Robot Actuator : Mga Uri, Disenyo, Paggawa at Mga Aplikasyon Nito

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Alam namin na ang mga robot ay advanced at napakatalino na mga electromechanical na device na maaaring magsagawa ng ilang pang-araw-araw na gawain. Ang device na ito ay may kakayahang tumugon sa kapaligiran nito at gumawa ng mga aksyon upang makamit ang isang partikular na gawain. Ang mga robot ay ginawa gamit ang iba't ibang bahagi ngunit isa sa mga makabuluhang bahagi ay ang actuator. Sa pangkalahatan, ginagamit ang mga actuator sa halos lahat ng makina sa paligid natin tulad ng mga electronic access control system, vibrator ng mobile phone, mga gamit sa bahay, sasakyan, robot at pang-industriya na device. Ang mga halimbawa ng pangkalahatang actuator ay; mga de-kuryenteng motor , mga jackscrew, stepper motor, muscular stimulator sa loob ng mga robot, at marami pa. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng maikling impormasyon sa a robot actuator – nagtatrabaho sa mga aplikasyon.


Ano ang isang Robot Actuator?

Ang isang actuator na ginagamit sa mga robot upang paikutin ang mga gulong ng robot o ang mga joint arm ng robot o upang buksan/isara ang gripper ng robot ay kilala bilang isang robot actuator. Mayroong iba't ibang uri ng mga robotic actuator na magagamit batay sa pagkarga na kasangkot. Sa pangkalahatan, ang pagkarga ay nauugnay sa iba't ibang mga kadahilanan tulad ng metalikang kuwintas, puwersa, katumpakan, bilis ng operasyon, paggamit ng kuryente at katumpakan. Ang gumaganang prinsipyo ng isang robot actuator ay upang baguhin ang enerhiya sa pisikal na paggalaw at karamihan sa mga actuator ay bumubuo ng linear o rotary motion.



Mga Uri ng Robotic Actuator

Ang mga robotic actuator ay inuri sa dalawang uri ayon sa mga kinakailangan ng paggalaw tulad ng linear motion at rotational motion.

Para sa Linear Motion:

Mayroong dalawang uri ng mga actuator na ginagamit sa mga robot para sa linear motion activity sila; linear actuator at solenoid actuator.



Mga Linear Actuator

Ang mga linear actuator sa robotics ay ginagamit upang itulak o hilahin ang robot tulad ng pasulong o paatras at extension ng braso. Ang aktibong dulo ng actuator na ito ay konektado lamang sa braso ng lever ng robot upang i-activate ang naturang paggalaw. Ang mga actuator na ito ay ginagamit sa isang bilang ng mga aplikasyon sa industriya ng robotics.

  Linear actuator
Linear actuator

Mga Solenoid Actuator

Ang mga solenoid actuator ay mga espesyal na layunin na linear actuator na may kasamang solenoid latch na gumagana sa electromagnetic na aktibidad. Ang mga actuator na ito ay pangunahing ginagamit para sa pagkontrol sa galaw ng robot at nagsasagawa rin ng iba't ibang aktibidad tulad ng start at reverse, latch, push button, atbp. Ang mga solenoid ay karaniwang ginagamit sa mga aplikasyon ng mga latch, valve, lock, at pushing button na normal na kinokontrol ng isang panlabas na microcontroller.

  PCBWay   Solenoid Actuator
Solenoid Actuator

Para sa Rotational Motion:

May tatlong uri ng actuator na ginagamit sa mga robot para sa rotational motion activity sila; DC motor, servo motor, at stepper motor.

Mga Actuator ng DC Motor

Ang mga DC motor actuator ay karaniwang ginagamit para sa pagpapaikot ng robotic motion. Available ang mga actuator na ito sa iba't ibang laki na may kakayahan sa pagbuo ng torque. Kaya, maaari itong magamit para sa pagbabago ng bilis sa buong umiikot na mga galaw. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga actuator na ito, isinasagawa ang iba't ibang aktibidad tulad ng robotic drilling at robotic drive train motion.

  Uri ng DC Motor
Uri ng DC Motor

Mga Servo Actuator

Ang mga servo motor actuator sa robotics ay pangunahing ginagamit upang kontrolin at subaybayan ang umiikot na paggalaw. Ang mga ito ay napakahusay na DC motors na nagbibigay-daan sa 360 degrees ng pag-ikot, ngunit, ang tuluy-tuloy na rebolusyon ay hindi sapilitan. Pinapayagan lamang ng actuator na ito ang mga paghinto sa buong umiikot na paggalaw. Sa paggamit ng actuator na ito, isinagawa ang aktibidad tulad ng pagpili at lugar . Upang malaman kung paano a Pumili ng N Place robot gumagana i-click ang link.

