Robotika, kaip pramonė ir visa technologijų klasė, sparčiai keičiasi ir tobulėja. Nesvarbu, ar esate mėgėjas, ar patyręs robotikos inžinierius, turite žinoti kiekvieną komponentą viduje ir išorėje. Kai kuriais atvejais taip pat turėtumėte žinoti, kaip pasirinkti iš kelių skirtingų variantų.
Taip yra su robotų varikliais. Kad ir kokios išradingos būtų roboto jungtys, jums reikia tinkamo gaminio, kuris užtikrintų visą metalo ir plastiko judesį, jėgą ir diapazoną.
Kokių tipų robotų varikliai yra?
Yra keletas robotų variklių kategorijų. Kiekvienas iš jų turi potipius ir savo programas bei pranašumus. Tai šiandien galimų tipų santrauka.
Robotinės pavaros
Yra trijų tipų pavaros:
- Pneumatinės pavaros:jie naudoja suslėgtą orą, kad veiktų. Dėl kelių judančių dalių jie yra patikimi ir lengvai prižiūrimi. Jie negali valdyti greičio, padėties ir tikslumo, kaip ir kitų tipų, tačiau jie idealiai tinka sandėliavimo užduotims, tokioms kaip rinkimas ir pakrovimas.
- Hidraulinės pavaros:Tai geras pasirinkimas dideliems robotams, gabenantiems sunkius krovinius. Jie naudoja pumpuojamą alyvos pagrindo skystį, o ne orą, kad užtikrintų judėjimą. Nors jie yra didesni ir triukšmingesni nei kitų tipų, jie yra tikslūs, tačiau laikui bėgant gali atsirasti skysčio nutekėjimo.
- Elektrinės pavaros:elektros varikliai elektros energiją paverčia mechanine energija. Šiandien tai yra labiausiai paplitęs tipas visose robotų kategorijose, nes elektra yra gana gausus išteklius. Jie taip pat gerai veikia visų dydžių robotuose, yra kompaktiškesni, palyginti su jų galia, ir juos lengviau prižiūrėti, kai beveik nėra taršos.
Nors elektrinės pavaros yra labiausiai paplitusios ir siūlo plačiausią funkcionalumą robotikoje, jos gali kelti pavojų aplinkoje, kurioje yra sprogmenų. Jiems taip pat reikalinga sudėtingesnė komandų sistema nei kitų tipų varikliams.
Elektros varikliai
Elektros variklių kategorijoje yra keletas skirtingų tipų. Ši kategorija apima šiuos tipus:
- Kintamosios srovės (kintamosios srovės) varikliai:kintamąją srovę galima gauti iš įprasto sieninio lizdo. Kintamosios srovės varikliai naudoja šį gausų energijos šaltinį elektromagnetinei indukcijai sukurti. Inžinieriai teikia pirmenybę kintamosios srovės mechanizmams, kai reikia pastovaus greičio. Tačiau jie yra reti ne pramoninio masto, didelio sukimo momento robotuose.
- Nuolatinės srovės (DC) varikliai:Užuot naudoję sieninį lizdą, nuolatinės srovės varikliai paprastai naudoja energiją iš akumuliatoriaus. Nuolatinės srovės mechanizmai yra įvairių dydžių ir siūlo labai kintamą apkrovos diapazoną, taip pat greitą reakcijos laiką ir manevringumą, palyginti su modeliais, kuriuos galima prijungti prie tinklo.
- Servovarikliai:Taip pat vadinami „servo“ varikliais, įskaitant pramoninius servovariklius, tai yra vieni tiksliausių galimų variklių. Jie palaiko beveik momentinį klaidų reguliavimą veikimo metu. Šie varikliai idealiai tinka robotų rankoms ir kitiems robotų ir bendradarbiaujančių robotų tipams, jei reikia tikslios padėties ir didelio sukimo momento mažoje pakuotėje. Naudojant servo sistemas, gali būti uždelsimas tarp judesių.
- Žingsniniai varikliai:Žingsniniai varikliai veikia labai mažais žingsniais, kad užtikrintų didelį sukimo momentą laikant nejudantį objektą – ir tiksli padėtis kiekviename žingsnyje. Šių variklių tikslumas dažnai yra 0.01 laipsnis ir 0,1 milimetro. Bendras sukimo momentas yra panašus į servo variklio sukimo momentą. Žingsniniai varikliai yra brangesni nei kitų tipų, atsižvelgiant į galios reikalavimus.
Kaip pasirinkti tinkamą variklį savo robotui?
Galite patikrinti aukščiau pateiktus punktus, kad susiaurintumėte variklius, kuriuos pasirinksite kitam robotikos projektui. Tačiau prieš perskaitydami juos iš naujo, sukurkite robotui reikalingų funkcijų, kurių negalima praleisti, sąrašą.
Kokias užduotis jis atliks ir kokia yra jūsų judesių paklaida?
Atidžiai ištirkite reguliavimo aplinką, kad suprastumėte savo toleranciją užterštumui. Variklio užterštumas yra ne tik pagrindinė variklio gedimo priežastis, bet ir grėsmė produkto kokybei rizikos vengiančioje gamybos aplinkoje.
Kitaip tariant, jūs nebūtinai derintumėte hidraulinę pavarą su aukštos kokybės ir labai švarios įrangos, pvz., maisto ar vaistų gamybos, įranga.
Tai yra kiti dalykai, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį tyrinėjant įvairius robotų variklių tipus:
- Dydžio ir galios santykis:koks tavo statinio dydis? Ar robotui reikia naršyti siaurose erdvėse, ar neapdorota galia svarbiau už dydį?
- Apkrovos apribojimai:Jūsų robotui pasirinktam pavaros tipui reikia pakankamai sukimo momento, kad jis galėtų atlaikyti numatomas apkrovas.
- Tikslumas:Kokia tolerancija nenormaliam judėjimui robotui judant? Ar jums reikia variklio, kuris greitai ir tiksliai ištaisytų klaidas?
- Patikimumas:Ar gerai dirba jūsų priežiūros skyrius? Kaip dažnai tikitės, kad jūsų robotas bus aptarnaujamas?
- Išteklių suvartojimas:Ne kiekvienas roboto variklis yra toks draugiškas aplinkai kaip kiti. Žingsniniai varikliai naudoja energiją net budėjimo režimu, tačiau kartais jie yra vienintelė galimybė.
Varikliai kiekvienam robotui
Varikliai veikia nuo vartotojų lygio iki didelio masto robotikos diegimo. Jei iš anksto išnagrinėsite reglamentavimo ir darbo aplinką, greitai suprasite, kad kiekviena robotikos programa turi variklio tipą.