Robotaktuator: typer, design, bruk og bruksområder

Vi vet at roboter er avanserte og svært intelligente elektromekaniske enheter som kan utføre en rekke daglige oppgaver. Denne enheten er i stand til å reagere på omgivelsene og utføre handlinger for å oppnå en spesifikk oppgave. Roboter er laget med forskjellige komponenter, men en av de viktigste komponentene er aktuatoren. Generelt brukes aktuatorer i nesten alle maskiner rundt oss som elektroniske adgangskontrollsystemer, mobiltelefonvibratorer, husholdningsapparater, kjøretøy, roboter og industrielle enheter. De generelle aktuatoreksemplene er; elektriske motorer , jekkskruer, trinnmotorer, muskelstimulatorer i roboter og mange flere. Denne artikkelen gir kort informasjon om en robotaktuator – jobbe med applikasjoner.

Hva er en robotaktuator?

En aktuator som brukes i roboter for å få hjulene til roboten til å snu eller robotarmleddene til å snu eller for å åpne/lukke griperen til roboten er kjent som en robotaktuator. Det er forskjellige typer robotaktuatorer tilgjengelig basert på belastningen som er involvert. Generelt er belastningen assosiert med forskjellige faktorer som dreiemoment, kraft, nøyaktighet, driftshastighet, strømforbruk og presisjon. Arbeidsprinsippet til en robotaktuator er å endre energien til fysisk bevegelse, og de fleste aktuatorer genererer lineær eller roterende bevegelse.

Typer robotaktuatorer

Robotaktuatorer er klassifisert i to typer i henhold til kravene til bevegelse som lineær bevegelse og rotasjonsbevegelse.

For lineær bevegelse:

Det er to typer aktuatorer som brukes i roboter for lineær bevegelsesaktivitet, de er; lineære aktuatorer og solenoidaktuatorer.

Lineære aktuatorer

Lineære aktuatorer i robotikk brukes til å skyve eller trekke roboten som å bevege seg fremover eller bakover og armforlengelse. Denne aktuatorens aktive ende er ganske enkelt koblet til robotens spakarm for å aktivere denne bevegelsen. Disse aktuatorene brukes i en rekke applikasjoner i robotindustrien.

Solenoidaktuatorer

Solenoidaktuatorer er lineære aktuatorer for spesielle formål som inkluderer en magnetlås som fungerer på elektromagnetisk aktivitet. Disse aktuatorene brukes hovedsakelig for å kontrollere bevegelsen til roboten og utfører også forskjellige aktiviteter som start og revers, lås, trykknapp osv. Solenoider brukes vanligvis i bruken av låser, ventiler, låser og trykknapper som er styres normalt av en ekstern mikrokontroller.

For rotasjonsbevegelse:

Det er tre typer aktuatorer som brukes i roboter for rotasjonsbevegelsesaktivitet, de er; DC-motor, servomotor og trinnmotor.

DC-motoraktuatorer

DC-motoraktuatorer brukes vanligvis til å dreie robotbevegelser. Disse aktuatorene er tilgjengelige i forskjellige størrelser med evne til å generere dreiemoment. Dermed kan den brukes til å endre hastighet gjennom roterende bevegelser. Ved å bruke disse aktuatorene utføres forskjellige aktiviteter som robotboring og robotisk drivverksbevegelse.

Servoaktuatorer

Servomotoraktuatorer i robotikk brukes hovedsakelig til å kontrollere og overvåke roterende bevegelse. Dette er svært overlegne DC-motorer som tillater 360 graders rotasjon, men kontinuerlig omdreining er ikke obligatorisk. Denne aktuatoren tillater ganske enkelt stans gjennom en roterende bevegelse. Ved å bruke denne aktuatoren, aktiviteten som pick and place utføres . Å vite hvordan en Velg N Place-robot fungerer klikk på linken.

Trinnmotoraktuatorer

Trinnmotoraktuatorer er nyttige for å bidra til repeterende roterende aktiviteter i roboter. Så disse typer aktuatorer er en kombinasjon av både DC- og servomotoraktuatorer. Disse trinnmotoraktuatorene brukes i automatiseringsroboter der repeterbarhet av aktivitet er nødvendig.

Robotaktuatordesign

Vi vet at det finnes ulike typer aktuatorer som brukes i roboter. Her skal vi diskutere hvordan man kan designe en lineær aktuator som brukes i robotikk for å endre roterende bevegelse til en pull/push lineær bevegelse. Så denne bevegelsen kan brukes til å skyve, slippe, vippe eller løfte materialer eller maskiner. Disse aktuatorene gir ren og sikker bevegelseskontroll som er svært effektiv og vedlikeholdsfri.

Makt

Den første vurderingen når du designer en robotaktuator er Power. For å få mekanisk strøm ut, er det viktig å ha strøm inn. Så mengden mekanisk strøm ut kan defineres av lasten eller kraften som skal flyttes.

Duty Cycle

Driftssyklusen kan defineres som hvor ofte aktuatoren vil fungere og hvor lang tid den vil bruke. Driftssyklusen bestemmes av aktuatorens temperatur når den er i bevegelse siden strømmen går tapt gjennom varmen.

Når alle aktuatorene ikke er like, er det en forskjell i driftssyklusene deres. En annen faktor er belastningen, som spesielt gjelder DC-motorer, mens andre faktorer som kan bestemme driftssyklusen er belastningsegenskaper, alder og omgivelsestemperatur.

