We weten dat robots geavanceerde en zeer intelligente elektromechanische apparaten zijn die een aantal dagelijkse taken kunnen uitvoeren. Dit apparaat is in staat om te reageren op zijn omgeving en acties te ondernemen om een specifieke taak te bereiken. Robots zijn gemaakt met verschillende componenten, maar een van de belangrijkste componenten is de actuator. Over het algemeen worden actuatoren gebruikt in bijna elke machine om ons heen, zoals elektronische toegangscontrolesystemen, vibrators voor mobiele telefoons, huishoudelijke apparaten, voertuigen, robots en industriële apparaten. De algemene voorbeelden van actuatoren zijn; elektrische motoren , vijzels, stappenmotoren, spierstimulatoren in robots en nog veel meer. Dit artikel geeft beknopte informatie over een robotactuator – werken met applicaties.
Wat is een robotactuator?
Een actuator die in robots wordt gebruikt om de wielen van de robot te laten draaien of robotarmgewrichten te laten draaien of om de grijper van de robot te openen/sluiten staat bekend als een robotactuator. Er zijn verschillende soorten robotactuatoren beschikbaar op basis van de betrokken belasting. Over het algemeen wordt de belasting geassocieerd met verschillende factoren, zoals koppel, kracht, nauwkeurigheid, werksnelheid, stroomverbruik en precisie. Het werkingsprincipe van een robotactuator is om de energie om te zetten in fysieke beweging en de meeste actuatoren genereren lineaire of roterende beweging.
Soorten robotaandrijvingen
Robotische actuatoren worden ingedeeld in twee typen volgens de vereisten van beweging, zoals lineaire beweging en roterende beweging.
Voor lineaire beweging:
Er zijn twee soorten actuatoren die in robots worden gebruikt voor lineaire bewegingsactiviteit; lineaire aandrijvingen en solenoïde aandrijvingen.
Lineaire Actuatoren
Lineaire actuatoren in robotica worden gebruikt om de robot te duwen of te trekken, zoals vooruit of achteruit en armverlenging. Het actieve uiteinde van deze actuator is eenvoudig verbonden met de hefboomarm van de robot om een dergelijke beweging te activeren. Deze actuatoren worden gebruikt in een aantal toepassingen in de robotica-industrie.
Solenoïde Actuatoren
Solenoïde-actuators zijn lineaire actuators voor speciale doeleinden die een elektromagnetische vergrendeling bevatten die werkt op elektromagnetische activiteit. Deze actuatoren worden voornamelijk gebruikt voor het regelen van de beweging van de robot en voeren ook verschillende activiteiten uit, zoals een start & achteruit, vergrendeling, drukknop, enz. Elektromagneten worden normaal gesproken gebruikt in de toepassingen van vergrendelingen, kleppen, sloten en drukknoppen die zijn normaal bestuurd door een externe microcontroller.
Voor roterende beweging:
Er zijn drie soorten actuatoren die in robots worden gebruikt voor roterende bewegingsactiviteit; DC-motor, servomotor en stappenmotor.
DC-motoraandrijvingen
Actuatoren met gelijkstroommotoren worden over het algemeen gebruikt voor het draaien van robotbewegingen. Deze aandrijvingen zijn verkrijgbaar in verschillende maten met koppelopwekking. Het kan dus worden gebruikt voor het veranderen van snelheid tijdens roterende bewegingen. Door deze actuatoren te gebruiken, worden verschillende activiteiten uitgevoerd, zoals robotboren en beweging van de robotaandrijving.
Servoaandrijvingen
Servomotoractuators in robotica worden voornamelijk gebruikt om roterende bewegingen te controleren en te bewaken. Dit zijn zeer superieure gelijkstroommotoren die 360 graden kunnen draaien, maar een continue omwenteling is niet verplicht. Deze actuator maakt eenvoudig stoppen mogelijk tijdens een roterende beweging. Door deze aandrijving te gebruiken, de activiteit zoals kiezen en plaatsen wordt uitgevoerd . Om te weten hoe een Pick N Place-robot werken klik op de link.