  Servo Actuator
Servo Actuator

Mga Stepper Motor Actuator

Nakakatulong ang mga stepper motor actuator sa pag-aambag sa paulit-ulit na pag-ikot ng mga aktibidad sa loob ng mga robot. Kaya ang mga uri ng actuator na ito ay kumbinasyon ng parehong DC at servo motor actuator. Ang mga stepper motor actuator na ito ay ginagamit sa mga automation robot kung saan kailangan ang repeatability ng aktibidad.

  Uri ng Stepper Motor
Uri ng Stepper Motor

Disenyo ng Robot Actuator

Alam namin na may iba't ibang uri ng actuator na ginagamit sa mga robot. Dito ay tatalakayin natin kung paano magdisenyo ng linear actuator na ginagamit sa robotics para sa pagpapalit ng umiikot na paggalaw sa isang pull/push linear motion. Kaya't ang paggalaw na ito ay maaaring gamitin sa pag-slide, pagbagsak, pagtabingi o pag-angat ng mga materyales o makina. Nagbibigay ang mga actuator na ito ng malinis at ligtas na kontrol sa paggalaw na napakahusay at walang bayad.

  Disenyo ng Robot Actuator
Disenyo ng Robot Actuator

kapangyarihan

Ang unang pagsasaalang-alang habang nagdidisenyo ng isang robot actuator ay Power. Upang makakuha ng mekanikal na kapangyarihan out, ito ay mahalaga upang magkaroon ng kapangyarihan sa. Kaya, ang halaga ng mekanikal kapangyarihan out ay maaaring tukuyin sa pamamagitan ng load o puwersa na ilipat.

Ikot ng tungkulin

Ang duty cycle ay maaaring tukuyin bilang kung gaano kadalas gagana ang actuator at ang tagal ng oras na gagamitin nito. Ang duty cycle ay tinutukoy ng temperatura ng actuator kapag ito ay kumikilos dahil nawawala ang kuryente sa buong init.

Kapag ang lahat ng mga actuator ay hindi pareho, pagkatapos ay mayroong pagkakaiba sa loob ng kanilang mga siklo ng tungkulin. Ang isa pang salik ay ang load, na partikular na totoo sa mga DC motors samantalang ang iba pang mga salik na maaaring matukoy ang duty cycle ay ang mga katangian ng paglo-load, edad at temperatura ng kapaligiran.

Kahusayan

Ang kahusayan ng actuator ay nakakatulong lamang sa pag-unawa kung paano ito gagana habang nasa operasyon. Kaya, ang kahusayan ng actuator ay matatagpuan sa pamamagitan ng paghihiwalay ng mekanikal na kapangyarihan na nabuo ng elektrikal na kapangyarihan.

Buhay ng Actuator

Mayroong maraming mga kadahilanan na magpapahaba sa buhay ng actuator ay; pananatili sa rate ng duty cycle, pagbabawas ng side load, at pananatili sa inirerekomendang boltahe, puwersa, at matinding kapaligiran.

Nagtatrabaho

Ang mga robot actuator ay pangunahing idinisenyo para sa kadalian ng paggamit at kahusayan. Ang disenyo ng isang linear robot actuator ay ang inclined plane na nagsisimula sa isang sinulid na lead screw. Ang tornilyo na ito ay nagbibigay ng ramp upang makabuo ng puwersa na gumagana kasama ng isang mas malaking distansya upang ilipat ang anumang load. Ang pangunahing layunin ng disenyo ng robot actuator ay magbigay ng pull/push motion. Kaya, ang kinakailangang enerhiya upang maibigay ang paggalaw ay manu-mano o anumang mapagkukunan ng enerhiya tulad ng kuryente, likido, o hangin. Ang mga actuator na ito ay karaniwang gumagalaw mga upuan ng kotse pasulong at paatras, buksan ang mga awtomatikong pinto, pagbubukas at pagsasara ng mga computer disk drive.

Pagkabigo ng Robot Actuator

Ang pagkabigo ng robot actuator ay pangunahing nangyayari dahil sa maraming dahilan. Kaya't ang mga actuator na ito ay maaaring makaranas ng iba't ibang mga pagkabigo tulad ng mga stuck joint o naka-lock, free-swinging joints at kabuuang o bahagyang pagkawala ng kahusayan sa actuation. Kaya, ang mga pagkabigo na ito ay makakaapekto sa pag-uugali ng robot kung ang controller ng robot ay hindi idinisenyo nang may sapat na fault tolerance.

Paano Pumili ng Actuator para sa iyong Robot?

