Wiemy, że roboty to zaawansowane i wysoce inteligentne urządzenia elektromechaniczne, które mogą wykonywać szereg codziennych zadań. To urządzenie jest w stanie reagować na otoczenie i podejmować działania w celu osiągnięcia określonego zadania. Roboty są wykonane z różnych elementów, ale jednym z istotnych elementów jest siłownik. Ogólnie rzecz biorąc, siłowniki są stosowane w prawie każdej otaczającej nas maszynie, takiej jak elektroniczne systemy kontroli dostępu, wibratory do telefonów komórkowych, sprzęt AGD, pojazdy, roboty i urządzenia przemysłowe. Ogólne przykłady siłowników to; silniki elektryczne , śrubokręty, silniki krokowe, stymulatory mięśni w robotach i wiele innych. Ten artykuł zawiera krótkie informacje na temat siłownik robota – praca z aplikacjami.
Co to jest siłownik robota?
Siłownik używany w robotach do obracania kół robota lub przegubów ramion robota lub otwierania/zamykania chwytaka robota jest znany jako siłownik robota. Dostępne są różne typy siłowników robotycznych w zależności od występującego obciążenia. Ogólnie rzecz biorąc, obciążenie jest związane z różnymi czynnikami, takimi jak moment obrotowy, siła, dokładność, szybkość działania, zużycie energii i precyzja. Zasada działania siłownika robota polega na zamianie energii na ruch fizyczny, a większość siłowników generuje ruch liniowy lub obrotowy.
Rodzaje siłowników robotycznych
Siłowniki zrobotyzowane są podzielone na dwa typy zgodnie z wymaganiami ruchu, takimi jak ruch liniowy i ruch obrotowy.
Dla ruchu liniowego:
Istnieją dwa rodzaje siłowników stosowanych w robotach do ruchu liniowego; siłowniki liniowe i siłowniki elektromagnetyczne.
Siłowniki liniowe
Siłowniki liniowe w robotyce służą do pchania lub ciągnięcia robota, jak ruch do przodu lub do tyłu i wydłużenie ramienia. Aktywny koniec tego siłownika jest po prostu podłączony do ramienia dźwigni robota, aby aktywować taki ruch. Siłowniki te są używane w wielu aplikacjach w przemyśle robotycznym.
Siłowniki elektromagnetyczne
Siłowniki elektromagnetyczne są siłownikami liniowymi specjalnego przeznaczenia, które zawierają zatrzask elektromagnetyczny, który działa na aktywność elektromagnetyczną. Siłowniki te są używane głównie do sterowania ruchem robota, a także wykonują różne czynności, takie jak uruchamianie i cofanie, zatrzask, przycisk itp. Elektromagnesy są zwykle używane w aplikacjach zatrzasków, zaworów, zamków i przycisków, które są sterowane normalnie przez zewnętrzny mikrokontroler.
Dla ruchu obrotowego:
Istnieją trzy rodzaje siłowników stosowanych w robotach do wykonywania ruchu obrotowego; Silnik prądu stałego, silnik serwo i silnik krokowy.
Siłowniki silnika prądu stałego
Siłowniki silnika prądu stałego są zwykle używane do obracania ruchu robota. Siłowniki te są dostępne w różnych rozmiarach z możliwością generowania momentu obrotowego. Dzięki temu można go wykorzystać do zmiany prędkości podczas ruchów obrotowych. Za pomocą tych siłowników wykonywane są różne czynności, takie jak zrobotyzowane wiercenie i ruch zrobotyzowanego układu napędowego.
Siłowniki serwo
Siłowniki serwomotorów w robotyce służą głównie do sterowania i monitorowania ruchu obrotowego. Są to bardzo doskonałe silniki prądu stałego, które umożliwiają obrót o 360 stopni, ale ciągły obrót nie jest obowiązkowy. Ten siłownik po prostu umożliwia zatrzymanie podczas ruchu obrotowego. Używając tego siłownika, wykonywana jest czynność typu pick and place . Aby wiedzieć, jak Wybierz i umieść robota działa kliknij link.
