طراحی ساختاری رباتعملکرد، عملکرد و دامنه کاربرد آن را تعیین می کند. ربات ها معمولاً از چندین بخش تشکیل شده اند که هر کدام عملکرد و نقش خاصی دارند. در زیر یک ترکیب ساختار معمولی ربات و عملکردهای هر بخش آورده شده است:
1. بدنه / شاسی
تعریف: چارچوب اصلی یک ربات که برای پشتیبانی و اتصال اجزای دیگر استفاده می شود.
مواد: معمولاً از آلیاژهای با استحکام بالا، پلاستیک یا مواد کامپوزیت استفاده می شود.
• عملکرد:
• پشتیبانی و محافظت از اجزای داخلی.
زمینه را برای نصب سایر قطعات فراهم کنید.
از پایداری و استحکام ساختار کلی اطمینان حاصل کنید.
2. مفاصل / بازیگران
تعریف: قطعات متحرکی که ربات را قادر به حرکت می کند.
• نوع:
موتورهای الکتریکی: برای حرکت چرخشی استفاده می شود.
محرک های هیدرولیک: برای حرکاتی که نیاز به گشتاور بالایی دارند استفاده می شود.
محرک های پنوماتیکی: برای حرکاتی که نیاز به واکنش سریع دارند استفاده می شود.
سروو موتور: برای موقعیت یابی با دقت بالا استفاده می شود.
• عملکرد:
حرکت روبات ها را درک کنید.
سرعت، جهت و نیروی حرکت را کنترل کنید.
3. حسگرها
تعریف: وسیله ای است که برای درک محیط خارجی یا وضعیت خود استفاده می شود.
• نوع:
حسگرهای موقعیت: مانند انکودرها که برای تشخیص موقعیت مفصل استفاده می شود.
سنسورهای نیرو/گشتاور: برای تشخیص نیروهای تماسی استفاده می شود.
سنسورهای بصری/دوربین: برای تشخیص تصویر و درک محیط استفاده می شود.
سنسورهای فاصله، مانندسنسورهای اولتراسونیک و LiDAR، برای اندازه گیری فاصله استفاده می شود.
سنسورهای دما: برای نظارت بر دمای محیط یا داخلی استفاده می شود.
حسگرهای لمسی: برای حس لامسه استفاده می شود.
واحد اندازه گیری اینرسی (IMU): برای تشخیص شتاب و سرعت زاویه ای استفاده می شود.
• عملکرد:
ارائه داده هایی در مورد تعامل بین روبات ها و محیط خارجی.
توانایی درک ربات ها را درک کنید.
4. سیستم کنترل
تعریف: یک سیستم سخت افزاری و نرم افزاری که مسئول دریافت داده های حسگر، پردازش اطلاعات و صدور دستورالعمل ها برای محرک ها است.
• اجزای سازنده:
واحد پردازش مرکزی (CPU): پردازش وظایف محاسباتی.
حافظه: برنامه ها و داده ها را ذخیره می کند.
رابط های ورودی/خروجی: سنسورها و محرک ها را به هم وصل کنید.
ماژول ارتباطی: برقراری ارتباط با دستگاه های دیگر.
نرم افزار: شامل سیستم عامل ها، درایورها، الگوریتم های کنترل و غیره.
• عملکرد:
• حرکت ربات را کنترل کنید.
تصمیم گیری هوشمندانه ربات ها را درک کنید.
• تبادل داده با سیستم های خارجی.
5. سیستم منبع تغذیه
تعریف: وسیله ای است که انرژی ربات ها را تامین می کند.
• نوع:
باتری: معمولا برای ربات های قابل حمل استفاده می شود.
منبع تغذیه AC: معمولا برای ربات های ثابت استفاده می شود.
منبع تغذیه DC: مناسب برای شرایطی که نیاز به ولتاژ پایدار دارند.
• عملکرد:
به ربات نیرو بدهید.
مدیریت تخصیص و ذخیره انرژی
6. سیستم انتقال
تعریف: سیستمی که توان را از محرک ها به قطعات متحرک منتقل می کند.
• نوع:
انتقال دنده: برای تغییر سرعت و گشتاور استفاده می شود.
انتقال تسمه: برای انتقال نیرو در فواصل طولانی استفاده می شود.
انتقال زنجیره ای: مناسب برای موقعیت هایی که نیاز به قابلیت اطمینان بالایی دارند.
انتقال پیچ سربی: برای حرکت خطی استفاده می شود.
• عملکرد:
قدرت محرک را به قطعات متحرک انتقال دهید.
تبدیل سرعت و گشتاور را درک کنید.
7. دستکاری
تعریف: یک ساختار مکانیکی که برای انجام وظایف خاص استفاده می شود.
• اجزای سازنده:
• مفاصل: دستیابی به چند درجه از حرکت آزادی.
افکتورهای انتهایی: برای انجام کارهای خاص مانند گیره ها، مکنده ها و غیره استفاده می شود.
• عملکرد:
• دستیابی به چنگ زدن و قرار دادن دقیق اشیا.
• وظایف عملیاتی پیچیده را کامل کنید.
8. پلتفرم موبایل
تعریف: بخشی که ربات را قادر می سازد تا به طور مستقل حرکت کند.
• نوع:
چرخدار: مناسب برای سطوح صاف.
ردیابی شده: مناسب برای زمین های پیچیده.
پایه دار: مناسب برای زمین های مختلف.
• عملکرد:
حرکت مستقل ربات ها را درک کنید.
سازگاری با محیط های کاری مختلف.
خلاصه
طراحی ساختاری ربات هافرآیند پیچیده ای است که دانش و فناوری را از چندین رشته در بر می گیرد. یک ربات کامل معمولاً از بدن، مفاصل، حسگرها، سیستم کنترل، سیستم قدرت، سیستم انتقال، بازوی رباتیک و پلت فرم متحرک تشکیل شده است. هر قسمت عملکرد و نقش خاص خود را دارد که مجموعاً عملکرد و دامنه کاربرد ربات را تعیین می کند. طراحی ساختاری معقول می تواند ربات ها را قادر به دستیابی به حداکثر کارایی در سناریوهای کاربردی خاص کند.
زمان ارسال: اکتبر 18-2024