Ginagamit ang mga robot actuator para sa iba't ibang layunin, kaya maraming aspeto ang dapat isaalang-alang habang pumipili ng gusto ng mga actuator

Layunin at Nilalayon na Pag-andar

Ang kinakailangang uri ng actuator para sa isang tinukoy na aplikasyon ay higit sa lahat ay nakasalalay sa layunin ng isang robot pati na rin sa nilalayon na paggana.

Mga Pisikal na Pangangailangan at Limitasyon

Sa tuwing napagpasyahan na gamitin ang uri ng actuator, dapat tingnan ng mga developer ang mga pisikal na kinakailangan at mga hadlang. Dahil ang bigat at pisikal na sukat ng actuator ay gumaganap ng isang mahalagang papel habang inaayos ang actuator sa robot kung hindi, ang isang mabigat na actuator sa isang maliit na robotic na braso ay maaaring maging sanhi ng pagkabigo sa braso sa sarili nitong timbang.

Lakas at Lakas

Batay sa kanilang partikular na paggamit, dapat tiyakin ng mga developer ang lakas at kapangyarihan ng isang tinukoy na actuator upang maisagawa ang gawain.

Protokol ng Komunikasyon

Dapat ding isaalang-alang ang protocol ng komunikasyon habang pumipili ng actuator para sa robot. Sinusuportahan lang ng maraming actuator ang mga komunikasyon sa PWM (pulse width modulation) samantalang sinusuportahan ng ilang actuator ang mga serial communication.

Mounting Space at Opsyon

Dapat i-verify ng mga developer ang mounting space na makukuha sa o sa robot at ang mga opsyon sa pag-mount na ibinigay ng actuator mismo. Dahil available ang ilang uri ng actuator na may hiwalay na mounting hardware na nagbibigay-daan sa iyong i-mount ang unit sa loob ng iba't ibang oryentasyon samantalang ang iba ay available na may pinagsamang mga mounting point, na naka-install sa isang partikular na posisyon at oryentasyon.

Mga kalamangan

Kalamangan ng robot actuator s isama ang mga sumusunod.

  • Mas kaunting gastos
  • Madali ang pagpapanatili nito.
  • Ang mga ito ay tumpak.
  • Madaling kontrolin.
  • Ang kahusayan sa conversion ng kuryente ay mataas.
  • Ligtas at simpleng patakbuhin
  • Mas kaunting ingay.
  • Ang mga ito ay napakalinis at hindi gaanong polusyon sa kapaligiran.
  • Ang mga ito ay napakadaling mapanatili.

Mga disadvantage ng robot actuator isama ang mga sumusunod.

  • Overheating sa loob ng mga nakapirming kondisyon.
  • Kailangan ng espesyal na kaligtasan sa loob ng mga nasusunog na kapaligiran.
  • Kailangan ng magandang maintenance.
  • Ang pagtagas ng likido ay lilikha ng mga problema sa ekolohiya.
  • Maingay at maingay.
  • Kakulangan ng mga kontrol sa katumpakan.
  • Ang mga ito ay napaka-sensitibo sa mga vibrations.

Mga Aplikasyon ng Robot Actuator

Ang mga aplikasyon ng mga robot actuator ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

  • Ang actuator ay isang napakahalagang bahagi sa robotics na nagbabago ng panlabas na enerhiya sa pisikal na paggalaw depende sa mga signal ng kontrol.
  • Ang mga electrical actuator sa robotics ay ginagamit upang baguhin ang elektrikal na enerhiya sa rotary o linear na paggalaw
  • Ang mga actuator ay bumubuo ng mga puwersa na ginagamit ng mga robot ang puwersang ito upang ilipat ang kanilang sarili at iba pang mga bagay.
  • Ang mga actuator ay nauugnay sa mga robotics, device, o prosthetic na braso na kailangang gumalaw at yumuko.
  • Ang mga linear actuator sa loob ng robotics ay nagbabago ng electric energy sa linear motion.
  • Ang isang actuator ay may pananagutan sa pagkontrol at paglipat ng isang sistema o mekanismo.

Kaya, ito ay tungkol sa isang robot actuator – gumagana kasama ang mga aplikasyon. Ang actuator sa loob ng isang robot ay isang mahalagang bahagi na gumagana bilang joint para sa robot upang ilipat ang robot na paikutin, braso pataas at pababa at ito ay nagbabago ng enerhiya sa mga mekanikal na paggalaw . Ang pinakakaraniwang pinagmumulan ng enerhiya sa mga actuator ng kuryente ay kuryente, gayunpaman, maaari ding gamitin ang pneumatic at hydraulic energy. Kaya, ang ilang natatanging hydraulic-powered actuator ay ginagamit upang makabuo ng mataas na kapangyarihan at lumalaban sa shock. Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang iba't ibang bahagi na ginagamit sa mga robot?