Effektivitet

Aktuatoreffektiviteten hjelper ganske enkelt med å forstå hvordan den vil fungere mens den er i drift. Så aktuatorens effektivitet er funnet ved å separere mekanisk kraft generert av elektrisk kraft.

Aktuatorens levetid

Det er mange faktorer som vil forlenge aktuatorens levetid er; holde seg i den nominelle driftssyklusen, redusere sidebelastningen og holde seg i anbefalt spenning, kraft og ekstreme miljøer.

Jobber

Robotaktuatorer er hovedsakelig designet for brukervennlighet og effektivitet. Designet til en lineær robotaktuator er skråplanet som starter med en gjenget blyskrue. Denne skruen gir en rampe for å generere kraft som fungerer sammen med en større avstand for å flytte enhver last. Hovedformålet med robotaktuatordesign er å gi trekk/skyvebevegelse. Så den nødvendige energien for å gi bevegelsen er manuell eller en hvilken som helst energikilde som elektrisitet, væske eller luft. Disse aktuatorene beveger seg vanligvis bilseter forover og bakover, åpne automatiske dører, datadiskstasjoner som åpnes og lukkes.

Robotaktuatorfeil

Robotaktuatorfeilen oppstår hovedsakelig på grunn av mange årsaker. Så disse aktuatorene kan oppleve forskjellige feil som fastsittende ledd eller låste, frittsvingende ledd og totalt eller delvis tap av aktiveringseffektivitet. Så disse feilene vil påvirke robotens oppførsel hvis kontrolleren til roboten ikke er designet med tilstrekkelig feiltoleranse.

Hvordan velge en aktuator for roboten din?

Robotaktuatorer brukes til forskjellige formål, så det er mange aspekter å vurdere når du velger aktuatorer som

Formål og tiltenkt funksjonalitet

Den nødvendige aktuatortypen for en spesifisert applikasjon avhenger hovedsakelig av formålet til en robot samt den tiltenkte funksjonaliteten.

Fysiske krav og begrensninger

Hver gang aktuatortypen bestemmes å bruke, må utviklerne se på de fysiske kravene og begrensningene. Fordi vekten og den fysiske størrelsen på aktuatoren spiller en nøkkelrolle når aktuatoren plasseres i roboten, ellers kan en tung aktuator på en liten robotarm føre til at armen svikter i sin egen vekt.

Styrke og kraft

Basert på deres spesielle bruk, må utviklere sikre styrken og kraften til en spesifisert aktuator for å utføre oppgaven.

Kommunikasjonsprotokoll

Kommunikasjonsprotokollen bør også vurderes når du velger en aktuator for roboten. Mange aktuatorer støtter rett og slett kommunikasjon med PWM (pulsbreddemodulasjon) mens noen aktuatorer støtter seriell kommunikasjon.

Monteringsplass og alternativer

Utviklere bør verifisere monteringsplassen som er tilgjengelig i eller på roboten og monteringsalternativene gitt av aktuatoren selv. Fordi noen typer aktuatorer er tilgjengelige med separat monteringsutstyr som lar deg montere enheten i forskjellige retninger, mens andre er tilgjengelige med integrerte monteringspunkter, som er installert i en bestemt posisjon og retning.

Fordeler

Robotaktuator fordel s inkluderer følgende.

• Mindre kostnad
• Vedlikeholdet er enkelt.
• Disse er nøyaktige.
• Enkel å kontrollere.
• Effektkonverteringseffektiviteten er høy.
• Trygg og enkel å betjene
• Mindre støy.
• Disse er veldig rene og mindre forurensning til atmosfæren.
• Disse er veldig enkle å vedlikeholde.

Ulemper med robotaktuator Inkluder følgende.

• Overoppheting under faste forhold.
• Trenger spesiell sikkerhet i brennbare miljøer.
• Trenger godt vedlikehold.
• Væskelekkasje vil skape økologiske problemer.
• Høyt og støyende.
• Mangel på nøyaktighetskontroller.
• Disse er svært følsomme for vibrasjoner.

Robotaktuatorapplikasjoner

Bruksområdene til robotaktuatorer inkluderer følgende.

• Aktuatoren er en svært viktig komponent i robotikk som endrer den eksterne energien til fysisk bevegelse avhengig av styresignalene.
• De elektriske aktuatorene i robotikk brukes til å endre den elektriske energien til roterende eller lineær bevegelse
• Aktuatorer genererer krefter som roboter bruker denne kraften til å flytte seg selv og andre objekter.
• Aktuatorer er assosiert med robotikk, enheter eller protesearmer som må bevege seg og bøye seg.
• De lineære aktuatorene innen robotikk endrer elektrisk energi til lineær bevegelse.
• En aktuator er ansvarlig for å kontrollere og flytte et system eller en mekanisme.

Altså handler dette om en robot aktuator – fungerer med søknader. Aktuatoren i en robot er en viktig komponent som fungerer som leddet for roboten for å bevege roboten rotere, arm opp og ned og den endrer energi til mekaniske bevegelser . Den vanligste energikilden til å drive aktuatorer er elektrisitet, men pneumatisk og hydraulisk energi kan også brukes. Så noen unike hydraulisk drevne aktuatorer brukes til å generere høy effekt og er støtbestandige. Her er et spørsmål til deg, hva er de forskjellige komponentene som brukes i roboter?