.2.19 Schema bloc a unui microcontroller

Microcontrolerele sunt utilizate în produse și dispozitive controlate automat, cum ar fi
sistemele de control a motoarelor autovehiculelor, dispozitivele medi cale implantabile,
dispozitive de control la distanță, dispositive si masinarii de birou, scule electrice, jucării și alte
sisteme integrate. Prin reducerea dimensiunii și a costurilor în comparație cu un design care
utilizează un microprocessor, memorie ș i dispozitive de intrare/ieșire separate,
microcontrolerele fac posibil, din punct de vedere economic, controlul digital a cat mai mul tor
dispositive si procese. [14]
Microcontrolerele conțin, de obicei, de la cateva la cateva zeci de pini de intrare/iesir e
de uz general. Pinii pot fi configurati printr -un program specializat, pentru a deservi pe post de
intrare sau iesire. Cand acesti pini sunt configurati ca si pini d e intrare, sunt folositi pentru a
citi semnale externe provenite de la senzori. Ca si pin i de iesire, acestia pot alimenta dispozitive
externe, cum ar fi LED -uri sau motoare, de obicei indirect, prin dispozitive electronice de
putere externe.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

54

Fig.2.20 Reprezentare microcontroller

Microcontrolerele iși găsesc utilitatea în situații mai puțin critice, cum ar fi sistemele
de automatizare din laboratoare și utilizarea în instalații de scară mică, în cazul în care sarcinile
sunt mai puțin solicitante și criti ce. Un alt motiv pentru folosirea alternativelor automatelor
programabile, îl reprezintă faptul că acestea sunt de obicei mai puțin costisitoare.
Un design bazat pe microcontroler ar putea fi adecvat și în cazul în care sute sau mii de
unităti vor fi produ se, astfel încat costul de dezvoltare poate fi repartizat pe mai multe vânzări.
Aplicații le din industria auto sunt un bun exemplu: milioane de unități se fabrică în fiecare an
și foarte puțini producători aduc modificări acestor controlere. Pe de altă par te, în construcția
de mașini speciale, cum ar fi autobuze de tranzit, se utilizează autom ate programabile, deoarece
volumul de produse este relative mic iar costul de dezvoltare s -ar putea dovedi a fi mult prea
ridicat si nerentabil.
Microcontrolerele se p rogramau inițial doar în limbaj de asamblare, în prezent însă,
există diverse limbaje de nivel înalt ce permit programarea unui microcontroler. Un exemplu
este limbajul de programare C. Compilatoarele pentru limbajul de uz general, au de obicei
unele resct ricții, dar, de asemenea acestea prezintă și unele îmbunătățiri, cum ar fi suportul
îmbun ătătit pentru caracteristicile unice microcontrolerelor. Distribuitorii de microcontrolere
fac disponibile intsrumentele necesare programării microcontrolerelor, fără niciun cost, astfel
făcând adopția perifericelor lor să fie mult mai ușoară.
ARDUINO est e un tip de controler programabil universal, desi el reprezintă abia
“miezul” și este conceput pentru aplicații generale; dar cu puține componente hardware externe
(cum ar fi interfețe capabile să transfere semnalele de la senzori și actuatori, precum și

LUCRARE DE DIPLOMĂ

55

reducerea interferențelor electromagnetice, ce pot deteriora microcontrolerul) și cu un software
adecvat, ARDUINO poate deveni o platformă foarte similară cu un ad evăra t automat
programabil. [15]

