Sappiamo che i robot sono dispositivi elettromeccanici avanzati e altamente intelligenti in grado di svolgere una serie di attività quotidiane. Questo dispositivo è in grado di rispondere all'ambiente circostante e di compiere azioni per raggiungere un compito specifico. I robot sono realizzati con componenti diversi, ma uno dei componenti significativi è l'attuatore. Generalmente, gli attuatori sono utilizzati in quasi tutte le macchine intorno a noi come sistemi di controllo accessi elettronici, vibratori per telefoni cellulari, elettrodomestici, veicoli, robot e dispositivi industriali. Gli esempi generali di attuatori sono; motori elettrici , martinetti, motori passo-passo, stimolatori muscolari all'interno di robot e molti altri. Questo articolo fornisce brevi informazioni su a attuatore robot – lavorare con le applicazioni.
Che cos'è un attuatore robot?
Un attuatore utilizzato nei robot per far girare le ruote del robot o le articolazioni del braccio del robot o per aprire/chiudere la pinza del robot è noto come attuatore robot. Sono disponibili diversi tipi di attuatori robotici in base al carico coinvolto. In genere, il carico è associato a diversi fattori come coppia, forza, precisione, velocità di funzionamento, consumo energetico e precisione. Il principio di funzionamento di un attuatore robot è quello di trasformare l'energia in movimento fisico e la maggior parte degli attuatori genera movimento lineare o rotatorio.
Tipi di attuatori robotici
Gli attuatori robotici sono classificati in due tipi in base ai requisiti di movimento come il movimento lineare e il movimento rotatorio.
Per il moto lineare:
Esistono due tipi di attuatori utilizzati nei robot per attività di movimento lineare; attuatori lineari e attuatori a solenoide.
Attuatori lineari
Gli attuatori lineari nella robotica vengono utilizzati per spingere o tirare il robot come se si spostasse avanti o indietro e si estendesse il braccio. L'estremità attiva di questo attuatore è semplicemente collegata al braccio di leva del robot per attivare tale movimento. Questi attuatori sono utilizzati in numerose applicazioni nel settore della robotica.
Attuatori solenoidi
Gli attuatori a solenoide sono attuatori lineari speciali che includono un solenoide che agisce sull'attività elettromagnetica. Questi attuatori sono utilizzati principalmente per controllare il movimento del robot e svolgono anche diverse attività come avvio e retromarcia, fermo, pulsante, ecc. I solenoidi sono normalmente utilizzati nelle applicazioni di chiavistelli, valvole, serrature e pulsanti che sono controllato normalmente da un microcontrollore esterno.
Per il movimento rotatorio:
Esistono tre tipi di attuatori utilizzati nei robot per attività di movimento rotatorio; Motore a corrente continua, servomotore e motore passo-passo.
Attuatori per motori CC
Gli attuatori per motori a corrente continua sono generalmente utilizzati per girare il movimento robotico. Questi attuatori sono disponibili in diverse dimensioni con capacità di generazione di coppia. Pertanto, può essere utilizzato per modificare la velocità durante i movimenti di rotazione. Utilizzando questi attuatori, vengono eseguite diverse attività come la perforazione robotica e il movimento robotico della trasmissione.
Servoattuatori
Gli attuatori per servomotori nella robotica vengono utilizzati principalmente per controllare e monitorare il movimento rotatorio. Questi sono motori a corrente continua molto superiori che consentono una rotazione di 360 gradi, ma la rotazione continua non è obbligatoria. Questo attuatore consente semplicemente arresti durante un movimento rotatorio. Utilizzando questo attuatore, viene eseguita l'attività come pick and place . Per sapere come un Scegli N Posiziona robot opere clicca sul link.
Attuatori per motori passo-passo
Gli attuatori per motori passo-passo sono utili per contribuire alle attività di rotazione ripetitive all'interno dei robot. Quindi questi tipi di attuatori sono una combinazione di attuatori CC e servomotori. Questi attuatori per motori passo-passo sono utilizzati nei robot di automazione in cui è necessaria la ripetibilità dell'attività.
Progettazione dell'attuatore del robot
Sappiamo che esistono diversi tipi di attuatori utilizzati nei robot. Qui discuteremo come progettare un attuatore lineare che viene utilizzato nella robotica per cambiare il movimento di rotazione in un movimento lineare di trazione/spinta. Quindi questo movimento può essere utilizzato per far scorrere, far cadere, inclinare o sollevare materiali o macchine. Questi attuatori forniscono un controllo del movimento pulito e sicuro che è molto efficiente e mantenuto libero.
Potenza
La prima considerazione durante la progettazione di un attuatore robot è la potenza. Per ottenere l'alimentazione meccanica, è essenziale che l'alimentazione sia inserita. Pertanto, la quantità di alimentazione meccanica in uscita può essere definita dal carico o dalla forza da spostare.
Ciclo di lavoro
Il ciclo di lavoro può essere definito come la frequenza con cui l'attuatore funzionerà e la quantità di tempo che utilizzerà. Il ciclo di lavoro è determinato dalla temperatura dell'attuatore quando è in movimento poiché la potenza viene persa durante il riscaldamento.
Quando tutti gli attuatori non sono uguali, c'è una differenza all'interno dei loro cicli di lavoro. Un altro fattore è il carico, che è particolarmente vero per i motori CC, mentre altri fattori che possono determinare il ciclo di lavoro sono le caratteristiche di carico, l'età e la temperatura ambiente.
