თანამედროვე რობოტების ტექნოლოგიაში, განსაკუთრებით სამრეწველო რობოტების სფეროში, ხუთი ძირითადი ტექნოლოგია მოიცავსსერვო ძრავები, რედუქტორები, მოძრაობის სახსრები, კონტროლერები და აქტივატორები. ეს ძირითადი ტექნოლოგიები ერთობლივად ქმნიან რობოტის დინამიურ სისტემას და კონტროლის სისტემას, რაც უზრუნველყოფს, რომ რობოტს შეუძლია მიაღწიოს მოძრაობის ზუსტ, სწრაფ და მოქნილ კონტროლს და დავალების შესრულებას. ქვემოთ მოცემულია ამ ხუთი ძირითადი ტექნოლოგიის სიღრმისეული ანალიზი:
1. სერვო ძრავა
სერვო ძრავები არის რობოტების ენერგეტიკული სისტემების "გული", რომელიც პასუხისმგებელია ელექტრო ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევაზე და რობოტის სხვადასხვა სახსრების მოძრაობაზე. სერვო ძრავების მთავარი უპირატესობა მდგომარეობს მათი მაღალი სიზუსტის პოზიციის, სიჩქარისა და ბრუნვის კონტროლის შესაძლებლობებში.
მუშაობის პრინციპი: სერვო ძრავები, როგორც წესი, იყენებენ მუდმივი მაგნიტის სინქრონულ ძრავებს (PMSM) ან ალტერნატიული დენის სერვო ძრავებს (AC Servo), რათა ზუსტად აკონტროლონ ძრავის როტორის პოზიცია და სიჩქარე შეყვანის დენის ფაზის შეცვლით. ჩაშენებული ენკოდერი უზრუნველყოფს რეალურ დროში უკუკავშირის სიგნალებს, აყალიბებს დახურული მარყუჟის მართვის სისტემას მაღალი დინამიური რეაგირებისა და ზუსტი კონტროლის მისაღწევად.
მახასიათებლები: სერვო ძრავებს აქვთ სიჩქარის ფართო დიაპაზონის მახასიათებლები, მაღალი ეფექტურობა, დაბალი ინერცია და ა.შ. მათ შეუძლიათ დაასრულონ აჩქარება, შენელება და პოზიციონირების მოქმედებები ძალიან მოკლე დროში, რაც გადამწყვეტია რობოტის აპლიკაციებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ხშირ დაწყების გაჩერებას და ზუსტ პოზიციონირებას. .
ინტელექტუალური კონტროლი: თანამედროვე სერვო ძრავები ასევე აერთიანებს მოწინავე ალგორითმებს, როგორიცაა PID კონტროლი, ადაპტური კონტროლი და ა.შ., რომელსაც შეუძლია ავტომატურად დაარეგულიროს პარამეტრები დატვირთვის ცვლილებების მიხედვით, სტაბილური მუშაობის შესანარჩუნებლად.
2. რედუქტორი
ფუნქცია: რედუქტორი დაკავშირებულია სერვო ძრავასა და რობოტის სახსარს შორის და მისი მთავარი ფუნქციაა ძრავის მაღალი სიჩქარის ბრუნვის გამომუშავების შემცირება, ბრუნვის გაზრდა და რობოტის სახსრის მაღალი ბრუნვისა და დაბალი სიჩქარის მოთხოვნების დაკმაყოფილება. .
ტიპი: ჩვეულებრივ გამოყენებული რედუქტორები მოიცავს ჰარმონიულ რედუქტორებს და RV რედუქტორებს. მათ შორის,RV რედუქტორებიგანსაკუთრებით შესაფერისია მრავალღერძიანი ერთობლივი სტრუქტურებისთვის სამრეწველო რობოტებში მათი მაღალი სიმტკიცის, მაღალი სიზუსტისა და გადაცემის დიდი კოეფიციენტის გამო.
ტექნიკური პუნქტები: რედუქტორის დამზადების სიზუსტე პირდაპირ გავლენას ახდენს რობოტის განმეორებით განლაგების სიზუსტეზე და ოპერატიულ სტაბილურობაზე. მაღალი დონის რედუქტორების შიდა გადაცემათა ქსელის კლირენსი ძალიან მცირეა და მათ უნდა ჰქონდეთ კარგი აცვიათ წინააღმდეგობა და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა.
4. კონტროლერი
ძირითადი ფუნქცია: კონტროლერი არის რობოტის ტვინი, რომელიც იღებს ინსტრუქციებს და აკონტროლებს თითოეული სახსრის მოძრაობის სტატუსს წინასწარ დაყენებული პროგრამების ან რეალურ დროში გამოთვლის შედეგებზე დაყრდნობით.
