Като индустрия и цял клас технологии, роботиката бързо се променя и напредва. Независимо дали сте любител или опитен инженер по роботика, трябва да познавате всеки компонент отвътре и отвън. В някои случаи трябва също да знаете как да избирате между няколко различни варианта.
Такъв е случаят с двигателите на роботите. Без значение колко гениални могат да бъдат ставите на робота, вие се нуждаете от правилния продукт, за да осигурите цялото метално и пластмасово движение, сила и обхват.
Какви видове двигатели на роботи се предлагат?
Има множество категории двигатели на роботи. Всеки има подтипове и свои приложения и предимства. Това е обобщение на наличните днес типове.
Роботизирани задвижващи механизми
Има три вида задвижващи механизми:
- Пневматични актуатори:те използват сгъстен въздух, за да функционират. С малко подвижни части, те са надеждни и лесни за поддръжка. Те не могат да контролират скоростта, позицията и точността така добре, както другите видове, но са идеални за складови задачи като избиране и товарене.
- Хидравлични задвижвания:Това е добър избор за големи роботи, които носят тежки товари. Те използват изпомпвана течност на маслена основа вместо въздух, за да осигурят движение. Въпреки че са по-големи и по-шумни от другите типове, те са точни, но с течение на времето могат да възникнат течове на течност.
- Електрически задвижки:електродвигателите преобразуват електрическата енергия в механична. Това са най-разпространеният тип във всички категории роботи днес, тъй като електричеството е сравнително изобилен ресурс. Те също така работят добре в роботи от всякакъв размер, по-компактни са спрямо изходната им мощност и са по-лесни за поддръжка с почти нулево замърсяване.
Въпреки че електрическите задвижващи механизми са най-често срещаните и предлагат най-широк набор от функционалности в роботиката, те могат да представляват риск в среди, съдържащи експлозиви. Те също така изискват по-сложна командна система от другите типове двигатели.
Електрически двигатели
В категорията електрически двигатели има няколко различни вида. Тази категория включва следните видове:
- Двигатели с променлив ток (AC):променлив ток може да се получи от обикновен стенен контакт. Двигателите с променлив ток използват този изобилен източник на енергия, за да създадат електромагнитна индукция. Инженерите предпочитат AC механизми, когато се изисква постоянна скорост. Те обаче са рядкост извън индустриалните роботи с висок въртящ момент.
- Двигатели с постоянен ток (DC):Вместо да използват стенен контакт, DC двигателите обикновено черпят енергия от батерия. DC механизмите се предлагат в различни размери и предлагат силно променливи диапазони на натоварване, както и бързи времена за реакция и маневреност в сравнение с plug-in моделите.
- Сервомотори:Известни също просто като "сервомашини" и включително промишлени сервомотори, това са едни от наличните двигатели с най-висока прецизност. Те поддържат почти моментална корекция на грешката по време на работа. Тези двигатели са идеални за роботизирани ръце и други видове роботизирани и колаборативни роботи, ако имате нужда от прецизно позициониране и висок въртящ момент в малък пакет. При използване на сервомеханизми може да има забавяне между движенията.
- Стъпкови двигатели:Стъпковите двигатели работят на много малки стъпки, за да осигурят висок въртящ момент при задържане на обект неподвижен - и прецизно позициониране при всяка стъпка. Точността на тези двигатели често е от порядъка на 0.01 градус и 0,1 милиметра. Общият въртящ момент е подобен на този на серво мотор. Стъпковите двигатели са по-скъпи за работа от други видове по отношение на изискванията за мощност.
Как да изберете правилния двигател за вашия робот?
Можете да проверите точките по-горе, за да стесните двигателите, които избирате за следващия си проект по роботика. Въпреки това, преди да ги прочетете отново всички, създайте списък с функции, които не можете да пропуснете, от които вашият робот се нуждае.
Какви задачи ще изпълнява и каква е вашата граница на грешка за движенията му?
Проучете внимателно регулаторната среда, за да разберете вашата толерантност към замърсяване. Замърсяването на двигателя е не само основна причина за повреда на двигателя, но също така е и заплаха за качеството на продукта в производствена среда, която избягва риска.
С други думи, не е задължително да съчетаете хидравличен задвижващ механизъм с висококачествено съоръжение с висока чистота, като например хранително или фармацевтично производство.
Това са други точки, които трябва да търсите, докато проучвате различните типове двигатели на роботи:
- Съотношение размер/мощност:какъв е размерът на твоята конструкция? Трябва ли роботът да се движи през тесни пространства или суровата мощност е по-важна от размера?
- Ограничения на натоварването:Типът задвижване, което избирате за вашия робот, се нуждае от достатъчно въртящ момент, за да се справи с очакваните натоварвания, които ще носи.
- Точност:Какъв е толерансът за необичайно движение, докато роботът се движи? Имате ли нужда от двигател, който осигурява незабавна и точна корекция на грешки?
- Надеждност:Колко добре е оборудван вашият отдел за поддръжка? Колко често очаквате вашият робот да бъде обслужван?
- Консумация на ресурси:Не всеки двигател на робот е толкова екологичен, колкото другите. Стъпковите двигатели консумират енергия дори в режим на готовност, но понякога те са единствената опция.
Двигатели за всеки робот
Двигателите обхващат гамата от потребителско ниво до широкомащабно внедряване на роботика. Ако предварително проучите регулаторната среда и средата на работното място, бързо ще разберете, че всяка програма за роботика има двигателен тип.