Efficienza
L'efficienza dell'attuatore aiuta semplicemente a capire come funzionerà durante il funzionamento. Quindi, l'efficienza dell'attuatore si trova separando la potenza meccanica generata dall'energia elettrica.
Vita dell'attuatore
Ci sono molti fattori che prolungheranno la vita dell'attuatore; rimanere nel ciclo di lavoro nominale, ridurre il carico laterale e rimanere nella tensione, nella forza e negli ambienti estremi consigliati.
Lavorando
Gli attuatori robot sono progettati principalmente per facilità d'uso ed efficienza. Il design di un attuatore robot lineare è il piano inclinato che inizia con una vite filettata. Questa vite fornisce una rampa per generare forza che lavora insieme a una distanza maggiore per spostare qualsiasi carico. Lo scopo principale della progettazione dell'attuatore del robot è fornire movimento di trazione/spinta. Quindi, l'energia richiesta per fornire il movimento è manuale o qualsiasi fonte di energia come elettricità, fluido o aria. Questi attuatori generalmente si muovono sedili per auto avanti e indietro, porte automatiche aperte, unità disco del computer che si aprono e si chiudono.
Guasto dell'attuatore del robot
Il guasto dell'attuatore del robot si verifica principalmente per molte ragioni. Pertanto, questi attuatori possono subire diversi guasti come giunti bloccati o giunti bloccati a oscillazione libera e perdita totale o parziale dell'efficienza di attuazione. Pertanto, questi guasti influenzeranno il comportamento del robot se il controller del robot non è stato progettato con una tolleranza agli errori sufficiente.
Come scegliere un attuatore per il tuo robot?
Gli attuatori robot vengono utilizzati per scopi diversi, quindi ci sono molti aspetti da considerare durante la selezione di attuatori come
Scopo e funzionalità prevista
Il tipo di attuatore necessario per un'applicazione specifica dipende principalmente dallo scopo di un robot e dalla funzionalità prevista.
Requisiti fisici e vincoli
Ogni volta che si decide di utilizzare il tipo di attuatore, gli sviluppatori devono considerare i requisiti e i vincoli fisici. Perché il peso e le dimensioni fisiche dell'attuatore svolgono un ruolo chiave durante la disposizione dell'attuatore nel robot, altrimenti un attuatore pesante su un braccio robotico minuscolo potrebbe causare la rottura del braccio nel suo stesso peso.
Forza e potenza
In base al loro particolare utilizzo, gli sviluppatori devono garantire la forza e la potenza di un attuatore specifico per eseguire l'attività.
Protocollo di comunicazione
Il protocollo di comunicazione dovrebbe essere considerato anche durante la selezione di un attuatore per il robot. Molti attuatori supportano semplicemente le comunicazioni con PWM (modulazione dell'ampiezza dell'impulso) mentre alcuni attuatori supportano le comunicazioni seriali.
Spazio di montaggio e opzioni
Gli sviluppatori dovrebbero verificare lo spazio di montaggio ottenibile nel o sul robot e le opzioni di montaggio fornite dall'attuatore stesso. Perché alcuni tipi di attuatori sono disponibili con hardware di montaggio separato che consente di montare l'unità con orientamenti diversi, mentre altri sono disponibili con punti di montaggio integrati, che sono installati in una posizione e orientamento particolari.
Vantaggi
Vantaggio dell'attuatore robot s includono quanto segue.
- Meno costo
- La sua manutenzione è facile.
- Questi sono accurati.
- Facile da controllare.
- L'efficienza di conversione di potenza è elevata.
- Sicuro e semplice da usare
- Meno rumore.
- Questi sono molto puliti e meno inquinano l'atmosfera.
- Questi sono molto facili da mantenere.
Svantaggi dell'attuatore del robot include il seguente.
- Surriscaldamento in condizioni fisse.
- Necessità di sicurezza speciale in ambienti infiammabili.
- Hai bisogno di una buona manutenzione.
- Le perdite di liquidi creeranno problemi ecologici.
- Rumoroso e rumoroso.
- Mancanza di controlli di precisione.
- Questi sono molto sensibili alle vibrazioni.
Applicazioni per attuatori robot
Le applicazioni degli attuatori robot includono quanto segue.
- L'attuatore è un componente molto importante nella robotica che trasforma l'energia esterna in movimento fisico a seconda dei segnali di controllo.
- Gli attuatori elettrici nella robotica vengono utilizzati per trasformare l'energia elettrica in movimento rotatorio o lineare
- Gli attuatori generano forze che i robot usano questa forza per spostare se stessi e altri oggetti.
- Gli attuatori sono associati a robotica, dispositivi o braccia protesiche che devono muoversi e piegarsi.
- Gli attuatori lineari all'interno della robotica trasformano l'energia elettrica in movimento lineare.
- Un attuatore è responsabile del controllo e dello spostamento di un sistema o meccanismo.
Quindi, si tratta di un robot attuatore – funzionante con applicazioni. L'attuatore all'interno di un robot è un componente essenziale che funge da giunto per il robot per muovere il robot ruota, braccio su e giù e trasforma l'energia in movimenti meccanici . La fonte di energia più comune per alimentare gli attuatori è l'elettricità, tuttavia è possibile utilizzare anche energia pneumatica e idraulica. Pertanto, alcuni esclusivi attuatori idraulici vengono utilizzati per generare potenza elevata e sono resistenti agli urti. Ecco una domanda per te, quali sono i diversi componenti utilizzati nei robot?