Siłowniki z silnikiem krokowym
Siłowniki silników krokowych pomagają w powtarzalnych czynnościach obrotowych w robotach. Tak więc te typy siłowników są kombinacją siłowników DC i serwomotorów. Te siłowniki z silnikami krokowymi znajdują zastosowanie w robotach automatyki, gdzie wymagana jest powtarzalność czynności.
Projekt siłownika robota
Wiemy, że w robotach stosowane są różne rodzaje siłowników. W tym miejscu omówimy, jak zaprojektować siłownik liniowy, który jest używany w robotyce do zmiany ruchu obrotowego na ruch liniowy ciągnięcie/pchanie. Tak więc ten ruch może być używany do przesuwania, upuszczania, przechylania lub podnoszenia materiałów lub maszyn. Siłowniki te zapewniają czyste i bezpieczne sterowanie ruchem, które jest bardzo wydajne i bezpłatne.
Moc
Pierwszą kwestią do rozważenia przy projektowaniu siłownika robota jest zasilanie. Aby uzyskać mechaniczną moc wyjściową, konieczne jest posiadanie mocy. Tak więc ilość mechanicznej mocy wyjściowej może być określona przez obciążenie lub siłę, która ma być przeniesiona.
Cykl pracy
Cykl pracy można zdefiniować jako częstotliwość pracy siłownika i czas jego użytkowania. Cykl pracy jest określany przez temperaturę siłownika, gdy jest w ruchu, ponieważ moc jest tracona przez ciepło.
Gdy wszystkie siłowniki nie są takie same, istnieje różnica w ich cyklach pracy. Jeszcze jednym czynnikiem jest obciążenie, co dotyczy szczególnie silników prądu stałego, podczas gdy inne czynniki, które mogą określać cykl pracy, to charakterystyka obciążenia, wiek i temperatura otoczenia.
Efektywność
Wydajność siłownika po prostu pomaga zrozumieć, jak będzie działał podczas pracy. Tak więc sprawność siłownika znajduje się poprzez oddzielenie mocy mechanicznej generowanej przez energię elektryczną.
Życie siłownika
Istnieje wiele czynników, które przedłużą żywotność siłownika; pozostawanie w znamionowym cyklu pracy, zmniejszanie obciążenia bocznego oraz przebywanie w zalecanym napięciu, sile i ekstremalnych warunkach.
Pracujący
Siłowniki robotów są zaprojektowane głównie z myślą o łatwości użytkowania i wydajności. Konstrukcja siłownika robota liniowego to nachylona płaszczyzna, która zaczyna się od gwintowanej śruby pociągowej. Ta śruba zapewnia rampę do generowania siły, która działa wraz z większą odległością, aby przesunąć dowolny ładunek. Głównym celem projektowania siłownika robota jest zapewnienie ruchu ciągnącego/pchającego. Tak więc energia wymagana do zapewnienia ruchu jest ręczna lub dowolne źródło energii, takie jak elektryczność, płyn lub powietrze. Te siłowniki generalnie się poruszają fotele samochodowe do przodu i do tyłu, otwierane drzwi automatyczne, otwieranie i zamykanie napędów komputerowych.
Awaria siłownika robota
Awaria siłownika robota występuje głównie z wielu powodów. Tak więc siłowniki te mogą doświadczać różnych awarii, takich jak zakleszczone połączenia lub zablokowane, swobodnie wahliwe połączenia oraz całkowita lub częściowa utrata wydajności uruchamiania. Tak więc te awarie wpłyną na zachowanie robota, jeśli sterownik robota nie został zaprojektowany z wystarczającą odpornością na błędy.
Jak wybrać siłownik do swojego robota?