Fig.2.21 Placa de dezvoltare ARDUINO UNO

LUCRARE DE DIPLOMĂ

56

CAPITOLUL 3

3 Calculul teoretic

3.1 Elemente de cinematică a roboților

Pentru determinarea principalilor parametrii ce defines c miș carea unui corp, au fost
elabora te diverse metode cu ajutorul cărora se pot preciza ecuațiile de poziție, distri buția de
viteze și respectiv distribuț ia de acceleraț ii pentru orice element din structura unui lanț
cinematic. Toate aceste aspecte fac parte din cinema tica unui robot. Cinematica nu ț ine cont de
mediul in care se derulează mișcările precum și de alte for țe care o pot influența, î n alte cuvinte
cinematica se elaborează pe ntru condiț iile ideale de operare.
Cinematica este cel mai important aspect al mecanismelor generatoare de mișcare, când
vine vorba de concepț ia, structura, analiza, controlul și simulare a mișcă rilor acestora.
Ca și pun ct de pornire a l structurii, primul element al lanțului cinematic îl constituie
baza acestuia, în timp ce ultimul element îl constituie efecto rul terminal sau prehensorul, că ruia
ii corespunde punctul caracteristic P. Punct ul caracteristic este pun ctul folosit pentr u definirea
poziț iei efec torului terminal.
Mișcarea relativa dintre două elemente succesive este descrisă de variația unui număr
de parametri egal cu numarul gradelor de libertat e ale cuplelor ce fac legatura î ntre acele
elemente. Fiecare cuplă cinemat ică din structura lanț ului cinematic introduce noi translații sau
rotații, de -a lungul sau î n jurul mai mul tor axe, introducând î n acest fel grade de libertate
sistemului. [16]

LUCRARE DE DIPLOMĂ

57

3.1.1 Reprezentări ale pozițiil or și orientărilor brațelor robotice

În spațiu tridimensional, cinematic a corpului solid poate fi observată ca un studiu
comparativ între diverse le metode de reprezentare a poziției și orientării acelui corp.
Translațiile și rotațiile corpului solid sau d eplasarea acestuia pot fi exprimate prin diferit e
reprezentări.
Numărul minim de coordonate necesar pentru localizarea unui corp în spațiul euclidian
este șase, adică trei translații și trei rotații de -a lungul și în jurul axelor OX, OY și OZ ale
sistemul ui de coordonate cartezian OXYZ, care fost notat k0.
Dacă se consideră un sistem de coordonate ki, compus din originea Oi și versorii
ortogonali notați (i, j, k), fixat de un element al unui manipulator sau braț robotic sau atașat
acestuia, atunci poziț ia acestui element poate fi exprimată ca poziția relati vă faț ă de un alt
element sau ca poziția siste mului de coordonate relativă faț ă de un alt sistem de coordonate.
Similar, mișcarea sau deplasarea corpurilor poate fi exprimată ca și deplasarea dintre do uă
sisteme de coordonate, unul fiind în mișcare, iar altul fiind considerat fix.

3.1.1.1 Poziții și deplasări
Deplasarea unui sistem de coordonate kj sau poziția relativă a acestuia faț ă de un alt
sistem ki, poate fi exprimată prin vectorul de dimensiune 3×1, 𝑟̅:

𝒓𝒋𝒊̅̅̅̅=(𝒓𝒙
𝒓𝒚
𝒓𝒛). (3.1)
Componentele acestui vector sunt coordonatele carteziene ale sistemului kj, în
sistemul ki, adică proiecțiile vectorului 𝑟̅ pe axele sist emului ki. Translația unui corp în spațiu
poate fi simbolizată astfel prin combinația dintre poziția inițială și cea fi nală. Poziția unui
corp în spațiu este acea translație ce dispune corpul într -o poziție în care sistemul de
coordonate atașat corpului să coincidă cu sistemul de coordonate al poziției curente.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

58

3.1.1.2 Rotații și orientări
În robotică, o rotație este acea deplasare în care cel puțin un punct al unui corp rămâne
în poziția inițială, iar muchiile corpului nu rămân toate paralele cu starea i nițială. Ca în cazul
pozițiilor și translațiilor, orice reprezentare a orientărilor po ate fi folosită și la reprezen tarea
rotațiilor.
Orientarea sistemului de coordonate kj, în raport cu sistemul de coordonate ki, poate fi
evidențiată prin exprimarea vers orilor ( ij, jj, kj), în raport cu versorii ( ii , ji ,ki), ceea ce
conduce la o matrice pătratică de dimensiune 3×3, cunoscută sub denumirea de matrice de
rotație. Matricea de rotație Rji este formată din produsele scalare dintre versorii celor două
sisteme de coordonate ki, kj:

