Robotika teknologia modernoan, batez ere robot industrialen arloan, funtsezko bost teknologiak daudeserbomotorrak, erreduktoreak, mugimendu-junturak, kontrolagailuak eta eragingailuak. Oinarrizko teknologia hauek elkarrekin eraikitzen dituzte robotaren sistema dinamikoa eta kontrol sistema, robotak mugimenduaren kontrol eta zereginen exekuzio zehatz, azkar eta malgua lor dezakeela bermatuz. Jarraian, bost teknologia gako hauen azterketa sakona egingo da:
1. Servomotorra
Servomotorrak roboten potentzia sistemen "bihotza" dira, energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzeaz eta robotaren hainbat artikulazioren mugimendua gidatzeaz arduratzen direnak. Servomotorren abantaila nagusia posizio, abiadura eta momentua kontrolatzeko gaitasunetan datza.
Funtzionamendu-printzipioa: Servomotorrek normalean iman iraunkorreko motor sinkronoak (PMSM) edo korronte alternoko serbo motorrak (AC Servo) erabiltzen dituzte motorearen errotorearen posizioa eta abiadura zehatz-mehatz kontrolatzeko sarrerako korrontearen fasea aldatuz. Kodegailu integratuak denbora errealeko feedback-seinaleak eskaintzen ditu, begizta itxiko kontrol-sistema bat osatuz, erantzun dinamiko handia eta kontrol zehatza lortzeko.
Ezaugarriak: Servomotoreek abiadura tarte zabala, eraginkortasun handia, inertzia baxua, etab. azelerazio-, dezelerazio- eta kokapen-ekintzak oso denbora laburrean burutu ditzakete, eta hori funtsezkoa da maiz abiaraztearen geldialdia eta kokapen zehatza behar duten roboten aplikazioetarako. .
Kontrol adimenduna: Serbomotor modernoek algoritmo aurreratuak ere integratzen dituzte, hala nola PID kontrola, kontrol egokitzailea, etab., parametroak automatikoki doi ditzaketen karga aldaketen arabera, errendimendu egonkorra mantentzeko.
2. Erreduzitzailea
Funtzioa: erreduktorea serbomotorraren eta robotaren juntagailuaren artean konektatzen da, eta bere funtzio nagusia motorraren abiadura handiko biraketaren irteera murriztea da, momentua handitzea eta robotaren juntagailuaren momentu handiko eta abiadura baxuaren eskakizunak betetzea. .
Mota: Erabiltzen diren erreduktoreen artean erreduktore harmonikoak eta RV erreduktoreak daude. Horien artean,RV erreduktoreakbereziki egokiak dira robot industrialetako ardatz anitzeko juntura-egituretarako, zurruntasun handiko, doitasun handiko eta transmisio-erlazio handiagatik.
Puntu teknikoak: erreduktorearen fabrikazio-zehaztasunak zuzenean eragiten du robotaren kokapen-zehaztasun errepikakorra eta egonkortasun operatiboa. Goi-mailako erreduktoreen barruko engranaje-sareen sakea oso txikia da, eta higadura-erresistentzia ona eta bizitza luzea izan behar dute.
4. Kontrolatzailea
Funtzio nagusia: kontrolagailua robotaren garuna da, argibideak jasotzen dituena eta artikulazio bakoitzaren mugimendu-egoera kontrolatzen duena, aurrez ezarritako programetan edo denbora errealeko kalkuluen emaitzetan oinarrituta.
Arkitektura teknikoa: txertatutako sistemetan oinarrituta, kontrolagailuak hardware zirkuituak, seinale digitalaren prozesadoreak, mikrokontrolagailuak eta hainbat interfaze integratzen ditu funtzio konplexuak lortzeko, hala nola, mugimenduaren plangintza, ibilbidearen sorrera eta sentsoreen datuen fusioa.
Kontrol-algoritmo aurreratuak:Robot kontrolagailu modernoaknormalean, kontrol-teoria aurreratuak hartzen ditu, hala nola Model Predictive Control (MPC), Sliding Mode Variable Structure Control (SMC), Fuzzy Logic Control (FLC) eta Adaptive Control kontrol-erronkei aurre egiteko zeregin konplexuen eskakizunetan eta ingurune ziurgabeetan.
5. Betearazlea
Definizioa eta funtzioa: Eragingailu bat kontrolagailu batek igorritako seinale elektrikoak benetako ekintza fisikoetan bihurtzen dituen gailua da. Normalean, serbomotorrez, erreduktoreez eta erlazionatutako osagai mekanikoz osatutako gidari-unitate osoa aipatzen du.
Indarraren kontrola eta posizioaren kontrola: eragingailuak posizioaren kontrol zehatza lortu behar du, baizik eta momentua edo ukimen-feedbackaren kontrola ezarri behar du doitasuneko muntaketa edo errehabilitazio medikoko robot batzuetan, hau da, indarra kontrolatzeko modua, indarraren sentsibilitatea eta segurtasuna bermatzeko. eragiketa-prozesua.
Erredundantzia eta Lankidetza: Artikulazio anitzeko robotetan, hainbat eragingailuk euren lana koordinatu behar dute, eta artikulazioen arteko akoplamendu-efektuak kudeatzeko kontrol-estrategia aurreratuak erabiltzen dira, robotaren mugimendu malgua eta ibilbidea optimizatuz espazioan.
