Знаем, че роботите са усъвършенствани и високоинтелигентни електромеханични устройства, които могат да изпълняват редица ежедневни задачи. Това устройство е в състояние да реагира на заобикалящата го среда и да извършва действия за постигане на конкретна задача. Роботите се правят с различни компоненти, но един от важните компоненти е задвижващият механизъм. Като цяло задвижващите механизми се използват в почти всяка машина около нас като електронни системи за контрол на достъпа, вибратори за мобилни телефони, домакински уреди, превозни средства, роботи и индустриални устройства. Примерите за общи задвижващи механизми са; електродвигатели , винтове, стъпкови двигатели, мускулни стимулатори в роботи и много други. Тази статия дава кратка информация за a задвижващ механизъм на робот – работа с приложения.
Какво е задвижващ механизъм на робот?
Задвижващ механизъм, който се използва в роботи, за да накара колелата на робота да се въртят или ставите на ръката на робота да се въртят или да отвори/затвори грайфера на робота, е известен като задвижващ механизъм на робот. Налични са различни видове роботизирани задвижващи механизми в зависимост от натоварването. Като цяло натоварването е свързано с различни фактори като въртящ момент, сила, точност, скорост на работа, консумация на енергия и прецизност. Принципът на работа на задвижващия механизъм на робота е да промени енергията във физическо движение и повечето задвижващи механизми генерират линейно или въртеливо движение.
Видове роботизирани задвижващи механизми
Роботизираните задвижващи механизми се класифицират в два типа според изискванията за движение като линейно движение и въртеливо движение.
За линейно движение:
Има два вида задвижващи механизми, използвани в роботите за линейно движение; линейни актуатори и соленоидни актуатори.
Линейни задвижващи механизми
Линейните задвижващи механизми в роботиката се използват за бутане или издърпване на робота като движение напред или назад и удължаване на ръката. Активният край на този задвижващ механизъм е просто свързан към рамото на лоста на робота, за да активира такова движение. Тези задвижващи механизми се използват в редица приложения в индустрията на роботиката.
Електромагнитни задвижващи механизми
Електромагнитните задвижващи механизми са линейни задвижващи механизми със специално предназначение, които включват соленоидно резе, което работи върху електромагнитната активност. Тези задвижващи механизми се използват главно за контролиране на движението на робота и също така извършват различни дейности като стартиране и заден ход, резе, бутон и др. Соленоидите обикновено се използват в приложенията на ключалки, клапани, брави и бутони за натискане, управлявани нормално от външен микроконтролер.
За въртеливо движение:
Има три вида задвижващи механизми, използвани в роботите за ротационно движение; DC мотор, серво мотор и стъпков двигател.
DC моторни задвижки
DC моторни задвижки обикновено се използват за завъртане на роботизирано движение. Тези задвижки се предлагат в различни размери с възможност за генериране на въртящ момент. По този начин може да се използва за промяна на скоростта при въртеливи движения. Чрез използването на тези задвижващи механизми се извършват различни дейности като роботизирано пробиване и движение на роботизирано задвижване.
Серво задвижващи механизми
Сервомоторните задвижващи механизми в роботиката се използват главно за управление и наблюдение на въртеливото движение. Това са много превъзходни DC двигатели, които позволяват въртене на 360 градуса, но непрекъснатото въртене не е задължително. Този задвижващ механизъм просто позволява спиране по време на въртеливо движение. Използвайки този задвижващ механизъм, извършва се дейност като pick and place . За да знаете как a Робот Pick N Place работи, щракнете върху връзката.
Актуатори със стъпкови двигатели
Актуаторите със стъпкови двигатели са полезни за допринасяне за повтарящи се въртящи се дейности в роботите. Така че тези типове задвижващи механизми са комбинация от DC и серво моторни задвижващи механизми. Тези задвижки със стъпкови двигатели се използват в роботи за автоматизация, където е необходима повторяемост на дейността.
Дизайн на задвижващия механизъм на робота
Знаем, че има различни видове задвижващи механизми, използвани в роботите. Тук ще обсъдим как да проектираме линеен задвижващ механизъм, който се използва в роботиката за промяна на въртеливото движение в линейно движение на дърпане/натискане. Така че това движение може да се използва за плъзгане, изпускане, накланяне или повдигане на материали или машини. Тези задвижки осигуряват чист и безопасен контрол на движението, който е много ефективен и се поддържа свободно.
Мощност
Първото съображение при проектирането на задвижващ механизъм на робот е мощността. За да се получи механична изходна мощност, е от съществено значение да има захранване. Така че количеството на механичната изходна мощност може да се определи от товара или силата, която трябва да бъде преместена.
Работен цикъл
Работният цикъл може да се определи като честотата на работа на задвижващия механизъм и времето, което ще използва. Работният цикъл се определя от температурата на задвижващия механизъм, когато той е в движение, тъй като мощността се губи по време на топлината.
Когато всички задвижващи механизми не са еднакви, тогава има разлика в техните работни цикли. Още един фактор е натоварването, което е особено вярно за двигателите с постоянен ток, докато други фактори, които могат да определят работния цикъл, са характеристиките на натоварването, възрастта и температурата на околната среда.
