Un robot parallelo, chiamato anche manipolatore parallelo, è un meccanismo che presenta ottime prestazioni in termini di stabilità, rigidità e precisione per manipolare grandi carichi. I robot paralleli sono costituiti da tre o più assi rotanti o prismatici che funzionano parallelamente tra loro. Sono stati utilizzati in una serie di applicazioni come simulatori di volo e astronomia e stanno diventando sempre più popolari nell’industria delle macchine utensili. Alcuni esempi di questi tipi di robot sono robot delta, hexapod e tricept.
Le opere teoriche di geometri inglesi e francesi relative ai meccanismi paralleli, e in particolare agli esapodi, risalgono a molti secoli fa. Omero descrisse i treppiedi ambulanti nella sua opera epica L’Iliade. Aristotele immaginò tali meccanismi che obbedivano alla volontà degli altri. Il primo robot parallelo è arrivato solo 17 anni dopo che il termine “robot” è stato coniato nel 1921. Progettato per la verniciatura a spruzzo automatizzata, è generalmente considerato il primo robot parallelo industriale progettato.
Quando si tratta di robotica, un effettore finale è un corpo rigido all’estremità di un braccio robotico. Per ogni collegamento di un robot, il grado di connessione è il numero di corpi rigidi attaccati al collegamento da un giunto. Nelle catene cinematiche ad anello chiuso, una delle maglie, ma non la base, possiede un grado di connessione maggiore o uguale a tre. I robot paralleli sono meccanismi in cui l’effettore finale è collegato alla base tramite diverse catene cinematiche che formano un anello chiuso.
Poiché l’effettore finale di un robot parallelo è supportato in più punti, ciò si traduce in un’elevata rigidità strutturale. Un certo numero di gambe collegano l’effettore finale a una piattaforma di base. La costruzione di un robot parallelo è leggera. Queste caratteristiche consentono ai robot paralleli di essere in grado di eseguire un’ampia gamma di movimenti. Il loro principale svantaggio, tuttavia, è che hanno uno spazio di lavoro limitato perché le gambe possono scontrarsi.
Utilizzato più frequentemente per scopi industriali è un robot noto come manipolatore seriale. È costruito in modo tale da formare la forma di un gomito, polso e spalla. Uno dei principali vantaggi dei manipolatori seriali rispetto ai robot paralleli è il loro ampio spazio di lavoro. I manipolatori seriali sono il tipo più comune di robot industriali.
I progressi nella cinematica dei robot, lo studio del movimento dei robot, hanno portato ad applicazioni in vari campi, tra cui chirurgia, produzione, locomozione e biomeccanica. La cinematica del robot può essere suddivisa in cinematica del robot mobile, cinematica umanoide, cinematica del robot parallelo e cinematica del manipolatore seriale. Le analisi della velocità, dell’accelerazione e della posizione di tutti i collegamenti sono calcolate senza considerare le forze che causano il movimento.
Un’altra applicazione dei robot paralleli è il posizionamento ad alta velocità e alta precisione. Un esempio di ciò è nell’assemblaggio di circuiti stampati. Un robot parallelo può anche funzionare come micromanipolatore per manipolatori seriali essendo montato sull’effettore finale.