KWALIFIKACJA ELM3 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 3.
Na rysunku przedstawiono schemat ideowy manipulatora z chwytakiem. Ramię manipulatora K może
Ilustracja przedstawia schemat ideowy manipulatora z chwytakiem, który jest częścią egzaminu zawodowego dla mechatronika w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na schemacie kinematycznym ramię K ma zaznaczone dwa niezależne ruchy: strzałka wzdłuż osi "z" oznacza ruch postępowy góra–dół, a oznaczenie "beta" przy podstawie wskazuje obrót wokół osi pionowej. Nie ma symbolu translacji w poziomie, więc poprawne jest połączenie obrotu i ruchu pionowego.

Pełne wyjaśnienie:

W schematach kinematycznych manipulatorów kluczowe są oznaczenia stopni swobody, czyli informacja, jakie ruchy może wykonywać dany człon mechanizmu. Najczęściej:

  • strzałka obustronna wzdłuż osi oznacza ruch postępowy (translacyjny),
  • symbol kąta (np. alfa, beta) przy osi/połączeniu oznacza ruch obrotowy.

W przedstawionym manipulatorze przy elemencie oznaczonym K widoczna jest pionowa strzałka opisana jako z. Oznacza to, że ten element (a wraz z nim ramię i chwytak) może przesuwać się w pionie wzdłuż kolumny. Dodatkowo przy podstawie kolumny znajduje się oznaczenie beta ze strzałką obrotu, co wskazuje, że kolumna (a więc cały zespół z ramieniem K) może obracać się wokół osi pionowej.

Dlatego odpowiedź "obracać się i poruszać się w pionie." jest zgodna z rysunkiem: opisuje kombinację ruchu liniowego w osi z oraz obrotu w osi pionowej (zmiana kąta beta). Taka para ruchów jest typowa dla manipulatora o obszarze roboczym cylindrycznym: wysokość zmienia przesuw w z, a kierunek w płaszczyźnie poziomej zmienia obrót.

Pozostałe odpowiedzi są błędne, bo sugerują stopnie swobody, których schemat nie pokazuje. "Poruszać się w pionie i poziomie." wymagałoby dodatkowej translacji w osi X/Y (np. wysuwu liniowego), a na rysunku jej nie oznaczono. "Poruszać się tylko w pionie." pomija wyraźnie zaznaczony obrót beta. "Tylko obracać się." ignoruje strzałkę ruchu w osi z. W praktyce warto zawsze oddzielać obrót wokół osi pionowej od przesuwu poziomego: oba zmieniają położenie chwytaka w poziomie, ale realizowane są inną parą kinematyczną i mają inne oznaczenia na schemacie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Strzałka obustronna wzdłuż osi z oznacza ruch postępowy (translacyjny) w tym kierunku. W praktyce jest to przesuw góra–dół po kolumnie lub prowadnicy, czyli zmiana wysokości położenia ramienia i chwytaka.
Oznaczenie beta przy podstawie to informacja o ruchu obrotowym wokół wskazanej osi (tu: osi pionowej kolumny). Zmiana kąta beta powoduje obrót całego zespołu ramienia wokół kolumny, bez liniowego przesuwu w poziomie.
Ruch liniowy zwykle pokazuje strzałka obustronna wzdłuż osi lub prowadnicy. Ruch obrotowy wskazuje strzałka po łuku albo symbol kąta (np. alfa, beta). Na egzaminie zawsze szukaj tych oznaczeń przy konkretnym członie mechanizmu.
Obrót zmienia kąt położenia ramienia (trajektoria po okręgu), a ruch w poziomie to translacja po linii prostej (np. w osi X/Y). Na schemacie mają inne symbole i wynikają z innych par kinematycznych, więc nie można ich traktować zamiennie.
Stopień swobody to niezależny ruch, który może wykonać manipulator (np. przesuw w osi z lub obrót o kąt beta). Liczba stopni swobody mówi, jak elastycznie da się pozycjonować chwytak i czy manipulator spełni wymagania zadania technologicznego.
Najczęstsze pomyłki to: branie obrotu kolumny za "ruch w poziomie", pomijanie jednej ze strzałek (np. z lub beta) oraz sugerowanie się samym kształtem ramienia zamiast oznaczeniami ruchu. Pomaga zasada: strzałki i symbole kątów są decydujące.
Nie zawsze. W zadaniach egzaminacyjnych taki znak bywa używany jako oznaczenie pary kinematycznej lub elementu prowadzenia, ale o ruchu świadczą głównie strzałki kierunkowe i symbole obrotu. Jeśli brak dodatkowych strzałek, nie dopisuj kolejnej osi "na wyczucie".
Połączenie przesuwu w osi z i obrotu beta daje obszar roboczy typu cylindrycznego: można zmieniać wysokość oraz kąt ustawienia ramienia w płaszczyźnie poziomej. To typowe rozwiązanie do obsługi maszyn i prostych operacji przenoszenia.
Dodatkowa translacja w poziomie jest potrzebna, gdy trzeba zmieniać promień dosięgu (np. dojazd do kilku stanowisk oddalonych liniowo). Na schemacie taki ruch byłby pokazany jako kolejna strzałka translacji w osi X/Y. Sam obrót beta nie zastępuje wysuwu.
Najpierw wypisz z rysunku wszystkie oznaczenia ruchu (strzałki translacji i symbole kątów). Potem przypisz je do elementu wskazanego w pytaniu (tu: K). Na końcu porównaj z odpowiedziami i wybierz tę, która zawiera dokładnie te ruchy, bez dopisywania osi nieobecnych na schemacie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 43% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Na schemacie kinematycznym ramię K ma zaznaczone dwa niezależne ruchy: strzałka wzdłuż osi "z" oznacza ruch postępowy góra–dół, a oznaczenie "beta" przy podstawie wskazuje obrót wokół osi pionowej."

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do robotyki/mechatroniki: kinematyka manipulatorów i stopnie swobody
  • Karty katalogowe manipulatorów przemysłowych (opis osi, zakresów ruchu i obszaru roboczego)
  • Materiały dydaktyczne o rodzajach par kinematycznych (obrotowa, przesuwna) i ich symbolach

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego