Znamo da su roboti napredni i visoko inteligentni elektromehanički uređaji koji mogu obavljati brojne dnevne zadatke. Ovaj uređaj može reagirati na svoje okruženje i izvršavati radnje za postizanje određenog zadatka. Roboti se izrađuju s različitim komponentama, ali jedna od značajnih komponenti je aktuator. Općenito, aktuatori se koriste u gotovo svim strojevima oko nas poput elektroničkih sustava kontrole pristupa, vibratora za mobilne telefone, kućanskih aparata, vozila, robota i industrijskih uređaja. Primjeri općih aktuatora su; elektromotori , utičnice, koračni motori, stimulatori mišića unutar robota i još mnogo toga. Ovaj članak daje kratke informacije o a pokretač robota – rad s aplikacijama.
Što je robotski aktuator?
Pokretač koji se koristi u robotima za okretanje kotača robota ili okretanje zglobova robotskih ruku ili za otvaranje/zatvaranje hvataljke robota poznat je kao pokretač robota. Dostupni su različiti tipovi robotskih pokretača ovisno o uključenom opterećenju. Općenito, opterećenje je povezano s različitim čimbenicima poput momenta, sile, točnosti, brzine rada, potrošnje energije i preciznosti. Načelo rada robotskog aktuatora je pretvaranje energije u fizičko gibanje, a većina aktuatora generira linearno ili rotacijsko gibanje.
Vrste robotskih aktuatora
Robotski aktuatori klasificirani su u dvije vrste prema zahtjevima kretanja kao što su linearno gibanje i rotacijsko gibanje.
Za linearno kretanje:
Postoje dvije vrste pokretača koji se koriste u robotima za aktivnost linearnog gibanja; linearni aktuatori i solenoidni aktuatori.
Linearni aktuatori
Linearni aktuatori u robotici koriste se za guranje ili povlačenje robota poput kretanja naprijed ili natrag i pružanja ruke. Aktivni kraj ovog aktuatora jednostavno je povezan s polugom robota kako bi se aktivirao takav pokret. Ovi se aktuatori koriste u brojnim primjenama u industriji robotike.
Solenoidni aktuatori
Solenoidni aktuatori su linearni aktuatori posebne namjene koji uključuju solenoidni zasun koji djeluje na elektromagnetsku aktivnost. Ovi se aktuatori uglavnom koriste za upravljanje kretanjem robota, a također obavljaju različite aktivnosti kao što su pokretanje i rikverc, zasun, gumb itd. Solenoidi se obično koriste u primjenama zasuna, ventila, brava i gumba koji se normalno kontroliran vanjskim mikrokontrolerom.
Za rotacijsko kretanje:
Postoje tri vrste pokretača koji se koriste u robotima za aktivnost rotacijskog gibanja; DC motor, servo motor i koračni motor.
DC motorni aktuatori
DC motorni aktuatori općenito se koriste za okretanje robotskog gibanja. Ovi aktuatori dostupni su u različitim veličinama s mogućnošću stvaranja zakretnog momenta. Stoga se može koristiti za promjenu brzine kroz rotirajuća kretanja. Korištenjem ovih aktuatora izvode se različite aktivnosti poput robotskog bušenja i kretanja robotskog pogona.
Servo aktuatori
Servo motorni aktuatori u robotici se uglavnom koriste za kontrolu i nadzor rotacijskog gibanja. Ovo su vrlo superiorni istosmjerni motori koji dopuštaju rotaciju od 360 stupnjeva, ali kontinuirana revolucija nije obavezna. Ovaj aktuator jednostavno omogućuje zaustavljanje tijekom rotacijskog gibanja. Korištenjem ovog aktuatora, obavlja se aktivnost kao što je odabir i mjesto . Znati kako a Pick N Place robot radovi kliknite na link.
Koračni motorni aktuatori
Koračni motorni aktuatori su korisni u doprinosu ponavljajućim rotirajućim aktivnostima unutar robota. Dakle, ove vrste aktuatora su kombinacija DC i servo motornih aktuatora. Ovi koračni motorni aktuatori koriste se u robotima za automatizaciju gdje je potrebna ponovljivost aktivnosti.
Dizajn pokretača robota
Znamo da postoje različite vrste pokretača koji se koriste u robotima. Ovdje ćemo raspravljati o tome kako dizajnirati linearni aktuator koji se koristi u robotici za promjenu rotacijskog gibanja u linearno gibanje povlačenja/guranja. Dakle, ovaj pokret se može koristiti za klizanje, ispuštanje, naginjanje ili podizanje materijala ili strojeva. Ovi aktuatori pružaju čistu i sigurnu kontrolu pokreta koja je vrlo učinkovita i održava se slobodno.
Vlast
Prvo što treba uzeti u obzir pri projektiranju pokretača robota je snaga. Da bi se dobila mehanička izlazna snaga, bitno je imati struju. Dakle, količina mehaničke izlazne snage može se definirati opterećenjem ili silom koju treba pomaknuti.
Radnog ciklusa
Radni ciklus može se definirati kao učestalost rada aktuatora i količinu vremena koju će koristiti. Radni ciklus određen je temperaturom aktuatora kada je u pokretu budući da se snaga gubi tijekom topline.
Kada svi aktuatori nisu isti, tada postoji razlika unutar njihovih radnih ciklusa. Još jedan čimbenik je opterećenje, što se posebno odnosi na istosmjerne motore, dok su drugi čimbenici koji mogu odrediti radni ciklus karakteristike opterećenja, starost i temperatura okoline.
Učinkovitost
Učinkovitost aktuatora jednostavno pomaže u razumijevanju kako će raditi dok radi. Dakle, učinkovitost aktuatora se utvrđuje odvajanjem mehaničke energije generirane električnom energijom.
Životni vijek aktuatora
Mnogo je čimbenika koji će produžiti životni vijek aktuatora; zadržavanje u nazivnom radnom ciklusu, smanjenje bočnog opterećenja i boravak u preporučenom naponu, sili i ekstremnim okruženjima.
radim
Robotski aktuatori uglavnom su dizajnirani za jednostavnu upotrebu i učinkovitost. Dizajn linearnog pokretača robota je nagnuta ravnina koja počinje s navojnim vodećim vijkom. Ovaj vijak pruža rampu za generiranje sile koja djeluje zajedno s većom udaljenosti za pomicanje tereta. Glavna svrha konstrukcije robotskog aktuatora je omogućiti povlačenje/guranje. Dakle, potrebna energija za osiguranje gibanja je ručna ili bilo koji izvor energije poput struje, tekućine ili zraka. Ovi se aktuatori općenito pomiču autosjedalice naprijed i nazad, otvorena automatska vrata, računalni diskovi za otvaranje i zatvaranje.
Kvar pokretača robota
Do kvara pokretača robota uglavnom dolazi zbog mnogo razloga. Dakle, ovi aktuatori mogu doživjeti različite kvarove kao što su zaglavljeni zglobovi ili zaključani, slobodno njišući zglobovi i potpuni ili djelomični gubitak učinkovitosti pokretanja. Dakle, ti će kvarovi utjecati na ponašanje robota ako kontroler robota nije dizajniran s dovoljnom tolerancijom na greške.
Kako odabrati aktuator za svog robota?
Robot aktuatori se koriste u različite svrhe, tako da postoje mnogi aspekti koje treba uzeti u obzir pri odabiru aktuatora kao što su
Svrha i predviđena funkcionalnost
Potrebna vrsta aktuatora za određenu primjenu uglavnom ovisi o namjeni robota kao i o predviđenoj funkcionalnosti.
Fizički zahtjevi i ograničenja
Kad god se odluči koristiti vrsta aktuatora, programeri moraju razmotriti fizičke zahtjeve i ograničenja. Budući da težina i fizička veličina aktuatora igraju ključnu ulogu pri raspoređivanju aktuatora u robotu, u suprotnom bi teški aktuator na maloj robotskoj ruci mogao uzrokovati otkazivanje ruke pod vlastitom težinom.
Snaga i moć
Na temelju njihove posebne uporabe, programeri moraju osigurati snagu i moć određenog aktuatora za obavljanje zadatka.
Komunikacijski protokol
Pri odabiru aktuatora za robota također treba uzeti u obzir komunikacijski protokol. Mnogi aktuatori jednostavno podržavaju komunikaciju sa PWM (modulacija širine impulsa) dok neki aktuatori podržavaju serijsku komunikaciju.
Prostor za montažu i opcije
Programeri bi trebali provjeriti prostor za ugradnju koji se može dobiti u ili na robotu i mogućnosti ugradnje koje daje sam aktuator. Budući da su neke vrste aktuatora dostupne s odvojenim hardverom za montažu koji vam omogućuje montažu jedinice unutar različitih orijentacija, dok su druge dostupne s integriranim točkama za montažu, koje se ugrađuju u određeni položaj i orijentaciju.
Prednosti
Prednost pokretača robota s uključuju sljedeće.
- Manji trošak
- Njegovo održavanje je jednostavno.
- Ovi su točni.
- Jednostavan za kontrolu.
- Učinkovitost pretvorbe energije je visoka.
- Siguran i jednostavan za rukovanje
- Manje buke.
- Oni su vrlo čisti i manje zagađuju atmosferu.
- Vrlo ih je lako održavati.
Nedostaci pokretača robota uključuju sljedeće.
- Pregrijavanje unutar fiksnih uvjeta.
- Potrebna je posebna zaštita unutar zapaljivih okruženja.
- Potrebno dobro održavanje.
- Istjecanje tekućine će stvoriti ekološke probleme.
- Glasno i bučno.
- Nedostatak kontrola točnosti.
- Oni su vrlo osjetljivi na vibracije.
Primjene pokretača robota
Primjene robotskih aktuatora uključuju sljedeće.
- Aktuator je vrlo značajna komponenta u robotici koja vanjsku energiju pretvara u fizičko gibanje ovisno o upravljačkim signalima.
- Električni aktuatori u robotici koriste se za promjenu električne energije u rotacijsko ili linearno gibanje
- Aktuatori stvaraju sile koje roboti koriste za pomicanje sebe i drugih objekata.
- Pokretači su povezani s robotikom, uređajima ili protetičkim rukama koje se trebaju pomicati i savijati.
- Linearni aktuatori unutar robotike pretvaraju električnu energiju u linearno gibanje.
- Aktuator je odgovoran za upravljanje i pomicanje sustava ili mehanizma.
Dakle, ovdje se radi o robotu aktuator – radi s aplikacijama. Pokretač unutar robota bitna je komponenta koja radi kao zglob robota za pomicanje robota, rotaciju, ruku gore i dolje i mijenja energiju u mehaničke pokrete . Najčešći izvor energije za pogon aktuatora je električna energija, no također se mogu koristiti pneumatska i hidraulička energija. Dakle, neki jedinstveni aktuatori na hidraulički pogon koriste se za stvaranje velike snage i otporni su na udarce. Evo pitanja za vas, koje se različite komponente koriste u robotima?
