Den strukturelle utformingen av en robotbestemmer funksjonalitet, ytelse og anvendelsesområde. Roboter er vanligvis sammensatt av flere deler, hver med sin spesifikke funksjon og rolle. Følgende er en typisk robotstruktursammensetning og funksjonene til hver del:
1. Karosseri/Chassis
Definisjon: Hovedrammeverket til en robot som brukes til å støtte og koble sammen andre komponenter.
Materialer: Høyfaste legeringer, plast eller komposittmaterialer brukes vanligvis.
• Funksjon:
• Støtte og beskytte interne komponenter.
Gi grunnlaget for installasjon av andre komponenter.
Sikre stabiliteten og stivheten til den generelle strukturen.
2. Ledd/skuespillere
Definisjon: De bevegelige delene som gjør at en robot kan bevege seg.
• Type:
Elektriske motorer: brukes til rotasjonsbevegelse.
Hydrauliske aktuatorer: brukes til bevegelser som krever høyt dreiemoment.
Pneumatiske aktuatorer: brukes til bevegelser som krever rask respons.
Servomotorer: brukes til høypresisjonsposisjonering.
• Funksjon:
Innse bevegelsen til roboter.
Kontroller hastigheten, retningen og bevegelseskraften.
3. Sensorer
Definisjon: En enhet som brukes til å oppfatte det ytre miljøet eller sin egen tilstand.
• Type:
Posisjonssensorer: som kodere, brukes til å oppdage leddposisjoner.
Kraft-/momentsensorer: Brukes til å oppdage kontaktkrefter.
Visuelle sensorer/kameraer: Brukes til bildegjenkjenning og miljøoppfatning.
Avstandssensorer, som f.eksultralydsensorer og LiDAR, brukes til avstandsmåling.
Temperatursensorer: brukes til å overvåke miljø- eller interntemperatur.
Taktile sensorer: Brukes til å føle berøring.
Inertial Measurement Unit (IMU): brukes til å oppdage akselerasjon og vinkelhastighet.
• Funksjon:
Gi data om samspillet mellom roboter og det ytre miljøet.
Innse roboters persepsjonsevne.
4. Kontrollsystem
Definisjon: Et maskinvare- og programvaresystem som er ansvarlig for å motta sensordata, behandle informasjon og utstede instruksjoner til aktuatorer.
• Komponenter:
Central Processing Unit (CPU): Behandling av beregningsoppgaver.
Minne: Lagrer programmer og data.
Inngangs-/utgangsgrensesnitt: Koble til sensorer og aktuatorer.
Kommunikasjonsmodul: Implementer kommunikasjon med andre enheter.
Programvare: inkludert operativsystemer, drivere, kontrollalgoritmer, etc.
• Funksjon:
• Kontroller bevegelsen til roboten.
Realiser intelligent beslutningstaking av roboter.
• Utveksle data med eksterne systemer.
5. Strømforsyningssystem
Definisjon: En enhet som gir energi til roboter.
• Type:
Batteri: Vanligvis brukt for bærbare roboter.
AC-strømforsyning: Vanligvis brukt for faste roboter.
DC strømforsyning: Egnet for situasjoner som krever stabil spenning.
• Funksjon:
Gi kraft til roboten.
Administrer energiallokering og lagring.
6. Overføringssystem
Definisjon: Et system som overfører kraft fra aktuatorer til bevegelige deler.
• Type:
Girkasse: Brukes til å endre hastighet og dreiemoment.
Belteoverføring: Brukes til å overføre kraft over lange avstander.
Kjedeoverføring: Egnet for situasjoner som krever høy pålitelighet.
Blyskrueoverføring: Brukes for lineær bevegelse.
• Funksjon:
Overfør kraften til aktuatoren til de bevegelige delene.
Realiser konverteringen av hastighet og dreiemoment.
7. Manipulator
Definisjon: En mekanisk struktur som brukes til å utføre spesifikke oppgaver.
• Komponenter:
• Ledd: Oppnå flere grader av bevegelsesfrihet.
Slutteffektorer: brukes til å utføre spesifikke oppgaver som gripere, sugekopper, etc.
• Funksjon:
• Oppnå presis gjenstandsgrep og plassering.
• Fullføre komplekse driftsoppgaver.
8. Mobil plattform
Definisjon: Den delen som gjør at en robot kan bevege seg autonomt.
• Type:
Hjul: Egnet for flate overflater.
Sporet: Egnet for komplekse terreng.
Legged: Egnet for ulike terreng.
• Funksjon:
Realiser autonom bevegelse av roboter.
Tilpasse seg ulike arbeidsmiljøer.
sammendrag
Den strukturelle utformingen av roboterer en kompleks prosess som involverer kunnskap og teknologi fra flere disipliner. En komplett robot består vanligvis av en kropp, ledd, sensorer, kontrollsystem, kraftsystem, overføringssystem, robotarm og mobil plattform. Hver del har sin spesifikke funksjon og rolle, som sammen bestemmer ytelsen og anvendelsesomfanget til roboten. Rimelig strukturell design kan gjøre det mulig for roboter å oppnå maksimal effektivitet i spesifikke applikasjonsscenarier.
Innleggstid: 18. oktober 2024
