У сучаснай робататэхніцы, асабліва ў галіне прамысловых робатаў, пяць ключавых тэхналогій уключаюцьсерварухавікі, рэдуктары, шарніры, кантралёры і прывады. Гэтыя асноўныя тэхналогіі сумесна ствараюць дынамічную сістэму і сістэму кіравання робатам, гарантуючы, што робат можа дасягнуць дакладнага, хуткага і гнуткага кіравання рухам і выканання задач. Далей будзе прадстаўлены глыбокі аналіз гэтых пяці ключавых тэхналогій:
1. Серварухавік
Серварухавікі з'яўляюцца «сэрцам» энергасістэмы робата, адказваюць за пераўтварэнне электрычнай энергіі ў механічную і прыводзяць у рух розныя суставы робата. Асноўная перавага серварухавікоў заключаецца ў іх высокай дакладнасці магчымасці кіравання становішчам, хуткасцю і крутоўным момантам.
Прынцып працы: Серварухавікі звычайна выкарыстоўваюць сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі (PMSM) або серворухавікі пераменнага току (AC Servo) для дакладнага кантролю становішча і хуткасці ротара рухавіка шляхам змены фазы ўваходнага току. Убудаваны кадавальнік забяспечвае сігналы зваротнай сувязі ў рэжыме рэальнага часу, утвараючы замкнёную сістэму кіравання для дасягнення высокай дынамічнай рэакцыі і дакладнага кіравання.
Характарыстыкі: серварухавікі маюць шырокі дыяпазон хуткасцей, высокую эфектыўнасць, нізкую інэрцыю і г. д. Яны могуць выконваць паскарэнне, запаволенне і пазіцыянаванне за вельмі кароткі час, што вельмі важна для прымянення робатаў, якія патрабуюць частых стартавых прыпынкаў і дакладнага пазіцыянавання. .
Інтэлектуальнае кіраванне: сучасныя серварухавікі таксама інтэгруюць перадавыя алгарытмы, такія як ПІД-кантроль, адаптыўнае кіраванне і г.д., якія могуць аўтаматычна рэгуляваць параметры ў адпаведнасці са зменамі нагрузкі для падтрымання стабільнай працы.
2. Рэдуктар
Функцыя: рэдуктар падлучаны паміж серварухавіком і шарнірам робата, і яго асноўная функцыя - паменшыць магутнасць кручэння рухавіка на высокай хуткасці, павялічыць крутоўны момант і адпавядаць патрабаванням высокага крутоўнага моманту і нізкай хуткасці шарніра робата. .
Тып: Звычайна выкарыстоўваюцца рэдуктары ўключаюць гарманічныя рэдуктары і рэдуктары RV. Сярод іх,Рэдуктары RVасабліва падыходзяць для шматвосевых злучэнняў у прамысловых робатах з-за іх высокай калянасці, высокай дакладнасці і вялікага каэфіцыента перадачы.
Тэхнічныя моманты: Дакладнасць вырабу рэдуктара непасрэдна ўплывае на паўтаральную дакладнасць пазіцыянавання і стабільнасць працы робата. Унутраны зазор шасцярні рэдуктараў высокага класа вельмі малы, і яны павінны мець добрую зносаўстойлівасць і працяглы тэрмін службы.
4. Кантралёр
Асноўная функцыя: кантролер - гэта мозг робата, які атрымлівае інструкцыі і кантралюе стан руху кожнага сустава на аснове зададзеных праграм або вынікаў разлікаў у рэальным часе.
Тэхнічная архітэктура: заснаваны на ўбудаваных сістэмах, кантролер аб'ядноўвае апаратныя схемы, лічбавыя сігнальныя працэсары, мікракантролеры і розныя інтэрфейсы для выканання такіх складаных функцый, як планаванне руху, генерацыя траекторыі і аб'яднанне даных датчыкаў.
Пашыраныя алгарытмы кіравання:Сучасныя кантролеры робатаўзвычайна прымаюць перадавыя тэорыі кіравання, такія як прадказальнае кіраванне мадэллю (MPC), кіраванне зменнай структурай у слізгальным рэжыме (SMC), недакладнае лагічнае кіраванне (FLC) і адаптыўнае кіраванне для вырашэння праблем кіравання ў складаных патрабаваннях задач і нявызначаных умовах.
5. Выканаўца
Вызначэнне і функцыя: актуатар - гэта прылада, якая пераўтворыць электрычныя сігналы, выпраменьваныя кантролерам, у рэальныя фізічныя дзеянні. Звычайна гэта адносіцца да поўнага прываднага блока, які складаецца з серварухавікоў, рэдуктараў і адпаведных механічных кампанентаў.
Кіраванне сілай і кіраванне становішчам: прывад павінен не толькі забяспечваць дакладнае кіраванне становішчам, але таксама павінен рэалізаваць кантроль крутоўнага моманту або тактыльнай зваротнай сувязі для некаторых дакладных зборачных або медыцынскіх рэабілітацыйных робатаў, гэта значыць рэжым кіравання сілай, каб забяспечыць адчувальнасць да сілы і бяспеку падчас працэс аперацыі.
Рэзерваванне і супрацоўніцтва: у шматшарнірных робатах розныя выканаўчыя механізмы павінны каардынаваць сваю працу, а перадавыя стратэгіі кіравання выкарыстоўваюцца для апрацоўкі эфектаў сувязі паміж суставамі, дасягнення гнуткага руху і аптымізацыі траекторыі робата ў прасторы.
