Știm că roboții sunt dispozitive electromecanice avansate și foarte inteligente care pot îndeplini o serie de sarcini zilnice. Acest dispozitiv este capabil să răspundă la mediul înconjurător și să facă acțiuni pentru a îndeplini o anumită sarcină. Roboții sunt fabricați cu componente diferite, dar una dintre componentele semnificative este actuatorul. În general, actuatoarele sunt folosite în aproape fiecare mașină din jurul nostru, cum ar fi sistemele electronice de control al accesului, vibratoarele pentru telefoane mobile, aparatele de uz casnic, vehiculele, roboții și dispozitivele industriale. Exemplele generale de acţionare sunt; motoare electrice , șuruburi, motoare pas cu pas, stimulatoare musculare din roboți și multe altele. Acest articol oferă informații scurte despre a actuator robot – lucrul cu aplicații.
Ce este un robot actuator?
Un actuator care este folosit la roboți pentru a face roțile robotului să se întoarcă sau articulațiile brațului robotului să se rotească sau pentru a deschide/închide prinderea robotului este cunoscut sub numele de actuator robot. Există diferite tipuri de actuatoare robotizate, în funcție de sarcina implicată. În general, sarcina este asociată cu diferiți factori precum cuplul, forța, precizia, viteza de funcționare, consumul de energie și precizia. Principiul de funcționare al unui actuator robot este de a schimba energia în mișcare fizică, iar majoritatea actuatoarelor generează mișcare liniară sau rotativă.
Tipuri de actuatoare robotizate
Actuatoarele robotizate sunt clasificate în două tipuri în funcție de cerințele de mișcare, cum ar fi mișcarea liniară și mișcarea de rotație.
Pentru mișcare liniară:
Există două tipuri de actuatoare utilizate în roboți pentru activitatea de mișcare liniară, acestea sunt; actuatoare liniare și actuatoare solenoide.
Actuatoare liniare
Actuatoarele liniare în robotică sunt folosite pentru a împinge sau trage robotul, cum ar fi deplasarea înainte sau înapoi și extinderea brațului. Capătul activ al acestui actuator este pur și simplu conectat la brațul de pârghie al robotului pentru a activa această mișcare. Aceste actuatoare sunt utilizate într-o serie de aplicații în industria robotică.
Servomotoare solenoide
Actuatoarele cu solenoid sunt actuatoare liniare cu scop special care includ un dispozitiv de blocare a solenoidului care funcționează la activitatea electromagnetică. Aceste actuatoare sunt utilizate în principal pentru controlul mișcării robotului și, de asemenea, efectuează diferite activități, cum ar fi pornire și inversare, blocare, buton de apăsare etc. Solenoizii sunt utilizați în mod normal în aplicațiile de zăvoare, supape, încuietori și butoane care sunt controlat în mod normal de un microcontroler extern.
Pentru mișcarea de rotație:
Există trei tipuri de actuatoare utilizate în roboți pentru activitatea de mișcare de rotație; Motor DC, servomotor și motor pas cu pas.
Actuatoare cu motor de curent continuu
Actuatoarele de motoare de curent continuu sunt utilizate în general pentru mișcarea robotică de întoarcere. Aceste actuatoare sunt disponibile în diferite dimensiuni, cu capacitate de generare a cuplului. Astfel, poate fi utilizat pentru schimbarea vitezei în timpul mișcărilor de rotație. Prin utilizarea acestor actuatoare, sunt efectuate diferite activități, cum ar fi găurirea robotică și mișcarea robotică a trenului de transmisie.
Servo actuatoare
Actuatoarele servomotoarelor din robotică sunt utilizate în principal pentru a controla și monitoriza mișcarea de rotație. Acestea sunt motoare DC foarte superioare care permit o rotație de 360 de grade, dar revoluția continuă nu este obligatorie. Acest actuator permite pur și simplu opriri pe parcursul unei mișcări de rotație. Prin utilizarea acestui actuator, se desfășoară activitatea precum pick and place . Pentru a ști cum a Pick N Place robot functioneaza click pe link.
Actuatoare cu motor pas cu pas
Actuatoarele de motoare pas cu pas sunt utile pentru a contribui la activitățile de rotație repetitive în cadrul roboților. Deci, aceste tipuri de actuatoare sunt o combinație atât de servomotoare DC cât și de servomotoare. Aceste actuatoare de motoare pas cu pas sunt utilizate în roboții de automatizare unde este necesară repetabilitatea activității.
Design actuator robot
Știm că există diferite tipuri de actuatoare utilizate la roboți. Aici vom discuta cum să proiectăm un actuator liniar care este utilizat în robotică pentru a schimba mișcarea de rotație într-o mișcare liniară de tragere/împingere. Deci, această mișcare poate fi folosită pentru a glisa, scăpa, înclina sau ridica materiale sau mașini. Aceste dispozitive de acționare oferă un control curat și sigur al mișcării, care este foarte eficient și fără întreținere.
Putere
Prima considerație la proiectarea unui actuator robot este puterea. Pentru a obține puterea mecanică de ieșire, este esențial să aveți putere în interior. Deci, cantitatea de putere mecanică ieșită poate fi definită de sarcina sau forța care trebuie mutată.
Ciclul de funcționare
Ciclul de funcționare poate fi definit ca frecvența cu care actuatorul va funcționa și timpul pe care îl va folosi. Ciclul de funcționare este determinat de temperatura dispozitivului de acționare atunci când este în mișcare, deoarece puterea este pierdută în timpul căldurii.
Când toate actuatoarele nu sunt la fel, atunci există o diferență în ciclurile lor de funcționare. Un alt factor este sarcina, ceea ce este valabil în special pentru motoarele de curent continuu, în timp ce alți factori care pot determina ciclul de funcționare sunt caracteristicile de încărcare, vârsta și temperatura ambiantă.