𝑹𝒋𝒊=(𝒊𝒊·𝒊𝒋𝒋𝒊·𝒊𝒋𝒌𝒊·𝒊𝒋
𝒊𝒊·𝒋𝒋𝒋𝒊·𝒋𝒋𝒌𝒊·𝒋𝒋
𝒊𝒊·𝒌𝒋𝒋𝒊·𝒌𝒋𝒌𝒊·𝒌𝒋). (3.2)

O matrice elementară de rotație a sistemului de coordonate kj în jurul versorului ki,
aparținând axei OZ a sistemului ki, este următoarea:

𝑹𝒛(𝜽)=(𝐜𝐨𝐬 𝜽−𝐬𝐢𝐧𝜽𝟎
𝐬𝐢𝐧𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝜽 𝟎
𝟎 𝟎 𝟏). (3.3)

Matricea de rotație a sis temului kj, în jurul axei OY , a sistemului ki, este :

𝑹𝒀(𝜽)=(𝐜𝐨𝐬 𝜽 𝟎 𝐬𝐢𝐧𝜽
𝟎 𝟏 𝟎
−𝐬𝐢𝐧𝜽𝟎𝐜𝐨𝐬 𝜽). (3.4)

Matricea de rotație a sistemului kj, în jurul axei OX , a sistemului ki, este :

LUCRARE DE DIPLOMĂ

59

𝑹𝑿(𝜽)=(𝟏 𝟎 𝟎
𝟎𝐜𝐨𝐬 𝜽−𝐬𝐢𝐧𝜽
𝟎 𝐬𝐢𝐧𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝜽). (3.5)

3.1.2 Matrici omogene de transfer

In cazul unei matrici de omogene de transfer, vectorii de pozitie si orientare sunt
combinati impreuna, intr -o notatie mai compacta. Orice vector 𝑟̅, exprimat relativ față de un
sistem de coordonate kj, poate fi exprimat relativ față de un sistem de coordonate ki dacă se
cunosc poziția și orientarea relativă a sistemului kj fată de sistemul ki.
Transformarea omogenă a unei simple rotații în jurul unei axe a fost notată cu Rot sau
R, astfel încât o rotație cu unghiul θ în jurul axei OZ poate fi scrisă ca:

𝑹𝒛(𝜽)=(𝐜𝐨𝐬 𝜽 −𝐬𝐢𝐧𝜽 𝟎𝟎
𝐬𝐢𝐧𝜽 𝐜𝐨𝐬 𝜽𝟎𝟎
𝟎
𝟎𝟎
𝟎𝟏
𝟎𝟎
𝟏). (3.6)

Similar, transformarea omogenă a unei simple translații de -a lungul unei axe a fost
notată cu Trans sau T, astfel încât o translație cu lungimea d de-a lungul axei OX poate fi scrisă
ca:

𝑻𝒙(𝒅)=(𝟏𝟎𝟎𝒅
𝟎𝟏𝟎𝟎
𝟎
𝟎𝟎
𝟎𝟏
𝟎𝟎
𝟏). (3.7)

LUCRARE DE DIPLOMĂ

60

Această formă a matricelor omogene de transfer nu este o reprezentare foarte eficientă
din punct de vedere al calculelor d eoarece aceste matrici introduc un număr mare de înmulțiri
și adunări cu 1 și 0.

