Det strukturelle design af en robotbestemmer dens funktionalitet, ydeevne og anvendelsesområde. Robotter er typisk sammensat af flere dele, hver med sin specifikke funktion og rolle. Følgende er en typisk robotstruktursammensætning og hver dels funktioner:
1. Karosseri/chassis
Definition: Hovedrammen for en robot, der bruges til at understøtte og forbinde andre komponenter.
Materialer: Højstyrkelegeringer, plast eller kompositmaterialer bruges normalt.
• Funktion:
• Understøtte og beskytte interne komponenter.
Skab grundlaget for installation af andre komponenter.
Sikre stabiliteten og stivheden af den samlede struktur.
2. Led/skuespillere
Definition: De bevægelige dele, der gør det muligt for en robot at bevæge sig.
• Type:
Elektriske motorer: bruges til rotationsbevægelse.
Hydrauliske aktuatorer: bruges til bevægelser, der kræver højt drejningsmoment.
Pneumatiske aktuatorer: bruges til bevægelser, der kræver hurtig reaktion.
Servomotorer: bruges til højpræcisionspositionering.
• Funktion:
Indse bevægelsen af robotter.
Styr bevægelsens hastighed, retning og kraft.
3. Sensorer
Definition: En enhed, der bruges til at opfatte det ydre miljø eller sin egen tilstand.
• Type:
Positionssensorer: såsom indkodere, der bruges til at registrere ledpositioner.
Kraft/momentsensorer: Bruges til at detektere kontaktkræfter.
Visuelle sensorer/kameraer: Bruges til billedgenkendelse og miljøopfattelse.
Afstandssensorer, som f.eksultralydssensorer og LiDAR, bruges til afstandsmåling.
Temperatursensorer: bruges til at overvåge miljø- eller intern temperatur.
Taktile sensorer: Bruges til at føle berøring.
Inertial Measurement Unit (IMU): bruges til at detektere acceleration og vinkelhastighed.
• Funktion:
Levere data om interaktionen mellem robotter og det eksterne miljø.
Indse robotters perceptionsevne.
4. Kontrolsystem
Definition: Et hardware- og softwaresystem, der er ansvarlig for at modtage sensordata, behandle information og udstede instruktioner til aktuatorer.
• Komponenter:
Central Processing Unit (CPU): Behandling af beregningsopgaver.
Hukommelse: Gemmer programmer og data.
Input/Output Interfaces: Tilslut sensorer og aktuatorer.
Kommunikationsmodul: Implementer kommunikation med andre enheder.
Software: inklusive operativsystemer, drivere, kontrolalgoritmer osv.
• Funktion:
• Styr robottens bevægelse.
Realiser intelligent beslutningstagning af robotter.
• Udveksle data med eksterne systemer.
5. Strømforsyningssystem
Definition: En enhed, der giver energi til robotter.
• Type:
Batteri: Bruges almindeligvis til bærbare robotter.
AC strømforsyning: Almindeligvis brugt til faste robotter.
DC strømforsyning: Velegnet til situationer, der kræver stabil spænding.
• Funktion:
Give strøm til robotten.
Administrer energiallokering og -lagring.
6. Transmissionssystem
Definition: Et system, der overfører strøm fra aktuatorer til bevægelige dele.
• Type:
Gear transmission: Bruges til at ændre hastighed og drejningsmoment.
Bæltetransmission: Bruges til at overføre kraft over lange afstande.
Kædetransmission: Velegnet til situationer, der kræver høj pålidelighed.
Blyskruetransmission: Bruges til lineær bevægelse.
• Funktion:
Overfør aktuatorens kraft til de bevægelige dele.
Indse konverteringen af hastighed og drejningsmoment.
7. Manipulator
Definition: En mekanisk struktur, der bruges til at udføre specifikke opgaver.
• Komponenter:
• Led: Opnå flere grader af bevægelsesfrihed.
Sluteffektorer: bruges til at udføre specifikke opgaver såsom gribere, sugekopper osv.
• Funktion:
• Opnå præcis greb om objekter og placering.
• Fuldføre komplekse driftsopgaver.
8. Mobil platform
Definition: Den del, der sætter en robot i stand til at bevæge sig autonomt.
• Type:
Hjul: Velegnet til flade overflader.
Sporet: Velegnet til komplekse terræner.
Ben: Velegnet til forskellige terræner.
• Funktion:
Realiser autonom bevægelse af robotter.
Tilpasning til forskellige arbejdsmiljøer.
oversigt
Det strukturelle design af robotterer en kompleks proces, der involverer viden og teknologi fra flere discipliner. En komplet robot består typisk af en krop, led, sensorer, styresystem, strømsystem, transmissionssystem, robotarm og mobil platform. Hver del har sin specifikke funktion og rolle, som tilsammen bestemmer robottens ydeevne og anvendelsesområde. Rimeligt strukturelt design kan gøre det muligt for robotter at opnå maksimal effektivitet i specifikke applikationsscenarier.
Indlægstid: 18. oktober 2024
