Chúng ta biết rằng robot là thiết bị cơ điện tiên tiến và rất thông minh có thể thực hiện một số công việc hàng ngày. Thiết bị này có khả năng phản ứng với môi trường xung quanh và thực hiện các hành động để đạt được một nhiệm vụ cụ thể. Robot được chế tạo với các thành phần khác nhau nhưng một trong những thành phần quan trọng là bộ truyền động. Nói chung, thiết bị truyền động được sử dụng trong hầu hết mọi máy móc xung quanh chúng ta như hệ thống kiểm soát ra vào điện tử, máy rung điện thoại di động, thiết bị gia dụng, xe cộ, rô bốt và thiết bị công nghiệp. Các ví dụ về cơ cấu chấp hành chung là; xe máy điện , vít xoắn, động cơ bước, bộ kích thích cơ bắp trong rô bốt, v.v. Bài viết này cung cấp thông tin ngắn gọn về một thiết bị truyền động robot - làm việc với các ứng dụng.
Thiết bị truyền động Robot là gì?
Một cơ cấu truyền động được sử dụng trong rô bốt để làm cho các bánh xe của rô bốt quay hoặc các khớp tay rô bốt quay hoặc để mở / đóng bộ kẹp của rô bốt được gọi là thiết bị truyền động rô bốt. Có nhiều loại thiết bị truyền động rô bốt khác nhau được cung cấp dựa trên tải trọng liên quan. Nói chung, tải liên quan đến các yếu tố khác nhau như mô-men xoắn, lực, độ chính xác, tốc độ hoạt động, công suất tiêu thụ và độ chính xác. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu chấp hành robot là biến đổi năng lượng thành chuyển động vật lý và hầu hết các cơ cấu chấp hành đều tạo ra chuyển động thẳng hoặc quay.
Các loại thiết bị truyền động robot
Cơ cấu chấp hành rô bốt được phân thành hai loại theo yêu cầu của chuyển động như chuyển động thẳng & chuyển động quay.
Đối với chuyển động tuyến tính:
Có hai loại cơ cấu chấp hành được sử dụng trong rô bốt cho hoạt động chuyển động thẳng, chúng là; bộ truyền động tuyến tính và bộ truyền động điện từ.
Bộ truyền động tuyến tính
Bộ truyền động tuyến tính trong robot được sử dụng để đẩy hoặc kéo robot như di chuyển về phía trước hoặc phía sau và mở rộng cánh tay. Đầu hoạt động của thiết bị truyền động này được kết nối đơn giản với cánh tay đòn của rô bốt để kích hoạt chuyển động đó. Các thiết bị truyền động này được sử dụng trong một số ứng dụng trong ngành công nghiệp chế tạo robot.
Bộ truyền động điện từ
Thiết bị truyền động điện từ là thiết bị truyền động tuyến tính có mục đích đặc biệt bao gồm một chốt điện từ hoạt động dựa trên hoạt động điện từ. Các bộ truyền động này chủ yếu được sử dụng để điều khiển chuyển động của rô bốt và cũng thực hiện các hoạt động khác nhau như khởi động và đảo chiều, chốt, nút nhấn, v.v. Chất lỏng thường được sử dụng trong các ứng dụng của chốt, van, khóa và nút nhấn. được điều khiển bình thường bởi một bộ vi điều khiển bên ngoài.
Đối với chuyển động quay:
Có ba loại cơ cấu chấp hành được sử dụng trong rô bốt cho hoạt động chuyển động quay. Động cơ DC, động cơ servo và động cơ bước.
Bộ truyền động động cơ DC
Bộ truyền động động cơ DC thường được sử dụng để quay chuyển động của rô bốt. Các bộ truyền động này có nhiều kích cỡ khác nhau với khả năng tạo mô-men xoắn. Do đó, nó có thể được sử dụng để thay đổi tốc độ trong suốt chuyển động quay. Bằng cách sử dụng các thiết bị truyền động này, các hoạt động khác nhau như khoan bằng robot và chuyển động tàu lái bằng robot được thực hiện.
Bộ truyền động Servo
Bộ truyền động động cơ servo trong robot chủ yếu được sử dụng để điều khiển và giám sát chuyển động quay. Đây là những động cơ DC rất ưu việt cho phép quay 360 độ, nhưng không bắt buộc phải quay vòng liên tục. Bộ truyền động này chỉ đơn giản là cho phép tạm dừng trong suốt chuyển động quay. Bằng cách sử dụng thiết bị truyền động này, hoạt động như chọn và địa điểm được thực hiện . Để biết làm thế nào một Chọn N Đặt rô bốt hoạt động nhấp vào liên kết.