Eficienţă
Eficiența actuatorului ajută pur și simplu la înțelegerea modului în care va funcționa în timpul funcționării. Deci, eficiența actuatorului se găsește prin separarea puterii mecanice generate de puterea electrică.
Viața actuatorului
Există mulți factori care vor prelungi durata de viață a actuatorului sunt; menținerea ciclului de lucru nominal, reducerea sarcinii laterale și menținerea la tensiunea, forța și mediile extreme recomandate.
Lucru
Actuatoarele roboților sunt proiectate în principal pentru ușurință în utilizare și eficiență. Designul unui actuator robot liniar este planul înclinat care începe cu un șurub filetat. Acest șurub oferă o rampă pentru a genera forță care funcționează împreună cu o distanță mai mare pentru a muta orice sarcină. Scopul principal al proiectării actuatorului robot este de a oferi mișcare de tragere/împingere. Deci, energia necesară pentru a asigura mișcarea este manuală sau orice sursă de energie cum ar fi electricitatea, fluidul sau aerul. Aceste actuatoare se mișcă în general scaune auto înainte și înapoi, deschideți ușile automate, deschiderea și închiderea unităților de disc ale computerului.
Defecțiunea actuatorului robotului
Defecțiunea actuatorului robotului are loc în principal din mai multe motive. Astfel, aceste dispozitive de acționare pot suferi diferite defecțiuni, cum ar fi îmbinări blocate sau îmbinări blocate, cu oscilare liberă și pierderea totală sau parțială a eficienței de acționare. Deci, aceste defecțiuni vor afecta comportamentul robotului dacă controlerul robotului nu a fost proiectat cu suficientă toleranță la erori.
Cum să alegi un actuator pentru robotul tău?
Actuatoarele de roboți sunt utilizate în scopuri diferite, așa că există multe aspecte de luat în considerare atunci când selectați actuatoare precum
Scop și funcționalitate dorită
Tipul de actuator necesar pentru o aplicație specificată depinde în principal de scopul unui robot, precum și de funcționalitatea dorită.
Cerințe și constrângeri fizice
Ori de câte ori se decide tipul de actuator, atunci dezvoltatorii trebuie să se uite la cerințele și constrângerile fizice. Deoarece greutatea și dimensiunea fizică a actuatorului joacă un rol esențial în timp ce aranjați actuatorul în robot, altfel un actuator greu pe un braț robotizat mic poate duce la defectarea brațului în propria greutate.
Forță și putere
Pe baza utilizării lor specifice, dezvoltatorii trebuie să asigure puterea și puterea unui actuator specificat pentru a îndeplini sarcina.
Protocol de comunicare
Protocolul de comunicare ar trebui, de asemenea, luat în considerare la selectarea unui actuator pentru robot. Multe actuatoare pur și simplu acceptă comunicațiile cu PWM (modularea lățimii impulsului), în timp ce unele actuatoare acceptă comunicații seriale.
Spațiu de montare și opțiuni
Dezvoltatorii ar trebui să verifice spațiul de montare obținut în sau pe robot și opțiunile de montare oferite de actuatorul însuși. Deoarece unele tipuri de actuatoare sunt disponibile cu hardware de montare separat, care vă permite să montați unitatea în diferite orientări, în timp ce altele sunt disponibile cu puncte de montare integrate, care sunt instalate într-o anumită poziție și orientare.
Avantaje
Avantaj al actuatorului robot includ următoarele.
- Cost mai mic
- Întreținerea sa este ușoară.
- Acestea sunt exacte.
- Usor de controlat.
- Eficiența conversiei puterii este ridicată.
- Sigur și simplu de operat
- Mai puțin zgomot.
- Acestea sunt foarte curate și mai puțin poluează atmosfera.
- Acestea sunt foarte ușor de întreținut.
Dezavantajele actuatorului robot includ următoarele.
- Supraîncălzire în condiții fixe.
- Aveți nevoie de siguranță specială în medii inflamabile.
- Necesită întreținere bună.
- Scurgerile de lichid vor crea probleme ecologice.
- Tare și zgomotos.
- Lipsa controalelor de precizie.
- Acestea sunt foarte sensibile la vibrații.
Aplicații pentru actuatori robot
Aplicațiile actuatoarelor robotizate includ următoarele.
- Actuatorul este o componentă foarte importantă în robotică, care schimbă energia externă în mișcare fizică în funcție de semnalele de control.
- Actuatoarele electrice din robotică sunt folosite pentru a schimba energia electrică în mișcare rotativă sau liniară
- Actuatoarele generează forțe pe care roboții le folosesc pentru a se mișca pe ei înșiși și alte obiecte.
- Actuatoarele sunt asociate cu robotică, dispozitive sau brațe protetice care trebuie să se miște și să se îndoaie.
- Actuatoarele liniare din robotică schimbă energia electrică în mișcare liniară.
- Un actuator este responsabil pentru controlul și mutarea unui sistem sau mecanism.
Astfel, totul este despre un robot actuator – funcționează cu aplicatii. Actuatorul din interiorul unui robot este o componentă esențială care funcționează ca articulație pentru ca robotul să miște robotul să se rotească, să brațeze în sus și în jos și schimbă energia în mișcări mecanice. . Cea mai obișnuită sursă de energie pentru alimentarea actuatoarelor este electricitatea, cu toate acestea, poate fi utilizată și energia pneumatică și hidraulică. Așadar, unele dispozitive de acționare hidraulice unice sunt folosite pentru a genera putere mare și sunt rezistente la șocuri. Iată o întrebare pentru tine, care sunt diferitele componente folosite la roboți?
