Kot industrija in celoten razred tehnologije se robotika hitro spreminja in napreduje. Ne glede na to, ali ste hobist ali izkušen robotski inženir, morate poznati vsako komponento znotraj in zunaj. V nekaterih primerih je treba znati izbrati tudi med več različnimi variantami.
Tako je pri robotskih motorjih. Ne glede na to, kako domiselni so lahko robotovi sklepi, potrebujete pravi izdelek, ki zagotavlja vsa kovinska in plastična gibanja, silo in obseg.
Katere vrste robotskih motorjev so na voljo?
Obstaja več kategorij motorjev robotov. Vsak ima podvrste ter svoje aplikacije in prednosti. To je povzetek vrst, ki so danes na voljo.
Robotski aktuatorji
Obstajajo tri vrste aktuatorjev:
- Pnevmatski pogoni:za delovanje uporabljajo stisnjen zrak. Z malo gibljivimi deli so zanesljivi in enostavni za vzdrževanje. Ne morejo tako dobro nadzorovati hitrosti, položaja in natančnosti kot drugi tipi, vendar so idealni za skladiščna opravila, kot sta komisioniranje in nakladanje.
- Hidravlični pogoni:To je dobra izbira za velike robote, ki prenašajo težka bremena. Za zagotavljanje gibanja namesto zraka uporabljajo črpano tekočino na osnovi olja. Čeprav so večji in hrupnejši od drugih vrst, so natančni – vendar lahko sčasoma pride do puščanja tekočine.
- Električni pogoni:elektromotorji pretvarjajo električno energijo v mehansko. To so danes najpogostejši tipi v vseh kategorijah robotov, saj je elektrika razmeroma obilen vir. Dobro delujejo tudi v robotih vseh velikosti, so bolj kompaktni glede na njihovo izhodno moč in jih je lažje vzdrževati s skoraj ničelnim onesnaževanjem.
Čeprav so električni aktuatorji najpogostejši in ponujajo najširšo paleto funkcionalnosti v robotiki, lahko predstavljajo tveganje v okoljih, ki vsebujejo eksplozive. Zahtevajo tudi bolj zapleten ukazni sistem kot druge vrste motorjev.
Električni motorji
V kategoriji elektromotorjev obstaja več različnih vrst. Ta kategorija vključuje naslednje vrste:
- Motorji na izmenični tok (AC):izmenični tok lahko dobite iz navadne zidne vtičnice. AC motorji uporabljajo ta obilen vir energije za ustvarjanje elektromagnetne indukcije. Inženirji imajo raje mehanizme izmeničnega toka, ko je potrebna stalna hitrost. Vendar pa so redki zunaj industrijskih robotov z visokim navorom.
- Motorji z enosmernim tokom (DC):Namesto uporabe stenske vtičnice motorji na enosmerni tok običajno črpajo energijo iz baterije. Mehanizmi DC so na voljo v različnih velikostih in ponujajo zelo spremenljive razpone obremenitev, pa tudi hitre odzivne čase in manevriranje v primerjavi z vtičnimi modeli.
- Servo motorji:Znani tudi preprosto kot "servomotorji" in vključno z industrijskimi servomotorji, so to eni najbolj natančnih motorjev, ki so na voljo. Podpirajo skoraj takojšnjo prilagoditev napak med delovanjem. Ti motorji so idealni za robotske roke in druge vrste robotov in sodelovalnih robotov, če potrebujete natančno pozicioniranje in visok navor v majhni embalaži. Pri uporabi servomotorjev lahko pride do zamika med premiki.
- Koračni motorji:Koračni motorji delujejo v zelo majhnih korakih, da zagotovijo visok navor pri mirujočem predmetu - in natančno pozicioniranje pri vsakem koraku. Natančnost teh motorjev je pogosto reda 0.01 stopinja in 0,1 milimetra. Skupni navor je podoben kot pri servo motorju. Koračni motorji so dražji od drugih vrst glede na zahteve glede moči.
Kako izbrati pravi motor za vašega robota?
Oglejte si zgornje točke, da zožite motorje, ki jih izberete za svoj naslednji robotski projekt. Preden pa jih vse znova preberete, ustvarite seznam funkcij, ki jih vaš robot potrebuje.
Katere naloge bo opravljal in kolikšna je vaša meja napake pri njegovih gibih?
Natančno preglejte regulativno okolje, da boste razumeli svojo toleranco do kontaminacije. Ne samo, da je kontaminacija motorja glavni vzrok za okvaro motorja, ampak je tudi grožnja kakovosti izdelkov v proizvodnem okolju, ki ni naklonjeno tveganju.
Z drugimi besedami, ni nujno, da bi hidravlični aktuator uskladili z visoko prefinjenim in visoko čistim objektom, kot je proizvodnja hrane ali farmacevtskih izdelkov.
To so druge točke, na katere morate biti pozorni, ko raziskujete različne tipe robotskih motorjev:
- Razmerje med velikostjo in močjo:kakšna je velikost tvoje zgradbe? Ali mora robot krmariti skozi ozke prostore ali je surova moč pomembnejša od velikosti?
- Omejitve obremenitve:Tip pogona, ki ga izberete za svojega robota, potrebuje dovolj navora za obvladovanje pričakovanih obremenitev, ki jih bo nosil.
- Natančnost:Kakšna je toleranca za nenormalno gibanje med premikanjem robota? Potrebujete motor, ki omogoča takojšnje in natančno odpravljanje napak?
- Zanesljivost:Kako dobro je kadrovsko opremljen vaš oddelek za vzdrževanje? Kako pogosto pričakujete, da bo vaš robot servisiran?
- Poraba virov:Vsak robotski motor ni tako okolju prijazen kot drugi. Koračni motorji porabljajo energijo tudi v stanju pripravljenosti, včasih pa so edina možnost.
Motorji za vsakega robota
Motorji pokrivajo vse od potrošniške ravni do obsežnih uvedb robotike. Če predhodno raziščete regulativno in delovno okolje, boste hitro ugotovili, da ima vsak robotski program motorično vrsto.