Bộ truyền động động cơ bước
Bộ truyền động động cơ bước rất hữu ích trong việc góp phần vào các hoạt động quay lặp đi lặp lại trong rô bốt. Vì vậy, các loại bộ truyền động này là sự kết hợp của cả bộ truyền động động cơ DC và động cơ servo. Các thiết bị truyền động động cơ bước này được sử dụng trong các rô bốt tự động hóa khi cần thiết phải lặp lại hoạt động.
Thiết kế Bộ truyền động Robot
Chúng tôi biết rằng có nhiều loại cơ cấu truyền động khác nhau được sử dụng trong rô bốt. Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về cách thiết kế một cơ cấu truyền động tuyến tính được sử dụng trong robot để thay đổi chuyển động quay thành chuyển động thẳng kéo / đẩy. Vì vậy, chuyển động này có thể được sử dụng để trượt, thả, nghiêng hoặc nâng vật liệu hoặc máy móc. Các thiết bị truyền động này cung cấp khả năng điều khiển chuyển động sạch sẽ và an toàn, rất hiệu quả và không cần bảo trì.
Quyền lực
Cân nhắc đầu tiên khi thiết kế một cơ cấu chấp hành rô bốt là Công suất. Để có được công suất cơ học, điều cần thiết là phải có công suất. Vì vậy, lượng công suất cơ học ra có thể được xác định bằng tải hoặc lực di chuyển.
Chu kỳ nhiệm vụ
Chu kỳ hoạt động có thể được định nghĩa là tần suất hoạt động của bộ truyền động và lượng thời gian mà bộ truyền động sẽ sử dụng. Chu kỳ làm việc được xác định bởi nhiệt độ của bộ truyền động khi nó chuyển động vì điện bị mất trong suốt quá trình tỏa nhiệt.
Khi tất cả các bộ truyền động không giống nhau, thì sẽ có sự khác biệt trong các chu kỳ làm việc của chúng. Một yếu tố nữa là tải, điều này đặc biệt đúng với động cơ DC trong khi các yếu tố khác có thể xác định chu kỳ làm việc là đặc tính tải, tuổi và nhiệt độ môi trường.
Hiệu quả
Hiệu quả của bộ truyền động chỉ đơn giản là giúp hiểu được cách thức hoạt động của nó khi đang hoạt động. Vì vậy, hiệu suất của bộ truyền động được tìm thấy bằng cách tách công suất cơ học được tạo ra bởi công suất điện.
Tuổi thọ của bộ truyền động
Có nhiều yếu tố sẽ kéo dài tuổi thọ của thiết bị truyền động; ở trong chu kỳ làm việc danh định, giảm tải bên và ở trong môi trường điện áp, lực và khắc nghiệt được khuyến nghị.
Đang làm việc
Thiết bị truyền động của robot chủ yếu được thiết kế để dễ sử dụng và hiệu quả. Thiết kế của cơ cấu chấp hành rô bốt tuyến tính là mặt phẳng nghiêng bắt đầu bằng vít dẫn ren. Vít này cung cấp một đoạn đường nối để tạo ra lực hoạt động cùng với khoảng cách lớn hơn để di chuyển bất kỳ tải nào. Mục đích chính của thiết kế cơ cấu chấp hành rô bốt là cung cấp chuyển động kéo / đẩy. Vì vậy, năng lượng cần thiết để cung cấp cho chuyển động là thủ công hoặc bất kỳ nguồn năng lượng nào như điện, chất lỏng hoặc không khí. Các bộ truyền động này thường di chuyển ghế ô tô tiến & lùi, mở cửa tự động, đóng mở ổ đĩa vi tính.
Lỗi thiết bị truyền động rô bốt
Sự cố thiết bị truyền động của robot chủ yếu xảy ra do nhiều nguyên nhân. Vì vậy, các bộ truyền động này có thể gặp các hư hỏng khác nhau như khớp bị kẹt hoặc bị khóa, khớp xoay tự do & mất toàn bộ hoặc một phần hiệu quả truyền động. Vì vậy, những lỗi này sẽ ảnh hưởng đến hành vi của rô bốt nếu bộ điều khiển của rô bốt không được thiết kế đủ khả năng chịu lỗi.
Làm thế nào để chọn một thiết bị truyền động cho Robot của bạn?
Thiết bị truyền động của rô bốt được sử dụng cho các mục đích khác nhau, do đó, có nhiều khía cạnh cần xem xét khi lựa chọn thiết bị truyền động như
Mục đích & Chức năng Dự định
Loại cơ cấu chấp hành cần thiết cho một ứng dụng cụ thể chủ yếu phụ thuộc vào mục đích của rô bốt cũng như chức năng dự kiến.