6. Сэнсарныя тэхналогіі
Нягледзячы на тое, што сэнсарная тэхналогія не згадваецца прама ў пяці ключавых тэхналогіях, сэнсарная тэхналогія з'яўляецца важным кампанентам для робатаў для дасягнення ўспрымання і разумнага прыняцця рашэнняў. Для высокадакладных і інтэлектуальных сучасных робатаў вельмі важная інтэграцыя некалькіх датчыкаў (такіх як датчыкі становішча, датчыкі крутоўнага моманту, датчыкі зроку і г.д.) для атрымання інфармацыі аб навакольным асяроддзі і ўласным стане.
Датчыкі становішча і хуткасці: кадавальнік усталяваны на серварухавіку для забеспячэння зваротнай сувязі па становішчы і хуткасці ў рэжыме рэальнага часу, утвараючы замкнёную сістэму кіравання; Акрамя таго, датчыкі кута сустава могуць дакладна вымераць фактычны кут павароту кожнага рухомага сустава.
Датчыкі сілы і крутоўнага моманту: убудаваныя ў канчатковы эфектар выканаўчых механізмаў або робатаў, выкарыстоўваюцца для вызначэння кантактнай сілы і крутоўнага моманту, што дазваляе робатам мець плаўную працу і бяспечныя характарыстыкі ўзаемадзеяння.
Датчыкі візуальнага ўспрымання і ўспрымання навакольнага асяроддзя: у тым ліку камеры, LiDAR, камеры глыбіні і г.д., якія выкарыстоўваюцца для 3D-рэканструкцыі сцэны, распазнавання і адсочвання мэты, навігацыі па пазбяганні перашкод і іншых функцый, якія дазваляюць робатам адаптавацца да дынамічнага асяроддзя і прымаць адпаведныя рашэнні.
7. Камунікацыйныя і сеткавыя тэхналогіі
Эфектыўная камунікацыйная тэхналогія і сеткавая архітэктура аднолькава важныя ў сістэмах з некалькімі робатамі і сцэнарыях дыстанцыйнага кіравання
Унутраная сувязь: для высокахуткаснага абмену данымі паміж кантролерамі, а таксама паміж кантролерамі і датчыкамі патрабуецца стабільная тэхналогія шыны, такая як CANopen, EtherCAT і іншыя прамысловыя пратаколы Ethernet у рэжыме рэальнага часу.
Знешняя сувязь: з дапамогай тэхналогій бесправадной сувязі, такіх як Wi-Fi, 5G, Bluetooth і г.д., робаты могуць узаемадзейнічаць з іншымі прыладамі і воблачнымі серверамі для дасягнення аддаленага маніторынгу, абнаўлення праграм, аналізу вялікіх даных і іншых функцый.
8. Энергетычны і энергетычны менеджмент
Сістэма харчавання: Выберыце крыніцу харчавання, якая адпавядае характарыстыкам працоўнай нагрузкі робата, і распрацуйце разумную сістэму кіравання электраэнергіяй, каб забяспечыць доўгатэрміновую стабільную працу і задаволіць раптоўныя патрэбы ў высокай магутнасці.
Тэхналогія рэкуперацыі энергіі і энергазберажэння: некаторыя ўдасканаленыя сістэмы робатаў пачалі выкарыстоўваць тэхналогію рэкуперацыі энергіі, якая пераўтворыць механічную энергію ў назапашванне электрычнай падчас запаволення для павышэння агульнай энергаэфектыўнасці.
9. Узровень праграмнага забеспячэння і алгарытму
Планаванне руху і алгарытмы кіравання: ад генерацыі траекторыі і аптымізацыі траекторыі да выяўлення сутыкненняў і стратэгій пазбягання перашкод, пашыраныя алгарытмы падтрымліваюць эфектыўны і дакладны рух робатаў.
Штучны інтэлект і аўтаномнае навучанне: выкарыстоўваючы такія тэхналогіі, як машыннае і глыбокае навучанне, робаты могуць бесперапынна трэніравацца і ітэраваць, каб палепшыць свае здольнасці выконваць задачы, забяспечваючы больш складаную логіку прыняцця рашэнняў і аўтаномныя паводзіны.
10.Тэхналогія ўзаемадзеяння чалавека з кампутарам
У многіх сцэнарыях прымянення, асабліва ў сферы сэрвісных робатаў і робатаў для сумеснай працы, тэхналогія гуманізаванага ўзаемадзеяння чалавека і кампутара мае вырашальнае значэнне:
Распазнаванне і сінтэз маўлення: Дзякуючы інтэграцыі тэхналогіі апрацоўкі натуральнай мовы (NLP), робаты здольныя разумець галасавыя каманды чалавека і забяспечваць зваротную сувязь у выразнай і натуральнай гаворцы.
Тактыльнае ўзаемадзеянне: праектуйце робатаў з механізмамі тактыльнай зваротнай сувязі, якія могуць імітаваць рэалістычныя тактыльныя адчуванні, паляпшаючы карыстацкі досвед і бяспеку падчас працы або ўзаемадзеяння.
Распазнаванне жэстаў: выкарыстанне тэхналогіі камп'ютэрнага зроку для захопу і аналізу чалавечых жэстаў, што дазваляе робатам рэагаваць на бескантактавыя каманды жэстаў і дасягаць інтуітыўна зразумелага аперацыйнага кіравання.
Выраз твару і разлік эмоцый: сацыяльныя робаты маюць сістэмы выразу твару і магчымасці распазнання эмоцый, якія могуць выказваць эмоцыі, тым самым лепш адаптуючыся да эмацыйных патрэб людзей і павышаючы эфектыўнасць зносін
Час публікацыі: 5 верасня 2024 г
