Когато става въпрос за света на роботиката, задвижващите механизми играят ключова роля, като позволяват на роботите да изпълняват различни задачи. Като доверен доставчик на части за роботи, бях свидетел от първа ръка на разнообразната гама от задвижващи механизми, които захранват различни видове роботи. В този блог ще разгледам различните типове задвижващи механизми на роботи, техните характеристики и приложения.
Електрически задвижващи механизми
Електрическите задвижващи механизми са сред най-често използваните видове в роботиката. Те преобразуват електрическата енергия в механично движение. Едно от основните предимства на електрическите задвижки е тяхната висока точност и управляемост. Това ги прави идеални за приложения, където се изисква точно позициониране и движение.
DC двигатели
DC двигателите са основна част от много малки роботи. Те са относително прости по дизайн и лесни за управление. Чрез промяна на напрежението, приложено към двигателя, скоростта на въртене може да се регулира. DC двигателите често се използват в мобилни роботи, като малки образователни роботи или роботи играчки. Например, малък робот, който се движи около маса, може да използва постояннотокови двигатели, за да задвижва колелата си.
Стъпкови двигатели
Стъпковите двигатели предлагат прецизен контрол върху ъгловото изместване. Те се движат на отделни стъпки, което позволява точно позициониране. Това ги прави подходящи за приложения като 3D принтери и роботизирани ръце, използвани вCNC машина робот ръка. В машината с ЦПУ стъпковият двигател може да премести рамото на робота до определени координати с висока точност, позволявайки точни операции по обработка.
Серво мотори
Серво моторите са друг популярен тип електрически задвижващи механизми. Те се състоят от двигател, устройство за обратна връзка и контролер. Устройството за обратна връзка позволява на сервомотора да поддържа определена позиция, скорост или въртящ момент. Серво моторите обикновено се използват в хуманоидни роботи, особено вСтавни части на хуманоиден робот. Те могат да осигурят прецизните движения, необходими на ставите, за да имитират човешки движения.
Хидравлични задвижващи механизми
Хидравличните задвижващи механизми използват течност под налягане, за да генерират движение. Те са известни с високата си плътност на мощността, което означава, че могат да произведат голямо количество сила в сравнително малък пакет.
Хидравлични цилиндри
Хидравличните цилиндри са най-разпространеният тип хидравлични задвижващи механизми. Те се състоят от цилиндър, бутало и прът. Когато течност под налягане се приложи към едната страна на буталото, тя движи пръта, генерирайки линейно движение. Хидравличните цилиндри често се използват в тежкотоварни индустриални роботи, като тези, използвани в автомобилното производство. Тези роботи трябва да повдигат и преместват големи и тежки компоненти, а възможностите за висока сила на хидравличните цилиндри ги правят подходящ избор.
Хидравлични двигатели
Хидравличните двигатели преобразуват хидравличната енергия във въртеливо движение. Те са подобни по функция на електрическите двигатели, но се захранват от течност под налягане. Хидравличните мотори се използват в приложения, където се изисква висок въртящ момент, като например в големи строителни роботи или минни роботи.
Пневматични актуатори
Пневматичните задвижващи механизми използват сгъстен въздух, за да генерират движение. Те са леки, евтини и лесни за поддръжка.
Пневматични цилиндри
Пневматичните цилиндри работят по подобен начин на хидравличните цилиндри, но използват сгъстен въздух вместо течност под налягане. Те обикновено се използват в роботи за вземане и поставяне в промишлени условия. Например във фабрична поточна линия пневматичните цилиндри могат да се използват за бързо преместване на малки части от едно място на друго.
Пневматични двигатели
Пневматичните двигатели преобразуват енергията на сгъстения въздух във въртеливо движение. Те често се използват в приложения, където е необходимо просто и рентабилно решение, като например в някои дребномащабни роботизирани грайфери.
Пиезоелектрични задвижващи механизми
Пиезоелектричните задвижващи механизми се основават на пиезоелектричния ефект, при който определени материали генерират електрически заряд, когато са подложени на механично напрежение и обратно.
Тези задвижки предлагат изключително висока точност и бързо време за реакция. Те се използват в приложения, където се изискват много фини движения, като например в микророботи или в механизмите за фокусиране на някои високопрецизни камери, използвани в роботиката. Пиезоелектричните задвижващи механизми могат да се използват за извършване на прецизни настройки вЛека ръка на роботза задачи, които изискват висока точност в малък мащаб.
Задвижващи механизми от сплав за памет на формата (SMA).
Сплавите с памет на формата са материали, които могат да се върнат към предварително определена форма при нагряване или охлаждане. SMA задвижващите механизми използват това свойство за генериране на движение.
Те са леки и могат да произведат относително големи сили за техния размер. Задвижващите механизми SMA често се използват в приложения, където е необходимо решение за компактен и лек задвижващ механизъм. Например в някои малки медицински роботи или вПластмасова черупка на роботза определени видове механизми за движение.
Приложения и съображения
Изборът на задвижващ механизъм зависи от няколко фактора, включително необходимата сила, скорост, прецизност и средата, в която ще работи роботът. Например, в среда на чисти помещения електрическите задвижващи механизми могат да бъдат предпочитани поради техния нисък шум и липса на изтичане на течност. В среда с висока температура хидравличните или пневматичните задвижващи механизми може да са по-подходящи, тъй като могат да се справят по-добре с топлината.
Освен това цялостният дизайн на робота също играе роля. За робот с aАлуминиево шаси на робота, леките задвижващи механизми може да са по-подходящи за поддържане на цялостния баланс и мобилност на робота.
Свържете се с нас за нуждите на вашия робот от части
Като надежден доставчик на части за роботи, ние разбираме значението на използването на правилните задвижващи механизми в дизайна на вашия робот. Независимо дали търсите електрически, хидравлични, пневматични, пиезоелектрични или SMA задвижващи механизми, ние имаме широка гама от продукти, които да отговорят на вашите изисквания.
Ако се интересувате да научите повече за нашите части за роботи или имате специфични нужди за следващия си проект по роботика, препоръчваме ви да се свържете с нас. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне да намерите перфектните задвижващи механизми и други части на роботи за вашето приложение. Нека работим заедно, за да вдъхнем живот на вашата роботизирана визия.
Референции
- Крейг, JJ (2005). Въведение в роботиката: механика и управление. Пиърсън Прентис Хол.
- Siciliano, B., & Khatib, O. (Eds.). (2016). Springer Наръчник по роботика. Спрингър.
- Spong, MW, Hutchinson, S., & Vidyasagar, M. (2006). Моделиране и управление на роботи. Уайли.