Siłowniki robotów są używane do różnych celów, więc przy wyborze siłowników należy wziąć pod uwagę wiele aspektów, takich jak
Cel i zamierzona funkcjonalność
Niezbędny typ siłownika do określonej aplikacji zależy głównie od przeznaczenia robota, a także od zamierzonej funkcjonalności.
Wymagania i ograniczenia fizyczne
Za każdym razem, gdy decyduje się na użycie typu siłownika, programiści muszą przyjrzeć się fizycznym wymaganiom i ograniczeniom. Ponieważ ciężar i fizyczny rozmiar siłownika odgrywają kluczową rolę podczas umieszczania siłownika w robocie, w przeciwnym razie ciężki siłownik na małym ramieniu robota może spowodować uszkodzenie ramienia pod jego własnym ciężarem.
Moc siły
W zależności od ich konkretnego zastosowania, programiści muszą zapewnić siłę i moc określonego siłownika do wykonania zadania.
Protokół komunikacyjny
Przy doborze siłownika do robota należy również wziąć pod uwagę protokół komunikacyjny. Wiele siłowników po prostu obsługuje komunikację z PWM (modulacja szerokości impulsu), podczas gdy niektóre siłowniki obsługują komunikację szeregową.
Przestrzeń montażowa i opcje
Deweloperzy powinni zweryfikować dostępną przestrzeń montażową w lub na robocie oraz opcje montażu podane przez sam siłownik. Ponieważ niektóre typy siłowników są dostępne z oddzielnym osprzętem montażowym, który umożliwia montaż urządzenia w różnych orientacjach, podczas gdy inne są dostępne ze zintegrowanymi punktami montażowymi, które są instalowane w określonej pozycji i orientacji.
Zalety
Zaleta siłownika robota obejmują następujące elementy.
- Niższy koszt
- Jego konserwacja jest łatwa.
- To są dokładne.
- Łatwy do kontrolowania.
- Sprawność konwersji energii jest wysoka.
- Bezpieczny i prosty w obsłudze
- Mniej hałasu.
- Są bardzo czyste i mniej zanieczyszczają atmosferę.
- Są bardzo łatwe w utrzymaniu.
Wady siłownika robota obejmują następujące elementy.
- Przegrzanie w ustalonych warunkach.
- Potrzebujesz specjalnego bezpieczeństwa w łatwopalnych środowiskach.
- Potrzebujesz dobrej konserwacji.
- Wyciek płynów spowoduje problemy ekologiczne.
- Głośny i głośny.
- Brak kontroli dokładności.
- Są bardzo wrażliwe na wibracje.
Zastosowania siłownika robota
Zastosowania siłowników robotów obejmują następujące.
- Siłownik jest bardzo ważnym elementem w robotyce, który zamienia energię zewnętrzną na ruch fizyczny w zależności od sygnałów sterujących.
- Siłowniki elektryczne w robotyce służą do zmiany energii elektrycznej na ruch obrotowy lub liniowy
- Siłowniki generują siły, które roboty wykorzystują do poruszania się i innych obiektów.
- Siłowniki są związane z robotyką, urządzeniami lub protezami ramion, które muszą się poruszać i zginać.
- Siłowniki liniowe w robotyce zamieniają energię elektryczną w ruch liniowy.
- Siłownik odpowiada za sterowanie i przesuwanie systemu lub mechanizmu.
Tak więc chodzi o robota siłownik – praca z aplikacjami. Siłownik w robocie jest niezbędnym elementem, który działa jako złącze robota, aby robot mógł się obracać, ramię w górę i w dół i zamienia energię w ruchy mechaniczne . Najczęstszym źródłem energii do zasilania siłowników jest energia elektryczna, jednak można również wykorzystać energię pneumatyczną i hydrauliczną. Tak więc niektóre unikalne siłowniki napędzane hydraulicznie są wykorzystywane do generowania dużej mocy i są odporne na wstrząsy. Oto pytanie do Ciebie, jakie są różne komponenty używane w robotach?