3.2 Calculul de dimensionare a modulelor alese

3.2.1 Prehensorul pneumatic

Prehensorul pneumatic este un tip specific de actuator pneumatic, care implic ă,
mișcări paralele sau unghiulare a unor suprafețe (fălci de scule sau degete ), ce prind un
obiect. Atunci c ând este combinat cu alte componente pneumatice, electrice sau hidraulice,
prehensorul poate fi utilizat ca parte a unui sistem de manipulare, care permite preluarea si
plasarea în altă parte a unei piese.
Sunt unele tipuri de prehensoare c are acț ioneaz ă direct asupra obiectului ce urmeaz ă a
fi manipulate, actiune bazat ă pe for ța presiunii aerului furnizat c ătre prehensor, în timp ce alte
prehensoare folosesc mecanisme , cum ar fi mecanisme cu roti dinta țe sau mecanisme tip biel ă
manivel ă.
Prehensoarele difer ă și prin m ărimea cursei de deschidere, cantitatea de for țe aplicat e
și prin forma suprafe țelor de prehensiune.
Sunt utilizate pentru manipularea diverselor piese, d e la m ărimea unor piese de circuit
(tranzistori sau chip -uri) până la piese grele și voluminoase ( cum ar fi blocul motor de la
mașină ).
Prehensoarele sunt frecvent ad ăugate robo ților indu striali, având scopul de a permite
robotului s ă relaționeze cu obiect ele din mediul s ău înconjură tor.
Tipul maxilarului utilizat de către p rehensor are un rol important în determinarea
forței necesare într -o aplicație de prindere. Există două tipuri de maxilare, care manipulează
obiectele ori datorită forțelor de frecare di ntre obiect si falcă; sau prin cuprinderea obiectului.
(Fig. 3.5)

LUCRARE DE DIPLOMĂ

61

Maxi larele pentru fricțiune se bazează exclusiv pe forța de prindere a prehensorului
pentru a menține un obiect. Fălcile de cuprindere facilitează o stabilitate sporită prin
cuprinderea obie ctului. Acest tip de prehensiune este preferat pentru rezistență și st abilitate,
dar suma pe care falca cuprinde partea trebuie să fie scă zută din cursa utilizabilă.
O regulă generală pentru tipul de prehensiune prin frecare este aceea că prehensiunea
prin frecare necesită forțe de până la 4 ori mai mari pentru a manipula un obiect, în
comparație cu prehensiunea cuprinzătoare.

4 Partea practic ă

4.1 Calcule preliminare

1. Forța necesară de strâ ngere pe un bac mobil(deget) fără mișcarea robotului

M= 10 kg ( masa obiectului)
a = 5 m/ s2
n = 3 (bacuri/ degete)
g= 9,81 m/ s2
μ=0,2 (coeficientul de frecare)
S=2,5 (factor siguranță)

FS> M∙g
3

3.1 Tipuri de prehensiune

LUCRARE DE DIPLOMĂ

62

FS> 10 ∙9.81
3 => FS>32.6 N

2.Forța necesară de strângere la ridicarea obiectului

F𝑆𝑅= M(g+a)∙S
𝜇∙𝑛=185 N

3.Forța de stranger e la deplasare

FSD=m∙g∙S
μ∙n=137 N

4. Forța necesară opririi de urgență

FSU= m(g+a)∙S
μ∙n=247 N

Pentru calculul și alegerea motorului se allege forța cea mai mare necesară, asfel încât:

FSU=247 N
𝑝= 𝐹
𝐴

Se consider ă p( presiune de lucru)= 3 bar

A=F
p=247
3=82,33mm

LUCRARE DE DIPLOMĂ

63

4.2 Schema pneumatică

Fig.4.1
Acționarea cilindrului pneumatic se realizează prin intermediul unui distribuitor de tip
sertar 5/3. Acesta are 3 poziții.
Prima poziție este liberă, în care asupra pistonului nu se exercită nicio forță de
comprimare.
Cea de -a doua poziție este cea în care se realizează strângerea obiectului. În cavitatea
C2 apare o presiune P2,care comprimă aria pistonului.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

64

Este un distribuitor cu sertar, si are 5 orificii :
– trei orificii de lucru : alimentare cu aer comprimat 1 si doua de evacuare 3 si 5 ;
– doua orificii de utilizare 2 si 4 legate la receptor sau element de executie ;
Distribuitorul 5/3 poate lua 3 pozitii, doua pozitii extreme si o pozitie centrala.
Func ția lui este să distribu ie energie d e putere la un element de execuț ie cu dublu efect.
Comutarea lui este asigura tă de două comenzi de pilotare. Poziția de repaus este asigurată de
două arcuri de revenire.