Stappenmotoraandrijvingen
Stappenmotoractuators zijn nuttig bij het bijdragen aan repetitieve roterende activiteiten binnen robots. Dit soort actuatoren is dus een combinatie van zowel DC- als servomotoractuators. Deze stappenmotoractuators worden gebruikt in automatiseringsrobots waar herhaalbaarheid van activiteit noodzakelijk is.
Ontwerp robotactuator
We weten dat er verschillende soorten actuatoren in robots worden gebruikt. Hier gaan we bespreken hoe we een lineaire actuator kunnen ontwerpen die in robotica wordt gebruikt om roterende beweging om te zetten in een lineaire trek-/duwbeweging. Deze beweging kan dus worden gebruikt om materialen of machines te schuiven, laten vallen, kantelen of op te tillen. Deze actuatoren bieden schone en veilige bewegingscontrole die zeer efficiënt en gratis wordt onderhouden.
Stroom
De eerste overweging bij het ontwerpen van een robotactuator is Power. Om mechanisch vermogen uit te krijgen, is het essentieel om vermogen in te hebben. De hoeveelheid mechanisch vermogen kan dus worden bepaald door de belasting of kracht die moet worden verplaatst.
Arbeidscyclus
De duty cycle kan worden gedefinieerd als hoe vaak de actuator zal werken en de hoeveelheid tijd die deze zal gebruiken. De inschakelduur wordt bepaald door de temperatuur van de actuator wanneer deze in beweging is, aangezien er tijdens de warmte geen vermogen verloren gaat.
Als niet alle actuatoren hetzelfde zijn, dan is er een verschil binnen hun duty-cycles. Een andere factor is de belasting, wat met name geldt voor DC-motoren, terwijl andere factoren die de inschakelduur kunnen bepalen, de belastingskarakteristieken, leeftijd en omgevingstemperatuur zijn.
efficiëntie
De efficiëntie van de actuator helpt eenvoudig om te begrijpen hoe het zal werken terwijl het in bedrijf is. De efficiëntie van de actuator wordt dus gevonden door het scheiden van mechanisch vermogen dat wordt gegenereerd door elektrisch vermogen.
Actuator Levensduur
Er zijn veel factoren die de levensduur van de actuator verlengen; in de nominale inschakelduur blijven, zijbelasting verminderen en in de aanbevolen spanning, kracht en extreme omgevingen blijven.
Werken
Robotactuatoren zijn voornamelijk ontworpen voor gebruiksgemak en efficiëntie. Het ontwerp van een lineaire robotactuator is het hellende vlak dat begint met een draadspindel. Deze schroef biedt een helling om kracht te genereren die samen met een grotere afstand werkt om elke lading te verplaatsen. Het belangrijkste doel van het ontwerp van de robotactuator is om een trek-/duwbeweging te bieden. De vereiste energie om de beweging te leveren is dus handmatig of een andere energiebron zoals elektriciteit, vloeistof of lucht. Deze actuatoren bewegen over het algemeen autostoelen naar voren en naar achteren, automatische deuren openen, computerschijven openen en sluiten.
Robotaandrijver defect
Het falen van de robotactuator treedt voornamelijk op vanwege vele redenen. Deze actuatoren kunnen dus verschillende storingen ervaren, zoals vastzittende verbindingen of vergrendelde, vrijzwaaiende verbindingen en geheel of gedeeltelijk verlies van de activeringsefficiëntie. Deze storingen hebben dus invloed op het robotgedrag als de controller van de robot niet is ontworpen met voldoende fouttolerantie.
Hoe kiest u een actuator voor uw robot?
Robotactuators worden voor verschillende doeleinden gebruikt, dus er zijn veel aspecten waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van actuatoren zoals:
Doel & beoogde functionaliteit
Het benodigde type actuator voor een specifieke toepassing hangt voornamelijk af van het doel van een robot en de beoogde functionaliteit.
