Un robot parallèle, également appelé manipulateur parallèle, est un mécanisme présentant de très bonnes performances en termes de stabilité, de rigidité et de précision pour manipuler des charges importantes. Les robots parallèles se composent d’au moins trois axes rotatifs ou prismatiques qui fonctionnent parallèlement les uns aux autres. Ils ont été utilisés dans un certain nombre d’applications telles que les simulateurs de vol et l’astronomie, et ils gagnent en popularité dans l’industrie des machines-outils. Quelques exemples de ces types de robots sont les robots delta, hexapodes et triceptes.
Les travaux théoriques des géomètres anglais et français relatifs aux mécanismes parallèles, et en particulier aux hexapodes, remontent à plusieurs siècles. Homer a décrit les trépieds de marche dans son œuvre épique L’Illiade. Aristote envisageait de tels mécanismes qui obéissaient à la volonté des autres. Le premier robot parallèle n’est apparu que 17 ans après l’invention du terme « robot » en 1921. Conçu pour la peinture au pistolet automatisée, il est généralement considéré comme le premier robot parallèle industriel conçu.
En robotique, un effecteur terminal est un corps rigide au bout d’un bras robotique. Pour chaque lien d’un robot, le degré de connexion est le nombre de corps rigides attachés au lien par une articulation. Dans les chaînes cinématiques en boucle fermée, l’un des maillons, mais pas la base, possède un degré de connexion supérieur ou égal à trois. Les robots parallèles sont des mécanismes où l’effecteur terminal est connecté à la base par plusieurs chaînes cinématiques formant une boucle fermée.
Étant donné que l’effecteur final d’un robot parallèle est supporté à plusieurs endroits, cela se traduit par une rigidité structurelle élevée. Un certain nombre de pattes relient l’effecteur terminal à une plate-forme de base. La construction d’un robot parallèle est légère. Ces caractéristiques permettent aux robots parallèles d’être capables d’une large gamme de mouvements. Leur inconvénient majeur, cependant, est qu’ils ont un espace de travail limité car les jambes peuvent entrer en collision.
Plus fréquemment utilisé à des fins industrielles, un robot connu sous le nom de manipulateur en série. Il est construit de manière à avoir la forme d’un coude, d’un poignet et d’une épaule. L’un des principaux avantages des manipulateurs en série par rapport aux robots parallèles est leur grand espace de travail. Les manipulateurs en série sont le type le plus courant de robots industriels.
Les progrès de la cinématique des robots, l’étude du mouvement des robots, ont conduit à des applications dans divers domaines, notamment la chirurgie, la fabrication, la locomotion et la biomécanique. La cinématique de robot peut être divisée en cinématique de robot mobile, cinématique humanoïde, cinématique de robot parallèle et cinématique de manipulateur en série. Les analyses de la vitesse, de l’accélération et de la position de toutes les liaisons sont calculées sans tenir compte des forces qui provoquent le mouvement.
Une autre application des robots parallèles est le positionnement à grande vitesse et haute précision. L’assemblage de circuits imprimés en est un exemple. Un robot parallèle peut également fonctionner comme un micro-manipulateur pour les manipulateurs en série en étant monté sur l’effecteur final.