Fig.4.2 Schema unui dist ribuitor de tipul 5/3
În una din cele doua poziții extreme, sertarul alimentează orificiul de lucru 2 prin ori ficiul 1,
pune orificiul 4 la evacuare prin orificiul 5, ș i orificiul 3 este obturat.
În cealaltă poziție extremă , orificul 2 este pus la evacuare prin orificiul 3, orificiul 4 este
alimentat prin 1, iar orificiul 5 este obturat.
În poziția centrală , sunt posibile mai multe cazuri din care sunt reprezentate două :
1) distribuitor cu centru blocat : toate orificiile sunt blocate, distribuitorul este blo cat ;
2) distribuitorul cu centrul deschis ; orificul 2 este pus la evacuare prin 3, orificiul 4 este pus
la evac uare prin 5, iar orificiul 1 este obturat.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

65

4.3 Schema cinematică

Strângerea piesesi se realizează prin translația p istonului în direcția opusă planului de
lucru.
Prin deplasarea pistonului momentul se transmite la brațul “a” prin intermediul cuplei
de rota ție “1”. Momentul transmis de către bacul mobil se realizează prin cupla de rotație „2 ”,
bacul mobil fiind articula t în cupla “1” de rota ție. Astfel momentul transmis la bacul mobil este
amplificat.

Fig.4.3

LUCRARE DE DIPLOMĂ

66

4.4 Modulul linear ales
Modulul liniar ales este LM 32/300 de la AFAG [17]
Dimensiuni funcționale

Fig.4.4 Dimensiuni funcționale

Dimensiunea A [mm] 760
Dimensiunea B [mm] 426
Dimensiunea C [mm] 6×48
Dimensiunea E [mm] 340

LUCRARE DE DIPLOMĂ

67

Dimensiunea L maximă [mm] 765

Date tehnice

Determinarea suprafețelor active ale pistonului
• Si – suprafața activă a pistonului la avans; (F ig. 3.7)
𝑺𝒊=𝜋∗𝐷2
4 = 𝜋∗3.22
4=8,04 𝑐𝑚2=804 𝑚𝑚2=0,0804 𝑑𝑚2
• Se – suprafața activă a pistonului la retragere;(Fig. 3.8)
• d – diametrul tijei;
𝑺𝒆=𝜋
4∗(𝐷2−𝑑2) = 𝜋
4∗(3.22−22)=4,9 𝑐𝑚2=490 𝑚𝑚2=0,0490 𝑑𝑚2

Cursa H [mm] 300
Cilindru (D)
Tijă (d) [mm]
[mm] 32
20
Greutate maximă modul [kg] 7
Forța de retragere a
pistonului [N]
[daN] 295
29,5
Forța de avans a pistonului [N] 295
Presiune de operare [bar] 6 +/- 2
Consum aer/ciclu [NL]
[l/m] 1.2
~0.17
Precizie de repetare [mm] 0,02

LUCRARE DE DIPLOMĂ

68

5. Proiectarea prorpiu -zisa a prehensor ului cu actionare pneumatica

Pentru modelarea si simularea manipulatorului pneumatic, s -a folosit programul
Solidworks.

Solid works este un software CAD de modelare 3D. Rulează pe Microsoft Wind ows și
asigură modelarea solidelor, modelarea ansamblelor și capabilități de desen are a desenelor
tehnice pentru ingineri mecanici.
Acest program de proiectare mecanica este un competitor direct pentru
Pro/ENGINEER, Catia și Autodesk Inventor , Creo etc.