ტექნიკური არქიტექტურა: ჩაშენებულ სისტემებზე დაყრდნობით, კონტროლერი აერთიანებს აპარატურულ სქემებს, ციფრული სიგნალის პროცესორებს, მიკროკონტროლერებს და სხვადასხვა ინტერფეისებს, რათა მიაღწიოს კომპლექსურ ფუნქციებს, როგორიცაა მოძრაობის დაგეგმვა, ტრაექტორიის გენერაცია და სენსორის მონაცემთა შერწყმა.
გაფართოებული კონტროლის ალგორითმები:თანამედროვე რობოტების კონტროლერებისაყოველთაოდ მიღებული კონტროლის მოწინავე თეორიები, როგორიცაა მოდელის პროგნოზირებადი კონტროლი (MPC), მოცურების რეჟიმის ცვლადი სტრუქტურის კონტროლი (SMC), საეჭვო ლოგიკის კონტროლი (FLC) და ადაპტური კონტროლი, რათა გადაჭრას კონტროლის გამოწვევები რთული ამოცანების მოთხოვნებში და გაურკვეველ გარემოში.
5. შემსრულებელი
განმარტება და ფუნქცია: აქტივატორი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის კონტროლერის მიერ გამოსხივებულ ელექტრულ სიგნალებს რეალურ ფიზიკურ ქმედებებად. ეს ჩვეულებრივ ეხება სრულ მამოძრავებელ ერთეულს, რომელიც შედგება სერვო ძრავებისგან, რედუქტორებისგან და დაკავშირებული მექანიკური კომპონენტებისგან.
ძალის კონტროლი და პოზიციის კონტროლი: აქტუატორს არა მხოლოდ სჭირდება ზუსტი პოზიციის კონტროლი, არამედ უნდა განახორციელოს ბრუნვის ან ტაქტილური უკუკავშირის კონტროლი ზოგიერთი ზუსტი შეკრების ან სამედიცინო სარეაბილიტაციო რობოტებისთვის, ანუ ძალის კონტროლის რეჟიმი, რათა უზრუნველყოს ძალის მგრძნობელობა და უსაფრთხოება. ოპერაციის პროცესი.
ზედმეტობა და თანამშრომლობა: მრავალსახსრიანი რობოტებში, სხვადასხვა აქტივატორებს სჭირდებათ მათი მუშაობის კოორდინაცია, ხოლო მოწინავე კონტროლის სტრატეგიები გამოიყენება სახსრების შეერთების ეფექტების მოსაგვარებლად, რობოტის მოქნილი მოძრაობისა და ბილიკის ოპტიმიზაციის მისაღწევად სივრცეში.
6. სენსორის ტექნოლოგია
მიუხედავად იმისა, რომ ცალსახად არ არის ნახსენები ხუთ ძირითად ტექნოლოგიაში, სენსორული ტექნოლოგია მნიშვნელოვანი კომპონენტია რობოტებისთვის აღქმისა და ინტელექტუალური გადაწყვეტილების მიღების მისაღწევად. მაღალი სიზუსტის და ინტელექტუალური თანამედროვე რობოტებისთვის გადამწყვეტია მრავალი სენსორის (როგორიცაა პოზიციის სენსორები, ბრუნვის სენსორები, მხედველობის სენსორები და ა.შ.) ინტეგრირება გარემოს და თვით მდგომარეობის შესახებ ინფორმაციის მისაღებად.
პოზიციისა და სიჩქარის სენსორები: ენკოდერი დამონტაჟებულია სერვო ძრავზე, რათა უზრუნველყოს რეალურ დროში პოზიციისა და სიჩქარის უკუკავშირი, რაც ქმნის დახურულ მარყუჟის მართვის სისტემას; გარდა ამისა, სახსრების კუთხის სენსორებს შეუძლიათ ზუსტად გაზომონ თითოეული მოძრავი სახსრის რეალური ბრუნვის კუთხე.
ძალისა და ბრუნვის სენსორები: ჩაშენებული ამძრავების ან რობოტების ბოლო ეფექტორში, გამოიყენება კონტაქტური ძალისა და ბრუნვის შესაგრძნობად, რაც რობოტებს საშუალებას აძლევს ჰქონდეთ გლუვი მუშაობის შესაძლებლობები და უსაფრთხო ურთიერთქმედების მახასიათებლები.
ვიზუალური და გარემოს აღქმის სენსორები: მათ შორის კამერები, LiDAR, სიღრმის კამერები და ა.შ., რომლებიც გამოიყენება სცენის 3D რეკონსტრუქციისთვის, სამიზნეების ამოცნობისა და თვალყურის დევნისთვის, დაბრკოლებების თავიდან აცილების ნავიგაციისთვის და სხვა ფუნქციებისთვის, რაც საშუალებას აძლევს რობოტებს შეეგუონ დინამიურ გარემოს და მიიღონ შესაბამისი გადაწყვეტილებები.
