Robot Aktüatör : Tipler, Tasarım, Çalışma ve Uygulamaları

Robotların, bir dizi günlük görevi yerine getirebilen gelişmiş ve son derece akıllı elektromekanik cihazlar olduğunu biliyoruz. Bu cihaz, çevresine tepki verme ve belirli bir görevi yerine getirmek için eylemlerde bulunma yeteneğine sahiptir. Robotlar farklı bileşenlerle yapılır ancak önemli bileşenlerden biri aktüatördür. Genel olarak aktüatörler, elektronik erişim kontrol sistemleri, cep telefonu vibratörleri, ev aletleri, araçlar, robotlar ve endüstriyel cihazlar gibi çevremizdeki hemen hemen her makinede kullanılmaktadır. Genel aktüatör örnekleri; elektrik motorları , krikolar, step motorlar, robotlardaki kas uyarıcıları ve daha fazlası. Bu makale bir konu hakkında kısa bilgi verir. robot aktüatörü - uygulamalarla çalışma.

Robot Aktüatör Nedir?

Robotlarda, robotun tekerleklerini döndürmek veya robot kol eklemlerini döndürmek veya robotun kavrayıcısını açmak/kapatmak için kullanılan bir aktüatör, robot aktüatörü olarak bilinir. İlgili yüke bağlı olarak farklı tipte robotik aktüatörler mevcuttur. Genellikle yük, tork, kuvvet, doğruluk, çalışma hızı, güç tüketimi ve hassasiyet gibi farklı faktörlerle ilişkilidir. Bir robot aktüatörünün çalışma prensibi, enerjiyi fiziksel harekete dönüştürmektir ve çoğu aktüatör doğrusal veya döner hareket üretir.

Robotik Aktüatör Türleri

Robotik aktüatörler, doğrusal hareket ve dönme hareketi gibi hareket gereksinimlerine göre iki tipe ayrılır.

Doğrusal Hareket için:

Robotlarda lineer hareket aktivitesi için kullanılan iki tip aktüatör vardır; lineer aktüatörler ve solenoid aktüatörler.

Lineer Aktüatörler

Robotikteki lineer aktüatörler, robotu ileri veya geri hareket ettirmek ve kol uzatmak gibi itmek veya çekmek için kullanılır. Bu aktüatörün aktif ucu, bu hareketi etkinleştirmek için basitçe robotun kaldıraç koluna bağlanır. Bu aktüatörler robotik endüstrisinde bir dizi uygulamada kullanılmaktadır.

Solenoid Aktüatörler

Solenoid aktüatörler, elektromanyetik aktivite üzerinde çalışan bir solenoid mandalı içeren özel amaçlı lineer aktüatörlerdir. Bu aktüatörler esas olarak robotun hareketini kontrol etmek için kullanılır ve ayrıca başlatma ve geri alma, mandal, basma düğmesi vb. gibi farklı etkinlikler gerçekleştirir. normalde harici bir mikrodenetleyici tarafından kontrol edilir.

Dönme Hareketi için:

Robotlarda dönme hareketi aktivitesi için kullanılan üç tip aktüatör vardır; DC motor, servo motor ve step motor.

DC Motor Aktüatörleri

DC motor aktüatörleri genellikle robotik hareketi döndürmek için kullanılır. Bu aktüatörler, tork üretme kabiliyetine sahip farklı boyutlarda mevcuttur. Böylece dönme hareketleri boyunca hızı değiştirmek için kullanılabilir. Bu aktüatörler kullanılarak robotik delme ve robotik aktarma organları hareketi gibi farklı aktiviteler gerçekleştirilir.

Servo Aktüatörler

Robotikteki servo motor aktüatörleri esas olarak dönme hareketini kontrol etmek ve izlemek için kullanılır. 360 derece dönmeye izin veren çok üstün DC motorlardır, ancak sürekli devir zorunlu değildir. Bu aktüatör, dönen bir hareket boyunca basitçe durmaya izin verir. Bu aktüatörü kullanarak, al ve yerleştir gibi etkinlik gerçekleştirilir . nasıl bir bilmek için Seç N Yeri robotu çalışıyor linke tıklayın.

