Roboti ajam: tüübid, disain, töö ja selle rakendused

Teame, et robotid on arenenud ja väga intelligentsed elektromehaanilised seadmed, mis suudavad täita mitmeid igapäevaseid ülesandeid. See seade on võimeline reageerima ümbritsevale ja tegema toiminguid konkreetse ülesande täitmiseks. Robotid on valmistatud erinevatest komponentidest, kuid üks olulisi komponente on täiturmehhanism. Üldiselt kasutatakse täiturmehhanisme peaaegu kõigis meid ümbritsevates masinates, nagu elektroonilised juurdepääsukontrollisüsteemid, mobiiltelefonide vibraatorid, kodumasinad, sõidukid, robotid ja tööstusseadmed. Üldised täiturmehhanismide näited on: elektrimootorid , tungrauad, samm-mootorid, robotite lihasstimulaatorid ja palju muud. See artikkel annab lühikest teavet a roboti täiturmehhanism – rakendustega töötamine.

Mis on robotajam?

Täiturmehhanismi, mida kasutatakse robotites roboti rataste või roboti käe liigeste pöörlemiseks või roboti haaratsi avamiseks/sulgemiseks, nimetatakse robotajamiks. Sõltuvalt kasutatavast koormusest on saadaval erinevat tüüpi robotajamid. Üldiselt on koormus seotud erinevate teguritega, nagu pöördemoment, jõud, täpsus, töökiirus, energiatarve ja täpsus. Roboti täiturmehhanismi tööpõhimõte on muuta energia füüsiliseks liikumiseks ja enamik täiturmehhanisme genereerib lineaarset või pöörlevat liikumist.

Robotajamite tüübid

Robotajamid liigitatakse kahte tüüpi vastavalt liikumisnõuetele, nagu lineaarne liikumine ja pöörlev liikumine.

Lineaarse liikumise jaoks:

Robotites lineaarse liikumise jaoks kasutatakse kahte tüüpi ajamid; lineaarsed ajamid ja solenoidajamid.

Lineaarsed täiturmehhanismid

Robootikas kasutatakse lineaarseid ajamid roboti lükkamiseks või tõmbamiseks, näiteks liigutamiseks ette või taha ja käe pikendamiseks. Selle täiturmehhanismi aktiivne ots on sellise liikumise aktiveerimiseks lihtsalt ühendatud roboti kangiga. Neid ajamid kasutatakse robootikatööstuses paljudes rakendustes.

Solenoid-ajamid

Solenoidajamid on eriotstarbelised lineaarsed ajamid, mis sisaldavad elektromagnetilisel aktiivsusel töötavat solenoidriivi. Neid täiturmehhanisme kasutatakse peamiselt roboti liikumise juhtimiseks ja ka erinevate toimingute tegemiseks, nagu käivitamine ja tagasikäik, riiv, surunupp jne. Solenoide kasutatakse tavaliselt riivide, ventiilide, lukkude ja surunuppude rakendustes. mida juhib tavaliselt väline mikrokontroller.

Pöörleva liikumise jaoks:

Robotites kasutatakse pöörleva liikumise jaoks kolme tüüpi täiturmehhanisme; Alalisvoolumootor, servomootor ja samm-mootor.

Alalisvoolumootori ajamid

Alalisvoolumootori ajamid kasutatakse tavaliselt roboti liikumise pööramiseks. Need täiturmehhanismid on saadaval erinevates suurustes koos pöördemomendi genereerimise võimalusega. Seega saab seda kasutada kiiruse muutmiseks kogu pöörlevate liigutuste ajal. Neid täiturmehhanisme kasutades teostatakse erinevaid tegevusi, nagu robotpuurimine ja robotajami liikumine.

Servo ajamid

Robootika servomootori ajamid kasutatakse peamiselt pöörleva liikumise juhtimiseks ja jälgimiseks. Need on väga paremad alalisvoolumootorid, mis võimaldavad 360 kraadi pöörlemist, kuid pidev pööre ei ole kohustuslik. See ajam võimaldab lihtsalt peatumist kogu pöörleva liikumise vältel. Seda täiturmehhanismi kasutades sooritatakse selline tegevus nagu vali ja aseta . Et teada saada, kuidas a Valige N Place robot tööd klõpsake lingil.