Fysieke vereisten en beperkingen
Telkens wanneer wordt besloten welk type actuator te gebruiken, moeten ontwikkelaars kijken naar de fysieke vereisten en beperkingen. Omdat het gewicht en de fysieke grootte van de actuator een sleutelrol spelen bij het plaatsen van de actuator in de robot, kan een zware actuator op een kleine robotarm ervoor zorgen dat de arm door zijn eigen gewicht faalt.
Kracht en kracht
Op basis van hun specifieke gebruik moeten ontwikkelaars zorgen voor de sterkte en kracht van een gespecificeerde actuator om de taak uit te voeren.
Communicatie protocol
Het communicatieprotocol moet ook worden overwogen bij het selecteren van een actuator voor de robot. Veel actuatoren ondersteunen eenvoudig communicatie met: PWM (pulsbreedtemodulatie), terwijl sommige actuatoren seriële communicatie ondersteunen.
Montageruimte en opties
Ontwikkelaars moeten de beschikbare montageruimte in of op de robot en de montageopties die door de actuator zelf worden gegeven, controleren. Omdat sommige typen aandrijvingen verkrijgbaar zijn met afzonderlijk montagemateriaal waarmee u de unit in verschillende oriëntaties kunt monteren, terwijl andere beschikbaar zijn met geïntegreerde montagepunten, die in een bepaalde positie en oriëntatie worden geïnstalleerd.
Voordelen:
Voordeel van robotactuator s omvatten het volgende.
- Minder kosten
- Het onderhoud ervan is eenvoudig.
- Deze zijn nauwkeurig.
- Gemakkelijk te controleren.
- De efficiëntie van de stroomconversie is hoog.
- Veilig en eenvoudig te bedienen
- Minder lawaai.
- Deze zijn zeer schoon en minder vervuilend voor de atmosfeer.
- Deze zijn zeer gemakkelijk te onderhouden.
Nadelen van robotactuator omvatten het volgende.
- Oververhitting binnen vaste omstandigheden.
- Speciale veiligheid nodig in ontvlambare omgevingen.
- Goed onderhoud nodig.
- Vloeistoflekkage zal ecologische problemen veroorzaken.
- Luid en lawaaierig.
- Gebrek aan nauwkeurigheidscontroles.
- Deze zijn erg gevoelig voor trillingen.
Robot Actuator Toepassingen
De toepassingen van robotactuatoren omvatten de volgende.
- De actuator is een zeer belangrijk onderdeel in robotica die de externe energie verandert in fysieke beweging, afhankelijk van de stuursignalen.
- De elektrische actuatoren in robotica worden gebruikt om de elektrische energie om te zetten in roterende of lineaire beweging
- Actuatoren genereren krachten die robots deze kracht gebruiken om zichzelf en andere objecten te verplaatsen.
- Actuatoren worden geassocieerd met robotica, apparaten of prothetische armen die moeten bewegen en buigen.
- De lineaire actuatoren binnen robotica veranderen elektrische energie in lineaire beweging.
- Een actuator is verantwoordelijk voor het besturen en verplaatsen van een systeem of mechanisme.
Dit gaat dus allemaal over een robot actuator - werkend met toepassingen. De actuator in een robot is een essentieel onderdeel dat werkt als het gewricht voor de robot om de robot te laten draaien, arm omhoog en omlaag en het verandert energie in mechanische bewegingen . De meest gebruikelijke energiebron voor het aandrijven van actuatoren is elektriciteit, maar pneumatische en hydraulische energie kan ook worden gebruikt. Er worden dus enkele unieke hydraulisch aangedreven actuatoren gebruikt om hoog vermogen te genereren en zijn schokbestendig. Hier is een vraag voor u, wat zijn de verschillende componenten die in robots worden gebruikt?