7. საკომუნიკაციო და ქსელური ტექნოლოგია
ეფექტური საკომუნიკაციო ტექნოლოგია და ქსელის არქიტექტურა თანაბრად მნიშვნელოვანია მრავალ რობოტის სისტემებში და დისტანციური მართვის სცენარებში
შიდა კომუნიკაცია: მონაცემთა მაღალი სიჩქარით გაცვლა კონტროლერებს შორის და კონტროლერებსა და სენსორებს შორის მოითხოვს სტაბილურ ავტობუსის ტექნოლოგიას, როგორიცაა CANopen, EtherCAT და სხვა რეალურ დროში სამრეწველო Ethernet პროტოკოლები.
გარე კომუნიკაცია: უკაბელო საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების მეშვეობით, როგორიცაა Wi Fi, 5G, Bluetooth და ა.შ., რობოტებს შეუძლიათ ურთიერთქმედება სხვა მოწყობილობებთან და ღრუბლოვან სერვერებთან დისტანციური მონიტორინგის, პროგრამის განახლებების, დიდი მონაცემების ანალიზისა და სხვა ფუნქციების მისაღწევად.
8. ენერგიისა და ენერგიის მენეჯმენტი
ელექტროენერგიის სისტემა: აირჩიეთ რობოტის დატვირთვის მახასიათებლებისთვის შესაფერისი კვების წყარო და შეიმუშავეთ ენერგიის გონივრული მართვის სისტემა, რათა უზრუნველყოთ გრძელვადიანი სტაბილური მუშაობა და დააკმაყოფილოთ უეცარი მაღალი სიმძლავრის მოთხოვნები.
ენერგიის აღდგენისა და ენერგიის დაზოგვის ტექნოლოგია: ზოგიერთმა მოწინავე რობოტმა სისტემამ დაიწყო ენერგიის აღდგენის ტექნოლოგიის გამოყენება, რომელიც გარდაქმნის მექანიკურ ენერგიას ელექტრო ენერგიის შესანახად შენელების დროს, რათა გააუმჯობესოს საერთო ენერგოეფექტურობა.
9. პროგრამული უზრუნველყოფის და ალგორითმის დონე
მოძრაობის დაგეგმვისა და კონტროლის ალგორითმები: ტრაექტორიის გენერირებიდან და ბილიკის ოპტიმიზაციიდან შეჯახების აღმოჩენისა და დაბრკოლებების თავიდან აცილების სტრატეგიებამდე, მოწინავე ალგორითმები მხარს უჭერენ რობოტების ეფექტურ და ზუსტ მოძრაობას.
ხელოვნური ინტელექტი და ავტონომიური სწავლება: ტექნოლოგიების გამოყენებით, როგორიცაა მანქანათმცოდნეობა და ღრმა სწავლა, რობოტებს შეუძლიათ მუდმივად ივარჯიშონ და გაიმეორონ, რათა გააუმჯობესონ თავიანთი დავალების შესრულების შესაძლებლობები, რაც საშუალებას მისცემს უფრო რთული გადაწყვეტილების მიღების ლოგიკას და ავტონომიურ ქცევას.
10.ადამიანის კომპიუტერთან ურთიერთქმედების ტექნოლოგია
აპლიკაციის ბევრ სცენარში, განსაკუთრებით სერვის რობოტებისა და თანამშრომლობითი რობოტების სფეროებში, ადამიანისა და კომპიუტერის ურთიერთქმედების ჰუმანიზებული ტექნოლოგია გადამწყვეტია:
მეტყველების ამოცნობა და სინთეზი: ბუნებრივი ენის დამუშავების (NLP) ტექნოლოგიის ინტეგრირებით, რობოტებს შეუძლიათ გაიგონ ადამიანის ხმოვანი ბრძანებები და უზრუნველყონ უკუკავშირი მკაფიო და ბუნებრივ მეტყველებაში.
ტაქტილური ურთიერთქმედება: შექმენით რობოტები ტაქტილური უკუკავშირის მექანიზმებით, რომლებსაც შეუძლიათ რეალისტური ტაქტილური შეგრძნებების სიმულაცია, გაზარდონ მომხმარებლის გამოცდილება და უსაფრთხოება ოპერაციის ან ურთიერთქმედების დროს.
ჟესტების ამოცნობა: კომპიუტერული ხედვის ტექნოლოგიის გამოყენება ადამიანის ჟესტების გადასაღებად და გასაანალიზებლად, რაც საშუალებას აძლევს რობოტებს უპასუხონ არაკონტაქტური ჟესტების ბრძანებებს და მიაღწიონ ინტუიციურ ოპერაციულ კონტროლს.
სახის გამოხატვისა და ემოციების გამოთვლა: სოციალურ რობოტებს აქვთ სახის გამოხატვის სისტემები და ემოციების ამოცნობის შესაძლებლობები, რომლებსაც შეუძლიათ გამოხატონ ემოციები, რითაც უკეთ მოერგებიან ადამიანების ემოციურ საჭიროებებს და აუმჯობესებენ კომუნიკაციის ეფექტურობას.
გამოქვეყნების დრო: სექ-05-2024