Original title: Návrh konstrukce paralelního robotu typu Scara
Translated title: Design of the construction of a parallel robot of the Scara type
Authors: Bespalov, Timofei ; Knoflíček, Radek (referee) ; Szabari, Mikuláš (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2025
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se věnuje návrhu a konstrukci paralelního robota typu SCARA, určeného pro vysoce přesnou selektivní montáž a manipulační úkony v průmyslu. Úvodní část shrnuje současné trendy SCARA-manipulátorů, srovnává paralelní a sériovou kinematiku a hodnotí dostupná komerční řešení. Na základě požadavků (nosnost 0,5 kg, pracovní prostor 400 × 100 mm) jsou definovány konstrukční limity a vybrány dvě koncepce uložení pohonů. Vícekriteriální analýza (přesnost, tuhost, ekonomika, servisovatelnost) upřednostnila variantu s motory v základně a delšími rameny. Pro vítěznou koncepci jsou zpracovány kinematické a pevnostní výpočty metodou konečných prvků, volba servomotorů s převody, návrh kuličkového šroubu osy Z s řemenovým náhonem otočné matice a kompletní 3D model s výrobní dokumentací. Prototyp dosahuje polohové přesnosti ±0,005 mm při ceně srovnatelné se sériovými SCARA-roboty a vytváří předpoklady pro další výzkum i průmyslové nasazení. The bachelor thesis focuses on the design and construction of a parallel-kinematic SCARA robot intended for high-precision pick-and-place and assembly tasks in industrial settings. The introductory survey reviews current SCARA technologies, contrasts parallel with serial kinematics, and examines existing commercial solutions and market trends. Target specifications (payload 0.5 kg, workspace 400 × 100 mm) define the design constraints, leading to two drive-placement concepts. A multi-criteria evaluation (accuracy, stiffness, cost, maintainability) favours the layout with base-mounted drives and extended arms. For the chosen concept, kinematic and finite-element strength analyses are performed, servomotors with gear transmissions are selected, a ball-screw Z-axis with a belt-driven rotating nut is devised, and a full 3D model with production drawings is created. The prototype achieves a positional accuracy of ±0.005 mm while maintaining a cost comparable to commercial SCARA robots, establishing a foundation for further research and industrial deployment.
Keywords: accuracy; analysis; arm; arms; axes; axis; ball screw; construction; design; motor; motors; parallel; robot; robots; SCARA; servomotor; speed; stiffness; variant; variants; workspace; analýza; konstrukce; konstrukční; kuličkový šroub; motor; motory; osa; osy; paralelní; pracovní; pracovní prostor; přesnost; ramen; ramena; rameno; robot; robota; roboty; rychlost; SCARA; servomotor; tuhost; varianta; varianty

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/252283

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-682367


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses