La conception structurelle d'un robotdétermine sa fonctionnalité, ses performances et son champ d’application. Les robots sont généralement composés de plusieurs parties, chacune ayant sa fonction et son rôle spécifiques. Voici une composition typique de la structure d'un robot et les fonctions de chaque pièce :
1. Carrosserie/Châssis
Définition : La structure principale d'un robot utilisée pour supporter et connecter d'autres composants.
Matériaux : Des alliages à haute résistance, des plastiques ou des matériaux composites sont généralement utilisés.
• Fonction:
• Supporter et protéger les composants internes.
Fournit la base pour l’installation d’autres composants.
Assurer la stabilité et la rigidité de la structure globale.
2. Articulations/Acteurs
Définition : Les pièces mobiles qui permettent à un robot de se déplacer.
• Taper:
Moteurs électriques : utilisés pour le mouvement de rotation.
Actionneurs hydrauliques : utilisés pour les mouvements nécessitant un couple élevé.
Actionneurs pneumatiques : utilisés pour les mouvements nécessitant une réponse rapide.
Servomoteurs : utilisés pour un positionnement de haute précision.
• Fonction:
Réalisez le mouvement des robots.
Contrôlez la vitesse, la direction et la force du mouvement.
3. Capteurs
Définition : Un appareil utilisé pour percevoir l’environnement extérieur ou son propre état.
• Taper:
Capteurs de position : tels que des encodeurs, utilisés pour détecter les positions des articulations.
Capteurs de force/couple : utilisés pour détecter les forces de contact.
Capteurs visuels/caméras : utilisés pour la reconnaissance d’images et la perception de l’environnement.
Capteurs de distance, tels quecapteurs à ultrasons et LiDAR, sont utilisés pour la mesure de distance.
Capteurs de température : utilisés pour surveiller la température ambiante ou interne.
Capteurs tactiles : utilisés pour détecter le toucher.
Unité de mesure inertielle (IMU) : utilisée pour détecter l'accélération et la vitesse angulaire.
• Fonction:
Fournir des données sur l’interaction entre les robots et l’environnement externe.
Réalisez la capacité de perception des robots.
4. Système de contrôle
Définition : Un système matériel et logiciel chargé de recevoir les données des capteurs, de traiter les informations et de donner des instructions aux actionneurs.
• Composants :
Unité centrale de traitement (CPU): Traitement des tâches de calcul.
Mémoire : stocke les programmes et les données.
Interfaces d'entrée/sortie : connectez des capteurs et des actionneurs.
Module de communication : mettre en œuvre la communication avec d'autres appareils.
Logiciels : y compris les systèmes d'exploitation, les pilotes, les algorithmes de contrôle, etc.
• Fonction:
• Contrôler le mouvement du robot.
Réalisez une prise de décision intelligente des robots.
• Échanger des données avec des systèmes externes.
5. Système d'alimentation
Définition : Un appareil qui fournit de l'énergie aux robots.
• Taper:
Batterie : Couramment utilisée pour les robots portables.
Alimentation CA : Couramment utilisée pour les robots fixes.
Alimentation CC : convient aux situations nécessitant une tension stable.
• Fonction:
Alimentez le robot en énergie.
Gérer l’allocation et le stockage de l’énergie.
6. Système de transmission
Définition : Un système qui transfère la puissance des actionneurs aux pièces mobiles.
• Taper:
Transmission à engrenages : utilisée pour changer la vitesse et le couple.
Transmission par courroie : utilisée pour transmettre de la puissance sur de longues distances.
Transmission par chaîne : adaptée aux situations nécessitant une grande fiabilité.
Transmission à vis mère : utilisée pour le mouvement linéaire.
• Fonction:
Transférez la puissance de l’actionneur aux pièces mobiles.
Réaliser la conversion de vitesse et de couple.
7. Manipulateur
Définition : Structure mécanique utilisée pour effectuer des tâches spécifiques.
• Composants :
• Articulations : Obtenez plusieurs degrés de liberté de mouvement.
Effecteurs terminaux : utilisés pour effectuer des tâches spécifiques telles que des pinces, des ventouses, etc.
• Fonction:
• Réaliser une saisie et un placement précis des objets.
• Effectuer des tâches opérationnelles complexes.
8. Plateforme mobile
Définition : Pièce qui permet à un robot de se déplacer de manière autonome.
• Taper:
À roulettes : convient aux surfaces planes.
Tracked : Convient aux terrains complexes.
À pattes : Convient à divers terrains.
• Fonction:
Réaliser des mouvements autonomes de robots.
S'adapter aux différents environnements de travail.
résumé
La conception structurelle des robotsest un processus complexe qui implique des connaissances et des technologies provenant de plusieurs disciplines. Un robot complet se compose généralement d'un corps, d'articulations, de capteurs, d'un système de contrôle, d'un système d'alimentation, d'un système de transmission, d'un bras robotique et d'une plate-forme mobile. Chaque pièce a sa fonction et son rôle spécifiques, qui déterminent ensemble les performances et le champ d'application du robot. Une conception structurelle raisonnable peut permettre aux robots d’atteindre une efficacité maximale dans des scénarios d’application spécifiques.
Heure de publication : 18 octobre 2024