Sammmootori ajamid

Sammmootori ajamid aitavad kaasa korduvatele pöörlemistele robotites. Seega on seda tüüpi täiturmehhanismid nii alalis- kui ka servomootori ajamite kombinatsioon. Neid samm-mootori ajamid kasutatakse automatiseerimisrobotites, kus on vajalik tegevuse korratavus.

Roboti täiturmehhanismi disain

Teame, et robotites kasutatakse erinevat tüüpi ajamid. Siin arutame, kuidas kujundada lineaarset täiturmehhanismi, mida kasutatakse robootikas pöörleva liikumise muutmiseks lineaarseks tõmbe-/tõukeliikumiseks. Nii et seda liigutust saab kasutada materjalide või masinate libistamiseks, kukutamiseks, kallutamiseks või tõstmiseks. Need täiturmehhanismid pakuvad puhast ja ohutut liikumisjuhtimist, mis on väga tõhus ja hooldusvaba.

Võimsus

Roboti täiturmehhanismi kavandamisel tuleb kõigepealt arvestada võimsusega. Mehaanilise võimsuse väljalülitamiseks on oluline, et võimsus oleks sisse lülitatud. Seega saab mehaanilise väljavoolu suuruse määrata liigutatava koormuse või jõu järgi.

Töötsükkel

Töötsüklit saab määratleda kui seda, kui sageli täiturmehhanism töötab ja kui kaua see kasutab. Töötsükli määrab täiturmehhanismi temperatuur selle liikumise ajal, kuna võimsus kaob kogu kuumuse jooksul.

Kui kõik täiturmehhanismid ei ole ühesugused, on nende töötsüklites erinevus. Veel üks tegur on koormus, mis kehtib eriti alalisvoolumootorite kohta, samas kui muud tegurid, mis võivad töötsüklit määrata, on laadimisomadused, vanus ja ümbritseva õhu temperatuur.

Tõhusus

Täiturmehhanismi tõhusus aitab lihtsalt mõista, kuidas see töötamise ajal töötab. Seega leitakse täiturmehhanismi efektiivsus elektrienergia poolt toodetud mehaanilise võimsuse eraldamise teel.

Täiturmehhanismi eluiga

On palju tegureid, mis pikendavad täiturmehhanismi eluiga; nimitöötsüklis püsimine, külgkoormuse vähendamine ning soovitatud pinge, jõu ja äärmuslike keskkondade püsimine.

Töötab

Roboti ajamid on mõeldud peamiselt kasutusmugavuse ja tõhususe tagamiseks. Lineaarse roboti ajam on kaldtasapind, mis algab keermestatud juhtkruviga. See kruvi loob kaldtee jõu tekitamiseks, mis töötab koos suurema vahemaaga mis tahes koormuse liigutamiseks. Roboti täiturmehhanismi disaini peamine eesmärk on pakkuda tõmbe-/tõukeliikumist. Seega on liikumiseks vajalik energia käsitsi või mis tahes energiaallikas, näiteks elekter, vedelik või õhk. Need täiturmehhanismid üldiselt liiguvad turvaistmed ette ja taha, avatud automaatuksed, arvuti kettaseadmed avanevad ja sulguvad.

Roboti täiturmehhanismi rike

Roboti täiturmehhanismi rike esineb peamiselt mitmel põhjusel. Seega võivad need täiturmehhanismid kogeda erinevaid tõrkeid, nagu kinnijäänud liigendid või lukustatud, vabalt õõtsuvad liigendid ja käitamise efektiivsuse täielik või osaline kaotus. Seega mõjutavad need tõrked roboti käitumist, kui roboti kontroller ei ole konstrueeritud piisava veataluvusega.

Kuidas valida oma robotile täiturmehhanismi?

