Roboti ehituslik disainmäärab selle funktsionaalsuse, jõudluse ja rakendusala. Robotid koosnevad tavaliselt mitmest osast, millest igaühel on oma spetsiifiline funktsioon ja roll. Järgnev on tüüpiline roboti struktuuri koostis ja iga osa funktsioonid:
1. Kere/šassii
Definitsioon: roboti põhiraamistik, mida kasutatakse teiste komponentide toetamiseks ja ühendamiseks.
Materjalid: Tavaliselt kasutatakse ülitugevaid sulameid, plastikut või komposiitmaterjale.
• Funktsioon:
• Toetage ja kaitske sisemisi komponente.
Looge alus muude komponentide paigaldamiseks.
Tagada kogu struktuuri stabiilsus ja jäikus.
2. Liigesed/näitlejad
Definitsioon: liikuvad osad, mis võimaldavad robotil liikuda.
• Tüüp:
Elektrimootorid: kasutatakse pöörleva liikumise jaoks.
Hüdraulilised ajamid: kasutatakse liigutuste jaoks, mis nõuavad suurt pöördemomenti.
Pneumaatilised ajamid: kasutatakse kiiret reageerimist vajavate liigutuste jaoks.
Servomootorid: kasutatakse ülitäpse positsioneerimise jaoks.
• Funktsioon:
Mõistke robotite liikumist.
Kontrollige liikumise kiirust, suunda ja jõudu.
3. Andurid
Definitsioon: seade, mida kasutatakse väliskeskkonna või oma oleku tajumiseks.
• Tüüp:
Asendiandurid: näiteks kodeerijad, mida kasutatakse liigeste positsioonide tuvastamiseks.
Jõu/pöördemomendi andurid: kasutatakse kontaktjõudude tuvastamiseks.
Visuaalsed andurid/kaamerad: kasutatakse kujutise tuvastamiseks ja keskkonna tajumiseks.
Kaugusandurid, ntultraheliandurid ja LiDAR, kasutatakse kauguse mõõtmiseks.
Temperatuuriandurid: kasutatakse keskkonna- või sisetemperatuuri jälgimiseks.
Puutetundlikud andurid: kasutatakse puudutuse tuvastamiseks.
Inertsiaalne mõõtühik (IMU): kasutatakse kiirenduse ja nurkkiiruse tuvastamiseks.
• Funktsioon:
Esitage andmed robotite ja väliskeskkonna vastastikuse mõju kohta.
Mõistke robotite tajumisvõimet.
4. Juhtimissüsteem
Definitsioon: riist- ja tarkvarasüsteem, mis vastutab andurite andmete vastuvõtmise, teabe töötlemise ja täiturmehhanismidele juhiste andmise eest.
• Komponendid:
Keskprotsessor (CPU): Arvutusülesannete töötlemine.
Mälu: salvestab programme ja andmeid.
Sisend/väljundliidesed: ühendage andurid ja täiturid.
Sidemoodul: rakendage sidet teiste seadmetega.
Tarkvara: sealhulgas operatsioonisüsteemid, draiverid, juhtimisalgoritmid jne.
• Funktsioon:
• Kontrolli roboti liikumist.
Teostage robotite intelligentne otsuste tegemine.
• Andmete vahetamine välissüsteemidega.
5. Toitesüsteem
Definitsioon: seade, mis varustab roboteid energiaga.
• Tüüp:
Aku: kasutatakse tavaliselt kaasaskantavate robotite jaoks.
Vahelduvvoolu toiteallikas: kasutatakse tavaliselt fikseeritud robotite jaoks.
DC toiteallikas: sobib olukordades, mis nõuavad stabiilset pinget.
• Funktsioon:
Andke robotile toide.
Hallake energia jaotamist ja salvestamist.
6. Jõuülekandesüsteem
Definitsioon: süsteem, mis edastab jõu täiturmehhanismidelt liikuvatele osadele.
• Tüüp:
Käigukast: kasutatakse kiiruse ja pöördemomendi muutmiseks.
Rihmülekanne: kasutatakse jõu edastamiseks pikkadel vahemaadel.
Kettülekanne: sobib olukordades, mis nõuavad suurt töökindlust.
Juhtkruviülekanne: kasutatakse lineaarseks liikumiseks.
• Funktsioon:
Kandke täiturmehhanismi võimsus liikuvatele osadele.
Mõistke kiiruse ja pöördemomendi muundamine.
7. Manipulaator
Definitsioon: mehaaniline struktuur, mida kasutatakse konkreetsete ülesannete täitmiseks.
• Komponendid:
• Liigesed: saavutage mitmekülgne liikumisvabadus.
Lõppefektorid: kasutatakse konkreetsete ülesannete täitmiseks, nagu haaratsid, iminapad jne.
• Funktsioon:
• Saavutada täpne objekti haaramine ja paigutus.
• Täitke keerukad operatiivülesanded.
8. Mobiilne platvorm
Definitsioon: osa, mis võimaldab robotil iseseisvalt liikuda.
• Tüüp:
Ratastega: sobib tasasele pinnale.
Roomik: sobib keerulisele maastikule.
Jalgsed: Sobib erinevatele maastikele.
• Funktsioon:
Teostage robotite autonoomne liikumine.
Kohaneda erinevate töökeskkondadega.
kokkuvõte
Robotite ehituslik projekteerimineon keeruline protsess, mis hõlmab teadmisi ja tehnoloogiat mitmelt erialalt. Terviklik robot koosneb tavaliselt kehast, liigenditest, anduritest, juhtimissüsteemist, toitesüsteemist, ülekandesüsteemist, robotkäest ja mobiilsest platvormist. Igal osal on oma spetsiifiline funktsioon ja roll, mis koos määravad roboti jõudluse ja rakendusala. Mõistlik konstruktsioon võimaldab robotitel saavutada konkreetsetes rakendusstsenaariumides maksimaalse efektiivsuse.
Postitusaeg: 18.10.2024