Yêu cầu và ràng buộc vật lý
Bất cứ khi nào loại thiết bị truyền động được quyết định sử dụng, các nhà phát triển phải xem xét các yêu cầu và ràng buộc vật lý. Bởi vì trọng lượng và kích thước vật lý của bộ truyền động đóng vai trò quan trọng trong khi bố trí bộ truyền động trong rô bốt, nếu không một bộ truyền động nặng trên một cánh tay rô bốt nhỏ có thể khiến cánh tay đó bị hỏng theo trọng lượng của chính nó.
Sức mạnh & Sức mạnh
Dựa trên cách sử dụng cụ thể của họ, các nhà phát triển phải đảm bảo sức mạnh và sức mạnh của một bộ truyền động cụ thể để thực hiện nhiệm vụ.
Giao thức truyền thông
Giao thức truyền thông cũng cần được xem xét trong khi lựa chọn thiết bị truyền động cho rô bốt. Nhiều thiết bị truyền động chỉ hỗ trợ giao tiếp với PWM (điều chế độ rộng xung) trong khi một số bộ truyền động hỗ trợ truyền thông nối tiếp.
Gắn kết Không gian & Tùy chọn
Các nhà phát triển nên xác minh không gian lắp đặt có được trong hoặc trên rô bốt và các tùy chọn lắp đặt do chính thiết bị truyền động đưa ra. Bởi vì một số loại thiết bị truyền động có sẵn với phần cứng gắn riêng biệt cho phép bạn gắn thiết bị theo các hướng khác nhau trong khi một số loại khác có sẵn với các điểm lắp tích hợp, được lắp đặt vào một vị trí và hướng cụ thể.
Thuận lợi
Ưu điểm của cơ cấu chấp hành rô bốt s bao gồm những điều sau đây.
- Chi phí thấp hơn
- Bảo trì của nó rất dễ dàng.
- Những điều này là chính xác.
- Dễ dàng kiểm soát.
- Hiệu suất chuyển đổi điện năng cao.
- An toàn và vận hành đơn giản
- Ít tiếng ồn.
- Đây là những nơi rất sạch và ít ô nhiễm bầu không khí.
- Chúng rất dễ bảo trì.
Nhược điểm của cơ cấu chấp hành rô bốt bao gồm những điều sau đây.
- Quá nhiệt trong điều kiện cố định.
- Cần đặc biệt an toàn trong môi trường dễ cháy.
- Cần bảo trì tốt.
- Rò rỉ chất lỏng sẽ tạo ra các vấn đề sinh thái.
- Ồn ào & ồn ào.
- Thiếu kiểm soát độ chính xác.
- Chúng rất nhạy cảm với rung động.
Ứng dụng thiết bị truyền động rô bốt
Các ứng dụng của cơ cấu chấp hành rô bốt bao gồm những điều sau đây.
- Bộ truyền động là một thành phần rất quan trọng trong robot, nó thay đổi năng lượng bên ngoài thành chuyển động vật lý tùy thuộc vào các tín hiệu điều khiển.
- Bộ truyền động điện trong robot được sử dụng để thay đổi năng lượng điện thành chuyển động quay hoặc chuyển động thẳng
- Bộ truyền động tạo ra lực mà robot sử dụng lực này để di chuyển bản thân và các vật thể khác.
- Thiết bị truyền động được liên kết với robot, thiết bị hoặc cánh tay giả cần di chuyển và uốn cong.
- Các cơ cấu truyền động tuyến tính trong robot thay đổi năng lượng điện thành chuyển động thẳng.
- Cơ cấu chấp hành chịu trách nhiệm điều khiển và di chuyển một hệ thống hoặc cơ chế.
Vì vậy, đây là tất cả về một robot thiết bị truyền động - làm việc với các ứng dụng. Cơ cấu truyền động bên trong rô bốt là một thành phần thiết yếu hoạt động như khớp để rô bốt di chuyển rô bốt xoay, cánh tay lên và xuống và nó biến đổi năng lượng thành chuyển động cơ học . Nguồn năng lượng phổ biến nhất để cung cấp năng lượng cho bộ truyền động là điện, tuy nhiên năng lượng khí nén và thủy lực cũng có thể được sử dụng. Vì vậy, một số thiết bị truyền động chạy bằng thủy lực độc đáo được sử dụng để tạo ra công suất cao và có khả năng chống va đập. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, các thành phần khác nhau được sử dụng trong robot là gì?