Roboti täiturmehhanisme kasutatakse erinevatel eesmärkidel, nii et täiturmehhanismide valimisel tuleb arvestada paljude aspektidega

Eesmärk ja kavandatud funktsionaalsus

Konkreetse rakenduse jaoks vajalik täiturmehhanismi tüüp sõltub peamiselt roboti eesmärgist ja kavandatavast funktsionaalsusest.

Füüsilised nõuded ja piirangud

Kui otsustatakse kasutada täiturmehhanismi tüüpi, peavad arendajad vaatama füüsilisi nõudeid ja piiranguid. Kuna täiturmehhanismi kaal ja füüsiline suurus mängivad täiturmehhanismi paigutamisel robotis võtmerolli, vastasel juhul võib väikesel robotkäel olev raske täiturmehhanism käe oma kaalu tõttu ebaõnnestuda.

Tugevus ja jõud

Sõltuvalt nende konkreetsest kasutusest peavad arendajad tagama kindlaksmääratud täiturmehhanismi tugevuse ja võimsuse ülesande täitmiseks.

Sideprotokoll

Sideprotokolli tuleks arvestada ka roboti täiturmehhanismi valimisel. Paljud täiturmehhanismid lihtsalt toetavad sidet PWM (impulsi laiuse modulatsioon), samas kui mõned täiturmehhanismid toetavad jadasidet.

Paigaldusruum ja valikud

Arendajad peaksid kontrollima robotis või selle peal olevat paigaldusruumi ja täiturmehhanismi enda antud paigaldusvõimalusi. Kuna teatud tüüpi täiturmehhanismid on saadaval eraldi kinnitusriistvaraga, mis võimaldab teil seadet paigaldada erinevatesse suundadesse, samas kui teised on saadaval integreeritud kinnituspunktidega, mis paigaldatakse kindlasse asendisse ja orientatsiooni.

Eelised

Roboti täiturmehhanismi eelis s hõlmavad järgmist.

• Vähem kulu
• Selle hooldus on lihtne.
• Need on täpsed.
• Lihtne juhtida.
• Võimsuse muundamise efektiivsus on kõrge.
• Ohutu ja lihtne kasutada
• Vähem müra.
• Need on väga puhtad ja vähem atmosfääri saastavad.
• Neid on väga lihtne hooldada.

Roboti täiturmehhanismi puudused sisaldama järgmist.

• Ülekuumenemine fikseeritud tingimustes.
• Tuleohtlikes keskkondades on vaja erilist ohutust.
• Vajab korralikku hooldust.
• Vedeliku leke tekitab ökoloogilisi probleeme.
• Valju ja lärmakas.
• Täpsuse kontrolli puudumine.
• Need on vibratsiooni suhtes väga tundlikud.

Roboti ajamite rakendused

Roboti täiturmehhanismide rakendused hõlmavad järgmist.

• Täiturmehhanism on robootikas väga oluline komponent, mis muudab välisenergia füüsiliseks liikumiseks sõltuvalt juhtsignaalidest.
• Robootika elektrilisi ajamid kasutatakse elektrienergia muutmiseks pöörlevaks või lineaarseks liikumiseks
• Täiturmehhanismid tekitavad jõud, mida robotid kasutavad seda jõudu enda ja teiste objektide liigutamiseks.
• Täiturmehhanismid on seotud robootika, seadmete või käteproteesidega, mis peavad liikuma ja painutama.
• Robootika lineaarsed ajamid muudavad elektrienergia lineaarseks liikumiseks.
• Täiturmehhanism vastutab süsteemi või mehhanismi juhtimise ja liigutamise eest.

Seega on see kõik roboti kohta täitur – töökorras rakendustega. Roboti sees olev täiturmehhanism on oluline komponent, mis töötab ühenduskohana, et robot liigutab robotit pöörlema, käsi üles ja alla ning see muudab energiat mehaanilisteks liikumisteks . Kõige tavalisem täiturmehhanismide toiteallikas on elekter, kuid kasutada võib ka pneumaatilist ja hüdraulilist energiat. Seega kasutatakse suure võimsuse genereerimiseks ja põrutuskindlaid unikaalseid hüdroajamiga ajamid. Siin on teile küsimus, millised on erinevad komponendid, mida robotites kasutatakse?