El disseny estructural d'un robotdetermina la seva funcionalitat, rendiment i àmbit d'aplicació. Els robots solen estar composts per diverses parts, cadascuna amb la seva funció i funció específica. A continuació es mostra una composició típica de l'estructura del robot i les funcions de cada part:
1. Carroceria/Xassís
Definició: el marc principal d'un robot utilitzat per suportar i connectar altres components.
Materials: normalment s'utilitzen aliatges d'alta resistència, plàstics o materials compostos.
• Funció:
• Donar suport i protegir els components interns.
Proporcioneu la base per instal·lar altres components.
Garantir l'estabilitat i la rigidesa de l'estructura global.
2. Conjuncions/Actors
Definició: les parts mòbils que permeten que un robot es mogui.
• Tipus:
Motors elèctrics: s'utilitzen per al moviment de rotació.
Actuadors hidràulics: s'utilitzen per a moviments que requereixen un parell elevat.
Actuadors pneumàtics: s'utilitzen per a moviments que requereixen una resposta ràpida.
Servomotors: s'utilitzen per al posicionament d'alta precisió.
• Funció:
Adonar-se del moviment dels robots.
Controla la velocitat, la direcció i la força del moviment.
3. Sensors
Definició: Un dispositiu utilitzat per percebre l'entorn extern o el seu propi estat.
• Tipus:
Sensors de posició: com els codificadors, utilitzats per detectar posicions d'articulació.
Sensors de força/parell: s'utilitzen per detectar forces de contacte.
Sensors/càmeres visuals: s'utilitzen per al reconeixement d'imatges i la percepció ambiental.
Sensors de distància, com arasensors ultrasònics i LiDAR, s'utilitzen per mesurar la distància.
Sensors de temperatura: s'utilitzen per controlar la temperatura ambiental o interna.
Sensors tàctils: s'utilitzen per detectar el tacte.
Unitat de mesura inercial (IMU): s'utilitza per detectar l'acceleració i la velocitat angular.
• Funció:
Proporcioneu dades sobre la interacció entre els robots i l'entorn extern.
Adonar-se de la capacitat de percepció dels robots.
4. Sistema de control
Definició: un sistema de maquinari i programari encarregat de rebre dades del sensor, processar informació i emetre instruccions als actuadors.
• Components:
Unitat central de processament (CPU): Processament de tasques computacionals.
Memòria: Emmagatzema programes i dades.
Interfícies d'entrada/sortida: connecteu sensors i actuadors.
Mòdul de comunicació: implementar la comunicació amb altres dispositius.
Programari: incloent sistemes operatius, controladors, algorismes de control, etc.
• Funció:
• Controlar el moviment del robot.
Realitzar la presa de decisions intel·ligents dels robots.
• Intercanviar dades amb sistemes externs.
5. Sistema d'alimentació
Definició: Un dispositiu que proporciona energia als robots.
• Tipus:
Bateria: s'utilitza habitualment per a robots portàtils.
Font d'alimentació de CA: s'utilitza habitualment per a robots fixos.
Font d'alimentació de CC: adequat per a situacions que requereixen una tensió estable.
• Funció:
Proporcioneu energia al robot.
Gestionar l'assignació i l'emmagatzematge d'energia.
6. Sistema de Transmissió
Definició: un sistema que transfereix la potència dels actuadors a les peces mòbils.
• Tipus:
Transmissió d'engranatges: S'utilitza per canviar la velocitat i el parell.
Transmissió per corretja: s'utilitza per transmetre potència a llargues distàncies.
Transmissió per cadena: Adequat per a situacions que requereixen una alta fiabilitat.
Transmissió de cargol de plom: s'utilitza per al moviment lineal.
• Funció:
Transfereix la potència de l'actuador a les parts mòbils.
Realitzar la conversió de velocitat i parell.
7. Manipulador
Definició: Estructura mecànica utilitzada per realitzar tasques específiques.
• Components:
• Articulacions: Aconseguir diversos graus de llibertat de moviment.
Efectors finals: s'utilitzen per realitzar tasques específiques com pinces, ventoses, etc.
• Funció:
• Aconseguir agafar i col·locar objectes amb precisió.
• Completar tasques operatives complexes.
8. Plataforma mòbil
Definició: Part que permet que un robot es mogui de manera autònoma.
• Tipus:
Rodes: Apte per a superfícies planes.
Tracked: Apte per a terrenys complexos.
Potes: Apte per a diferents terrenys.
• Funció:
Realitzar el moviment autònom de robots.
Adaptar-se als diferents entorns de treball.
resum
El disseny estructural de robotsés un procés complex que implica coneixement i tecnologia de múltiples disciplines. Un robot complet normalment consta d'un cos, articulacions, sensors, sistema de control, sistema d'alimentació, sistema de transmissió, braç robòtic i plataforma mòbil. Cada part té la seva funció i funció específica, que conjuntament determinen el rendiment i l'àmbit d'aplicació del robot. Un disseny estructural raonable pot permetre als robots aconseguir la màxima eficiència en escenaris d'aplicació específics.
Hora de publicació: 18-octubre-2024