Prehensoarele pneumatice, așa cum îi propune numele, funcționează cu aer
comprimat. Griperul este conect at la o rețea de alimentare cu aer comprimat. Când presiunea
aerului este aplicată pe pistoane, dispozitivul de închidere se închide. La eliberarea presi unii se
Fig.5.1 Ansamblul final in S olidWorks

LUCRARE DE DIPLOMĂ

69

deschide dispozitivul de prindere. Singura modalitate de a gestiona forța în dispozitiv de
prindere este de a gestiona presiunea aerului în admisia de aer (sau supapă).

Pentru a dezvolta în continuare acest concept, imaginați -vă că dispozitivul de prindere
este format din două actuatoare pneumatice așezate în direcții opuse. Referindu -ne la figura de
mai jos. Când programul robotului solicită dispozitivului de închidere împotriva piesei, mai
întâi supapa (colorată în verde) se deplasează spre dreap ta pentru a lăsa presiunea aerului să
intre în porțiunea din stânga a actuatorului pneumatic (colorată în roz). Pe măsură ce presiunea
crește în această secțiune, pistonul se deplasează în direcția '' x ''. Pistonul va aplica apoi o forță
în funcție de pre siunea pe piston (Forță = presiune * suprafață). Pentru a menține o forță
constantă pe piesă, supapa poate fi închisă sau rămâne deschisă și trebuie să mențină o presiune
constantă a aerului pe piston.

Fig.5.2 Schema a actuator ului pneumatic

Când progr amul solicită eliberarea piesei, supapa se deplasează apoi spre stânga și
presiunea aerului intră în secțiunea din dreapta a cilindrului (colorată în albastru), în același
timp se eliberează aerul din secțiunea din stânga. Această operație readuce pistonul în poziția
inițială. În acest fel, partea este de asemenea lansată.

Deoarece ambii actuatori sunt atașați de fiecare deget individual în opoziție directă unul
cu celălalt, pistonul care controlează degetele se va închide unul față de celălalt în sincroni zare
perfectă. Acest exemplu este o reprezentare simplă a modului de funcționare, cu toate acestea,
există o mulțime de designuri diferite. Dezavantajul utilizării acestui tip de prindere este că
există foarte puține setări care pot fi controlate în zbor. De fapt, cursa este fixată pentru o
prindere dată, iar forța trebuie ajustată cu presiunea care curge în supapă. Este nevoie de câteva

LUCRARE DE DIPLOMĂ

70

teste pentru a descoperi cantitatea de presiune a aerului care va funcționa bine pentru fiecare
aplicație particulară. De asemenea, est e nevoie de vârfuri de deget personalizate pentru fiecare
obiect diferit.

Actuatoarii pneumatici (cilindri pneumatici), sunt similari cu elementele de acționare
hidraulice, cu excepția faptului că folosesc gaz comprimat pentru a genera forța , în locul unu i
lichid.
Aceștia operează similar unor pistoane, astfel că gazul este introdus în interiorul unei
camere și împins afară din cealalta parte a camerei.
De regulă, actuatorii pneumatici nu sunt folosiți pentru acționarea utilajelor grele sau
pentru manipula rea pieselor cu greutate mare.
Avantajul actuatoarilor pneumatici și principalul motiv pentru care acest gen de
actuatoari sunt preferați altor tipuri, constă în faptul că sursa de alimentare este un compresor
de aer. Deoarece aerul este surs a de intrare, actuatorii pneumatici sunt capabili de a opera în
multe medii de activitate mecanică. Dezavantajul constă în dimensiunile mari a compresoarelor
și zgomotului produs de aceștia.
Actuatorii liniari sunt predispuși scurgerilor de aer, datorită a cestui lucru s unt mai puțin
eficienți decât actuatorii liniari cu acționare mecanică.