6. Sentsoreen teknologia
Bost teknologietan esplizituki aipatzen ez den arren, sentsoreen teknologia osagai garrantzitsua da robotentzat pertzepzioa eta erabaki adimentsuak hartzeko. Doitasun handiko eta adimen handiko robot modernoentzat, sentsore anitz integratzea (adibidez, posizio-sentsoreak, momentu-sentsoreak, ikusmen-sentsoreak, etab.) ingurumenaren eta norberaren egoeraren informazioa lortzeko funtsezkoa da.
Posizio- eta abiadura-sentsoreak: kodetzailea serbo-motorean instalatzen da denbora errealeko posizioa eta abiadura-feedbacka emateko, begizta itxiko kontrol-sistema bat osatuz; Horrez gain, artikulazio-angelu-sentsoreek zehaztasunez neur dezakete mugitzen den artikulazio bakoitzaren benetako biraketa-angelua.
Indar-momentu-sentsoreak: eragingailuen edo roboten amaierako efektorean txertatuta, ukipen-indarra eta momentua hautemateko erabiltzen dira, robotek funtzionamendu-gaitasunak eta interakzio-ezaugarriak seguruak izan ditzaten.
Ikusmen- eta ingurumen-pertzepzio-sentsoreak: kamerak, LiDAR, sakonera-kamerak, etab. barne, eszena 3D berreraikitzeko, helburuak ezagutzeko eta jarraitzeko, oztopoak saihesteko nabigaziorako eta beste funtzio batzuetarako erabiltzen direnak, robotak ingurune dinamikoetara egokitzeko eta dagozkien erabakiak hartzeko aukera ematen dutenak.
7. Komunikazio eta Sare Teknologia
Komunikazio-teknologia eraginkorra eta sare-arkitektura ere funtsezkoak dira robot anitzeko sistemetan eta urrutiko kontroleko eszenatokietan
Barne komunikazioa: abiadura handiko datu-trukeak kontrolagailuen artean eta kontrolagailu eta sentsoreen artean bus teknologia egonkorra behar du, hala nola CANopen, EtherCAT eta denbora errealeko beste Ethernet industrial protokolo batzuk.
Kanpo komunikazioa: Wi Fi, 5G, Bluetooth, etab. bezalako hari gabeko komunikazio teknologien bidez, robotek beste gailu eta hodeiko zerbitzariekin elkarreragin dezakete urruneko monitorizazioa, programa eguneratzeak, big data aztertzea eta beste funtzio batzuk lortzeko.
8. Energia eta potentziaren kudeaketa
Potentzia-sistema: Hautatu robotaren lan-kargaren ezaugarrietarako egokia den elikadura-iturri bat eta diseinatu energia-kudeaketa sistema zentzuzko bat epe luzerako funtzionamendu egonkorra bermatzeko eta bat-bateko potentzia handiko eskakizunak asetzeko.
Energia berreskuratzeko eta energia aurrezteko teknologia: robot sistema aurreratu batzuk energia berreskuratzeko teknologia hartzen hasi dira, zeinak energia mekanikoa energia biltegiratze elektriko bihurtzen du dezelerazioan energia eraginkortasun orokorra hobetzeko.
9. Software eta Algoritmo Maila
Mugimendua planifikatzeko eta kontrolatzeko algoritmoak: ibilbidearen sorreratik eta ibilbidearen optimizaziotik talkak detektatzeko eta oztopoak saihesteko estrategietaraino, algoritmo aurreratuek roboten mugimendu eraginkor eta zehatza onartzen dute.
Adimen artifiziala eta ikaskuntza autonomoa: ikaskuntza automatikoa eta ikaskuntza sakona bezalako teknologiak erabiliz, robotek etengabe entrenatu eta errepikatu dezakete zereginak burutzeko gaitasunak hobetzeko, erabakiak hartzeko logika konplexuagoa eta portaera autonomoa ahalbidetuz.
10.Giza ordenagailuen interakziorako teknologia
Aplikazio-eszenatoki askotan, batez ere zerbitzu-robot eta robot kolaboratiboen alorretan, giza-ordenagailu-interakzio-teknologia gizatiartua funtsezkoa da:
Hizketa-ezagutzea eta sintesia: hizkuntza naturalaren prozesamenduaren teknologia (NLP) integratuz, robotek gizakien ahots-aginduak ulertzeko gai dira eta hizketa argi eta naturalean iritzia emateko.
Ukimen-interakzioa: Ukimen-sentsazio errealistak simula ditzaketen ukimen-feedback mekanismoak dituzten robotak diseinatu, erabiltzailearen esperientzia eta segurtasuna hobetuz funtzionamenduan edo elkarrekintzan zehar.
Keinuak hautematea: ordenagailu bidezko ikusmenaren teknologia erabiltzea giza keinuak atzemateko eta aztertzeko, robotek kontaktu gabeko keinu-aginduei erantzuteko eta kontrol operatibo intuitiboa lortzeko aukera emanez.
Aurpegi-adierazpena eta emozioen kalkulua: gizarte-robotek aurpegi-adierazpen-sistemak eta emozioak ezagutzeko gaitasunak dituzte, emozioak adieraz ditzaketenak, eta, horrela, pertsonen behar emozionaletara hobeto egokitzen dira eta komunikazio-eraginkortasuna hobetzen dute.
Argitalpenaren ordua: 2024-05-09