Ефективност
Ефективността на задвижващия механизъм просто помага да се разбере как ще работи, докато работи. И така, ефективността на задвижващия механизъм се намира чрез разделяне на механичната мощност, генерирана от електрическа енергия.
Живот на задвижващия механизъм
Има много фактори, които ще удължат живота на задвижващия механизъм; оставане в номиналния работен цикъл, намаляване на страничното натоварване и оставане в препоръчаните напрежение, сила и екстремни среди.
Работещ
Задвижващите механизми на роботи са проектирани главно за лесна употреба и ефективност. Конструкцията на линеен задвижващ механизъм на робот е наклонената равнина, която започва с водещ винт с резба. Този винт осигурява рампа за генериране на сила, която работи заедно с по-голямо разстояние за преместване на всякакъв товар. Основната цел на конструкцията на задвижващия механизъм на робота е да осигури издърпване/натискане. И така, необходимата енергия за осигуряване на движението е ръчна или всеки източник на енергия като електричество, течност или въздух. Тези задвижващи механизми обикновено се движат седалки за кола напред и назад, отворени автоматични врати, компютърни дискови устройства отваряне и затваряне.
Повреда на задвижващия механизъм на робота
Повредата на задвижващия механизъм на робота възниква главно поради много причини. Така че тези задвижващи механизми могат да изпитат различни повреди, като блокирани стави или блокирани, свободно люлеещи се съединения и пълна или частична загуба на ефективност на задействане. Така че тези повреди ще повлияят на поведението на робота, ако контролерът на робота не е проектиран с достатъчна устойчивост на грешки.
Как да изберете задвижващ механизъм за вашия робот?
Задвижващите механизми на роботи се използват за различни цели, така че има много аспекти, които трябва да се вземат предвид при избора на задвижващи механизми като
Предназначение и предвидена функционалност
Необходимият тип задвижващ механизъм за конкретно приложение зависи главно от предназначението на робота, както и от предвидената функционалност.
Физически изисквания и ограничения
Всеки път, когато се реши да се използва типът задвижващ механизъм, разработчиците трябва да разгледат физическите изисквания и ограничения. Тъй като теглото и физическият размер на задвижващия механизъм играят ключова роля при подреждането на задвижващия механизъм в робота, в противен случай тежък задвижващ механизъм на малка роботизирана ръка може да доведе до повреда на рамото от собственото му тегло.
Сила и мощност
Въз основа на тяхната конкретна употреба, разработчиците трябва да осигурят силата и мощността на определен задвижващ механизъм за изпълнение на задачата.
Комуникационен протокол
Комуникационният протокол също трябва да се има предвид при избора на задвижващ механизъм за робота. Много задвижващи механизми просто поддържат комуникация с ШИМ (модулация на ширината на импулса), докато някои задвижващи механизми поддържат серийни комуникации.
Монтажно пространство и опции
Разработчиците трябва да проверят пространството за монтаж, което може да се получи в или върху робота и опциите за монтаж, дадени от самия задвижващ механизъм. Тъй като някои типове задвижки се предлагат с отделен монтажен хардуер, който ви позволява да монтирате модула в различни ориентации, докато други се предлагат с интегрирани монтажни точки, които се монтират в определена позиция и ориентация.
Предимства
Предимство на задвижващия механизъм на робота включват следното.
- По-малко разходи
- Поддръжката му е лесна.
- Тези са точни.
- Лесен за управление.
- Ефективността на преобразуване на мощността е висока.
- Безопасен и лесен за работа
- По-малко шум.
- Те са много чисти и по-малко замърсяват атмосферата.
- Те са много лесни за поддръжка.
Недостатъци на задвижващия механизъм на робота включват следното.
- Прегряване при фиксирани условия.
- Нуждаете се от специална безопасност в запалими среди.
- Нуждаете се от добра поддръжка.
- Изтичането на течност ще създаде екологични проблеми.
- Силно и шумно.
- Липса на контрол на точността.
- Те са много чувствителни към вибрации.
Приложения за задвижване на роботи
Приложенията на задвижващите механизми на роботи включват следното.
- Актуаторът е много важен компонент в роботиката, който променя външната енергия във физическо движение в зависимост от управляващите сигнали.
- Електрическите задвижващи механизми в роботиката се използват за промяна на електрическата енергия във въртеливо или линейно движение
- Актуаторите генерират сили, които роботите използват, за да движат себе си и други обекти.
- Задвижващите механизми са свързани с роботика, устройства или протезни ръце, които трябва да се движат и огъват.
- Линейните задвижващи механизми в роботиката променят електрическата енергия в линейно движение.
- Задвижващият механизъм е отговорен за управлението и движението на система или механизъм.
Така че всичко това е за робот актуатор - работещ с приложения. Задвижващият механизъм в робот е основен компонент, който работи като съединение за робота, за да движи робота, да го върти, да го върти нагоре и надолу и променя енергията в механични движения . Най-разпространеният източник на енергия за захранване на задвижващи механизми е електричеството, но може да се използва и пневматична и хидравлична енергия. И така, някои уникални задвижващи механизми с хидравлично захранване се използват за генериране на висока мощност и са устойчиви на удари. Ето един въпрос към вас, какви са различните компоненти, използвани в роботите?