Fig.5.3 Reprezentare prehensor

LUCRARE DE DIPLOMĂ

71

Aceste prehensor are degete deformabile, care în procesul de prinder e mulează pe
obiectele de forme și dimensiuni diferite. Un exem plu în acest s ens este redat schematic
figura 5.3 unde sunt folosite bacuri. Dupa tipul mișcării bacului este un prehensor
unghiular.După numărul zonelor de prindere se poate observa că este un prehensor cu 3
deget e.
Funcțtia de apucare -fixare fiind compl ex, procesul p oate fi exemplificat astfel:
-apropiere -pozitionare -se realizează centrarea dispozitivului de apucare și fixare față de
obiect
-apucare -orientare –are loc rigidizarea elementelor dispozitivului cu obiectul manipulat și se
stabilește orientare a
-menținerea și conservarea orientării ăn timpul procesului de manipulare
-poziționare -orientare -are loc așezarea obiectului manipulat in poziția sa și cu orientarea
cerută
-desprindere -obiectul manipulat rămâne in poziția si orientarea prestanăbilită

Fig.5.4 Prinderea obiectului
Pe baza docu mentației tehnice a fost realizat un prototip al prehensorului analizat în
această lucrare (figura 5,3 ). În figura 5.4 , ca o primă formă de experimentare și test are
funcțională, este exemplifi cată prehensarea cu ace st prototip a unui corp sferic. După

LUCRARE DE DIPLOMĂ

72

echiparea corespunzătoare, prototipul, prin intermediul unei piese de legătură
corespunzătoare, poate fi montat pe un robot industrial și va fi testat corespunzător la operații
variate de prehensiune, implicit manipular e.
Primul pas a constat în proiectarea fiecărui model din cadrul ales prehensorului ales.
Toate elementele prehensorului sunt poziționate pe o carcasă .

După cum se poate observa pe această carcasă se pot distinge orificiile e lementelor de
alimentare pr in care este alimentat aerul.
Când presiunea aerului este aplicată pe pistoane, dispozitivul de închidere se
închide. La eliberarea presiunii se deschide dispozitivul de prindere .

Fig.5. 6 Element de alimetare
Fig.5. 5 Carcasă

LUCRARE DE DIPLOMĂ

73

Pe flanșa de etanșare se regăsește flanșa de prindere a bacurilor care la rândul ei
conține următoarele componente:scheletul bacului(3),bra țul bacului(3) și suporții de prindere
care sunt situați pe scheletul bacului. Toate acestea sunt prinse la mijloc de un piston.

Fig.5. 7 Flanșa de prindere a ba curilor
Pe flanșa de prindere a bacurilor se poziționează bacurile care sunt solidare cu brațurile
acestora , asigurând la mișcarea si totodată la prinderea si desprinderea obiectului de prehensat.
Materialele folosite pentru scheletul bacului Galvanizarea este un proces electrochimic prin
care se a coperă suprafața unui metal cu un alt metal a cărui ioni sunt disociați în so luția
electrolitică.
Galvanizarea constă dintr -o baie electrolitică prin car e circulă curent electric, în baie găsind u-
se doi electrozi un catod (ex. o placă de metal care va fi acoperit cu un strat de mangan in cazul
de fa ță), și polul pozitiv sau anod.
Manganul are o c uloare alb -argintiu cu o acoperire gri deschis . Elementul are un amestec de
carbon, care îi conferă o culoare alb -argin tiu. Depășește fierul în duritate și fragilitate.
manganul îmbunătățește proprietăț ile nu numai a fierului.A liajele de mangan cu cupru au
rezistență ridicată la coroziune.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

74

Fig.5. 8 Scheletul bacului

Fig.5. 9 Braț bac

LUCRARE DE DIPLOMĂ

75

Fig.5. 10 Suport de prindere
Bacurile sunt fixate prin 2 șuruburi cu capete cilindrice cu locaș hexagonal, acestea
prezinta niste nervuri/striații care ajuta la o prindere mai bu na a obiectului.
Următorul pas a fost asamblarea modulelor într -un ansamblu.

