Robota konstrukcijas dizainsnosaka tā funkcionalitāti, veiktspēju un pielietojuma jomu. Roboti parasti sastāv no vairākām daļām, katrai no kurām ir sava īpašā funkcija un loma. Šis ir tipisks robota struktūras sastāvs un katras daļas funkcijas:
1. Virsbūve/Šasija
Definīcija: galvenais robota karkass, ko izmanto citu komponentu atbalstam un savienošanai.
Materiāli: parasti tiek izmantoti augstas stiprības sakausējumi, plastmasas vai kompozītmateriāli.
• Funkcija:
• Atbalstiet un aizsargājiet iekšējos komponentus.
Nodrošiniet pamatu citu komponentu uzstādīšanai.
Nodrošiniet kopējās struktūras stabilitāti un stingrību.
2. Savienojumi/Aktieri
Definīcija: kustīgās daļas, kas ļauj robotam pārvietoties.
• Veids:
Elektromotori: izmanto rotācijas kustībai.
Hidrauliskie izpildmehānismi: izmanto kustībām, kurām nepieciešams liels griezes moments.
Pneimatiskie izpildmehānismi: izmanto kustībām, kurām nepieciešama ātra reakcija.
Servo motori: izmanto augstas precizitātes pozicionēšanai.
• Funkcija:
Apzināties robotu kustību.
Kontrolējiet kustības ātrumu, virzienu un spēku.
3. Sensori
Definīcija: ierīce, ko izmanto, lai uztvertu ārējo vidi vai savu stāvokli.
• Veids:
Pozīcijas sensori: piemēram, kodētāji, ko izmanto, lai noteiktu locītavu pozīcijas.
Spēka/griezes momenta sensori: izmanto, lai noteiktu kontaktspēkus.
Vizuālie sensori/kameras: izmanto attēlu atpazīšanai un vides uztverei.
Attāluma sensori, piemēramultraskaņas sensori un LiDAR, tiek izmantoti attāluma mērīšanai.
Temperatūras sensori: izmanto, lai uzraudzītu vides vai iekšējo temperatūru.
Taktilie sensori: izmanto pieskāriena uztveršanai.
Inerciālā mērvienība (IMU): izmanto, lai noteiktu paātrinājumu un leņķisko ātrumu.
• Funkcija:
Sniedziet datus par mijiedarbību starp robotiem un ārējo vidi.
Apzināties robotu uztveres spējas.
4. Vadības sistēma
Definīcija: aparatūras un programmatūras sistēma, kas ir atbildīga par sensoru datu saņemšanu, informācijas apstrādi un instrukciju izdošanu izpildmehānismiem.
• Sastāvdaļas:
Centrālā procesora vienība (CPU): skaitļošanas uzdevumu apstrāde.
Atmiņa: saglabā programmas un datus.
Ievades/izvades saskarnes: pievienojiet sensorus un izpildmehānismus.
Komunikācijas modulis: ieviesiet saziņu ar citām ierīcēm.
Programmatūra: tostarp operētājsistēmas, draiveri, vadības algoritmi utt.
• Funkcija:
• Kontrolēt robota kustību.
Īstenojiet saprātīgu robotu lēmumu pieņemšanu.
• Datu apmaiņa ar ārējām sistēmām.
5. Barošanas sistēma
Definīcija: ierīce, kas nodrošina enerģiju robotiem.
• Veids:
Akumulators: parasti izmanto pārnēsājamiem robotiem.
Maiņstrāvas barošanas avots: parasti izmanto fiksētiem robotiem.
Līdzstrāvas barošanas avots: piemērots situācijām, kurās nepieciešams stabils spriegums.
• Funkcija:
Nodrošiniet robotam jaudu.
Pārvaldiet enerģijas sadali un uzglabāšanu.
6. Pārvades sistēma
Definīcija: sistēma, kas nodod jaudu no izpildmehānismiem uz kustīgām daļām.
• Veids:
Pārnesumkārba: izmanto, lai mainītu ātrumu un griezes momentu.
Jostas transmisija: izmanto jaudas pārsūtīšanai lielos attālumos.
Ķēdes transmisija: piemērota situācijām, kurās nepieciešama augsta uzticamība.
Svina skrūvju transmisija: izmanto lineārai kustībai.
• Funkcija:
Pārnesiet izpildmehānisma jaudu uz kustīgajām daļām.
Īstenojiet ātruma un griezes momenta pārveidošanu.
7. Manipulators
Definīcija: mehāniska struktūra, ko izmanto konkrētu uzdevumu veikšanai.
• Sastāvdaļas:
• Locītavas: panāk daudzveidīgas kustības brīvības pakāpes.
Gala efektori: izmanto, lai veiktu īpašus uzdevumus, piemēram, satvērējus, piesūcekņus utt.
• Funkcija:
• Panākt precīzu objektu satveršanu un novietošanu.
• Pabeigt sarežģītus operatīvos uzdevumus.
8. Mobilā platforma
Definīcija: daļa, kas ļauj robotam pārvietoties autonomi.
• Veids:
Ar riteņiem: piemērots līdzenām virsmām.
Kāpurķēžu: piemērots sarežģītiem reljefiem.
Kāju: piemērots dažādiem reljefiem.
• Funkcija:
Realizēt robotu autonomu kustību.
Pielāgojies dažādām darba vidēm.
kopsavilkums
Robotu konstrukcijas projektēšanair sarežģīts process, kas ietver zināšanas un tehnoloģijas no vairākām disciplīnām. Pilnīgs robots parasti sastāv no korpusa, savienojumiem, sensoriem, vadības sistēmas, barošanas sistēmas, transmisijas sistēmas, robotu rokas un mobilās platformas. Katrai daļai ir sava specifiskā funkcija un loma, kas kopā nosaka robota veiktspēju un pielietojuma apjomu. Saprātīgs konstrukcijas dizains var ļaut robotiem sasniegt maksimālu efektivitāti konkrētos lietojumu scenārijos.
Publicēšanas laiks: 18.10.2024