Step Motor Aktüatörleri

Step motor aktüatörleri, robotlar içinde tekrarlayan dönme faaliyetlerine katkıda bulunmaya yardımcı olur. Dolayısıyla bu tip aktüatörler, hem DC hem de servo motor aktüatörlerinin bir kombinasyonudur. Bu step motor aktüatörler, aktivitenin tekrarlanabilirliğinin gerekli olduğu otomasyon robotlarında kullanılmaktadır.

Robot Aktüatör Tasarımı

Robotlarda kullanılan farklı aktüatör türleri olduğunu biliyoruz. Burada robotikte dönme hareketini çekme/itme doğrusal hareketine dönüştürmek için kullanılan bir doğrusal aktüatörün nasıl tasarlanacağını tartışacağız. Dolayısıyla bu hareket, malzemeleri veya makineleri kaydırmak, düşürmek, eğmek veya kaldırmak için kullanılabilir. Bu aktüatörler, çok verimli ve bakımı ücretsiz olan temiz ve güvenli hareket kontrolü sağlar.

Güç

Bir robot aktüatörü tasarlarken göz önünde bulundurulması gereken ilk şey Güçtür. Mekanik güç çıkışı elde etmek için güç girişi olması şarttır. Bu nedenle, mekanik güç çıkışı miktarı, hareket ettirilecek yük veya kuvvet tarafından tanımlanabilir.

Görev döngüsü

Görev döngüsü, aktüatörün ne sıklıkla çalışacağı ve kullanacağı süre olarak tanımlanabilir. Görev döngüsü, ısı boyunca güç kaybolduğundan, hareket halindeyken aktüatörün sıcaklığı ile belirlenir.

Tüm aktüatörler aynı olmadığında, görev döngüleri arasında bir fark vardır. Bir diğer faktör, özellikle DC motorlar için geçerli olan yüktür, görev döngüsünü belirleyebilen diğer faktörler ise yükleme özellikleri, yaş ve ortam sıcaklığıdır.

Yeterlik

Aktüatör verimliliği, çalışma sırasında nasıl çalışacağını anlamada yardımcı olur. Böylece aktüatörün verimliliği, elektrik gücü tarafından üretilen mekanik gücün ayrılmasıyla bulunur.

Aktüatör Ömrü

Aktüatörün ömrünü uzatacak birçok faktör vardır; nominal görev döngüsünde kalmak, yan yükü azaltmak ve önerilen voltaj, kuvvet ve aşırı ortamlarda kalmak.

Çalışma

Robot aktüatörleri temel olarak kullanım kolaylığı ve verimlilik için tasarlanmıştır. Lineer robot aktüatörünün tasarımı, dişli bir kılavuz vida ile başlayan eğik düzlemdir. Bu vida, herhangi bir yükü hareket ettirmek için daha büyük bir mesafe ile birlikte çalışan kuvvet üretmek için bir rampa sağlar. Robot aktüatör tasarımının temel amacı, çekme/itme hareketi sağlamaktır. Dolayısıyla hareketi sağlamak için gereken enerji manuel veya elektrik, sıvı veya hava gibi herhangi bir enerji kaynağıdır. Bu aktüatörler genellikle hareket eder araba koltukları ileri ve geri, otomatik kapıları açar, bilgisayar disk sürücülerini açar ve kapatır.

Robot Aktüatör Arızası

Robot aktüatör arızası esas olarak birçok nedenden dolayı meydana gelir. Dolayısıyla bu aktüatörler, sıkışmış eklemler veya kilitli, serbest sallanan eklemler ve tam veya kısmi etkinleştirme verimliliği kaybı gibi farklı arızalar yaşayabilir. Dolayısıyla, robotun kontrolörü yeterli hata toleransıyla tasarlanmadıysa, bu arızalar robot davranışını etkileyecektir.

Robotunuz İçin Bir Aktüatör Nasıl Seçilir?

Robot aktüatörleri farklı amaçlar için kullanılır, bu nedenle aktüatörleri seçerken göz önünde bulundurulması gereken birçok husus vardır.