Fig5.11 Model 3D randat
Rand area modelului 3D s -a realizat prin intermediul programului KeyShot

LUCRARE DE DIPLOMĂ

76

6 Concluzie

În lucrarea de față, în prim a parte am analizat următoarele concepte : prehensiunea,
sistemul de prehensiune, clasificarea acestuia, cât și fabricația si roboți i in contextul industriei.
În capitolul al II -lea,am prezentat urmatoarele: stadiul actual privind roboții și
manipulatoarele, clasificarea și componentele prehensoarelor, 3 tipuri
actuatoare(elecromecanice,hidraulice,pneumatice) . Am mai discutat despre mijloace de control
și programare a roboților.
La capitolul al III -lea, se găsește calculul teoretic unde regăsim următoarele: elemente
de cinematică,poziții,deplasări rotații si orientări,calculul de dimensionare a modulelor alese.
În ultimul capitol avem sc hema cinematică,pneumatică,modulul linear ales și
proiectarea 3D a prehensorului cu acțiune pneumatică.
Cu ajutorul programului d e proiectare asistată SolidEdge am realizat proiectarea
prehensorului ajutâ ndu-mă astfel să prezint elementele sale atât în a nsamblu cât și individual
prezentând rolul fun cțional al acestora în procesul de asamblare caracteristic.
Ca și concluzie am ales tematica despre prehensor deoarece este asemănător cu mâna
umană atât constructiv cât și funcțional,considerând mâna umană ca cel mai perfecționat
prehensor.

LUCRARE DE DIPLOMĂ

77

Bibliografie
[1] https://www.wenglor.com/about -wenglor/company/what -we-do/
[2] Ionel Stare țu, Mâini mecanice -mecanisme antropomorfe de prehens iune pentru protezare
si roboți -Brașov 2 011
[3]http://old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri%20de%20doctorat/Rezumate2014/Tarliman%28N
egrea%29.pdf
[4] Industry 4.0: How it is defined from a sociotechnical perspective and how much
sustainability it includes e A literature review – Grischa Beier , Andre Ullrich , Silke Niehoff ,
Malte Reißig , Matthias Habich,2019
[5] The International Journal of Advance d Manufacturing Technology (2019 )- Yuval Cohen &
Maurizio Faccio & Francesco Pilati
[6] Nof, Shimon Y. (editor) (1999). Handbook of Industrial Robotics, 2nd ed. John Wiley &
Sons. 1378.
[7] International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineeri ng, ISSN 2250 –
2459, ISO 9001:2008 Certified Journal, Volume 3, Issue 5, May 2013
[8] G. J. Monkman, S. Hesse, R. Steinmann, H. Schunk -Robot Grippers -1807 -2007
[9] Grippers in motion -Andreas Wolf, Ralf Steinmann -2005
[10] Development of a two -fingered and a four fin gered robotic gripper -2010 -Burak Dogan
[11] http://thefutureofthings.com/5695 -festos -bionic -arm/
[12] https://en.wikipedia.org/ wiki/Fes to
[13] ] E. A. Parr, Industrial Control Handbook, Industrial Press Inc., 1999
[14] Heath, Steve (2003). Embedded systems design. EDN se ries for design engineers Newnes
[15] http://www.open -electronics.org/arduino -as-a-programmable -logic -controll er-plc/
[16] http://www.afag.com/fileadmin/user_upload/afag/Handlingmodule_pneumatisch/PDF –
Files/OI_GM20_GM20 -RM16_GM20 -RM25.pdf

LUCRARE DE DIPLOMĂ

78

[17] https://airo -pneumati cs.ro/category/tutoriale -pneumatica/totul -despre -distribuitoare/
[18] https://rf -gk.ru/ro/vi dy-marganca -splavy -primenenie -marganca -i-soedinenii/
[19] https://ro.wikipedia.org/wiki/Mangan
[20] http://www.open -electronics.org/arduino -as-a-programmable -logic -controller -plc/

LUCRARE DE DIPLOMĂ

79