Манипулятор — это роботизированное устройство, которое перемещает и позиционирует объекты. Это рука и кисть, соединенные вместе, — та часть робота, которая выполняет работу. Промышленные манипуляторы используются для сварки, покраски, захвата и перемещения. Исследовательские манипуляторы работают с хрупкими объектами, собирают сложные детали и исследуют подводный мир.

Слово происходит от латинского manus, что означает рука. Манипулятор расширяет возможности и силу человека. Он может работать в условиях, слишком опасных или слишком маленьких для людей: внутри ядерного реактора, на дне океана или в стерильном операционном поле. Конструкция сильно различается. Портальный манипулятор перемещается по верхним рельсам. Мобильный манипулятор сочетает в себе руку и колесную базу.

Компоненты манипулятора

• Основание: крепит манипулятор к поверхности или транспортному средству.
• Звенья: жесткие сегменты между суставами.
• Шарниры: вращательные или призматические оси движения.
• Исполнительный механизм: инструмент или захват на конце инструмента.
• Исполнительные механизмы и датчики: двигатели, энкодеры, датчики силы.

Возможности манипулятора зависят от его дальности действия, грузоподъемности, скорости и точности. Крупный промышленный манипулятор может поднимать 500 килограммов, но двигаться медленно. Хирургический манипулятор может поднимать несколько граммов, но двигаться с точностью до микрона. Система управления координирует движения суставов для обеспечения плавного перемещения. Обратная кинематика преобразует желаемое положение руки в углы суставов. Управление силой позволяет манипулятору толкать или тянуть с заданной силой. Манипулятор — наиболее видимая часть большинства роботов. Это та часть, которая соприкасается с окружающим миром.