Amaç ve Amaçlanan İşlevsellik

Belirli bir uygulama için gerekli aktüatör tipi, esas olarak bir robotun amacına ve aynı zamanda amaçlanan işlevselliğe bağlıdır.

Fiziksel Gereksinimler ve Kısıtlamalar

Aktüatör tipinin kullanılmasına karar verildiğinde, geliştiricilerin fiziksel gereksinimlere ve kısıtlamalara bakması gerekir. Aktüatörün ağırlığı ve fiziksel boyutu robottaki aktüatörü düzenlerken önemli bir rol oynadığından, aksi takdirde küçük bir robotik kol üzerindeki ağır bir aktüatör, kolun kendi ağırlığında arızalanmasına neden olabilir.

Güç ve Güç

Geliştiriciler, özel kullanımlarına bağlı olarak, görevi gerçekleştirmek için belirli bir aktüatörün gücünü ve gücünü sağlamalıdır.

İletişim Protokolü

Robot için bir aktüatör seçerken iletişim protokolü de dikkate alınmalıdır. Birçok aktüatör, yalnızca aşağıdakilerle iletişimi destekler: PWM (darbe genişliği modülasyonu), bazı aktüatörler seri iletişimi destekler.

Montaj Alanı ve Seçenekler

Geliştiriciler, robotun içinde veya üzerinde bulunan montaj alanını ve aktüatörün kendisi tarafından verilen montaj seçeneklerini doğrulamalıdır. Çünkü bazı aktüatör tipleri, üniteyi farklı yönlerde monte etmenize izin veren ayrı montaj donanımına sahipken, diğerleri ise belirli bir konuma ve yöne monte edilen entegre montaj noktalarına sahiptir.

Avantajlar

Robot aktüatör avantajı aşağıdakileri içerir.

• Daha az maliyet
• Bakımı kolaydır.
• Bunlar doğru.
• Kontrolü kolay.
• Güç dönüşüm verimliliği yüksektir.
• Güvenli ve kullanımı basit
• Daha az gürültü.
• Bunlar çok temiz ve atmosfere daha az kirlilik.
• Bunların bakımı çok kolaydır.

Robot aktüatör dezavantajları aşağıdakileri içerir.

• Sabit koşullar altında aşırı ısınma.
• Yanıcı ortamlarda özel güvenlik gerekir.
• İyi bakım gerekir.
• Sıvı sızıntısı ekolojik problemler yaratacaktır.
• Sesli gürültülü.
• Doğruluk kontrollerinin eksikliği.
• Bunlar titreşimlere karşı çok hassastır.

Robot Aktüatör Uygulamaları

Robot aktüatörlerin uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• Aktüatör, kontrol sinyallerine bağlı olarak dış enerjiyi fiziksel harekete dönüştüren robotikte çok önemli bir bileşendir.
• Robotikteki elektrikli aktüatörler, elektrik enerjisini döner veya doğrusal harekete dönüştürmek için kullanılır.
• Aktüatörler, robotların kendilerini ve diğer nesneleri hareket ettirmek için bu kuvveti kullandığı kuvvetler üretir.
• Aktüatörler, hareket etmesi ve bükülmesi gereken robotik, cihazlar veya protez kollarla ilişkilidir.
• Robotik içindeki lineer aktüatörler, elektrik enerjisini lineer harekete dönüştürür.
• Bir aktüatör, bir sistemi veya mekanizmayı kontrol etmekten ve hareket ettirmekten sorumludur.

Yani, bu tamamen bir robotla ilgili aktüatör – çalışma uygulamalar ile. Bir robot içindeki aktüatör, robotun robotu döndürme, kol yukarı ve aşağı hareket ettirmesi için eklem görevi gören ve enerjiyi mekanik hareketlere dönüştüren önemli bir bileşendir. . Aktüatörlere güç sağlamak için en yaygın enerji kaynağı elektriktir, ancak pnömatik ve hidrolik enerji de kullanılabilir. Bu nedenle, yüksek güç üretmek için bazı benzersiz hidrolik tahrikli aktüatörler kullanılır ve darbelere karşı dayanıklıdır. İşte size bir soru, robotlarda kullanılan farklı bileşenler nelerdir?