Projekt konstrukcyjny robotaokreśla jego funkcjonalność, wydajność i zakres zastosowania. Roboty składają się zazwyczaj z wielu części, z których każda ma określoną funkcję i rolę. Poniżej przedstawiono typowy skład konstrukcji robota i funkcje każdej części:
1. Nadwozie/podwozie
Definicja: Główna struktura robota służąca do podtrzymywania i łączenia innych komponentów.
Materiały: Zwykle stosuje się stopy o wysokiej wytrzymałości, tworzywa sztuczne lub materiały kompozytowe.
• Funkcja:
• Wspieraj i chroń komponenty wewnętrzne.
Zapewnij podstawę do zainstalowania innych komponentów.
Zapewnij stabilność i sztywność całej konstrukcji.
2. Stawy/Aktorzy
Definicja: Ruchome części umożliwiające robotowi poruszanie się.
• Typ:
Silniki elektryczne: używane do ruchu obrotowego.
Siłowniki hydrauliczne: stosowane do ruchów wymagających wysokiego momentu obrotowego.
Siłowniki pneumatyczne: stosowane do ruchów wymagających szybkiej reakcji.
Serwomotory: używane do precyzyjnego pozycjonowania.
• Funkcja:
Zrealizuj ruch robotów.
Kontroluj prędkość, kierunek i siłę ruchu.
3. Czujniki
Definicja: Urządzenie służące do postrzegania środowiska zewnętrznego lub własnego stanu.
• Typ:
Czujniki położenia: takie jak enkodery, używane do wykrywania pozycji stawów.
Czujniki siły/momentu obrotowego: używane do wykrywania sił kontaktowych.
Czujniki/kamery wizualne: używane do rozpoznawania obrazu i percepcji otoczenia.
Czujniki odległości, takie jakczujniki ultradźwiękowe i LiDAR, służą do pomiaru odległości.
Czujniki temperatury: używane do monitorowania temperatury otoczenia lub wewnętrznej.
Czujniki dotykowe: używane do wykrywania dotyku.
Inercyjna jednostka pomiarowa (IMU): używana do wykrywania przyspieszenia i prędkości kątowej.
• Funkcja:
Dostarczanie danych na temat interakcji robotów ze środowiskiem zewnętrznym.
Uświadom sobie zdolność percepcji robotów.
4. System sterowania
Definicja: System sprzętu i oprogramowania odpowiedzialny za odbieranie danych z czujników, przetwarzanie informacji i wydawanie instrukcji do elementów wykonawczych.
• Komponenty:
Jednostka centralna (CPU): Przetwarzanie zadań obliczeniowych.
Pamięć: przechowuje programy i dane.
Interfejsy wejścia/wyjścia: podłącz czujniki i elementy wykonawcze.
Moduł komunikacyjny: Implementuj komunikację z innymi urządzeniami.
Oprogramowanie: w tym systemy operacyjne, sterowniki, algorytmy sterujące itp.
• Funkcja:
• Kontroluj ruch robota.
Realizuj inteligentne podejmowanie decyzji przez roboty.
• Wymiana danych z systemami zewnętrznymi.
5. Układ zasilania
Definicja: Urządzenie dostarczające energię robotom.
• Typ:
Bateria: powszechnie stosowana w robotach przenośnych.
Zasilacz prądu przemiennego: powszechnie stosowany w robotach stacjonarnych.
Zasilanie prądem stałym: Odpowiednie w sytuacjach wymagających stabilnego napięcia.
• Funkcja:
Zapewnij zasilanie robotowi.
Zarządzaj alokacją i magazynowaniem energii.
6. System transmisji
Definicja: System przekazujący moc z siłowników na ruchome części.
• Typ:
Skrzynia biegów: Służy do zmiany prędkości i momentu obrotowego.
Transmisja pasowa: Służy do przenoszenia mocy na duże odległości.
Przekładnia łańcuchowa: odpowiednia do sytuacji wymagających dużej niezawodności.
Przekładnia śrubowa pociągowa: używana do ruchu liniowego.
• Funkcja:
Przenieś moc siłownika na ruchome części.
Zrealizuj konwersję prędkości i momentu obrotowego.
7. Manipulator
Definicja: Konstrukcja mechaniczna używana do wykonywania określonych zadań.
• Komponenty:
• Stawy: Osiągnij wiele stopni swobody ruchu.
Efektory końcowe: służą do wykonywania określonych zadań, takich jak chwytaki, przyssawki itp.
• Funkcja:
• Osiągnij precyzyjne chwytanie i umieszczanie obiektów.
• Wykonuj złożone zadania operacyjne.
8. Platforma mobilna
Definicja: Część umożliwiająca robotowi autonomiczne poruszanie się.
• Typ:
Na kółkach: Nadaje się do płaskich powierzchni.
Gąsienicowe: Odpowiednie na złożone tereny.
Z nogami: Nadaje się do różnych terenów.
• Funkcja:
Realizuj autonomiczny ruch robotów.
Dostosuj się do różnych środowisk pracy.
streszczenie
Projektowanie konstrukcyjne robotówto złożony proces, który wymaga wiedzy i technologii z wielu dziedzin. Kompletny robot zazwyczaj składa się z korpusu, przegubów, czujników, układu sterowania, układu zasilania, układu przeniesienia napędu, ramienia robota i platformy mobilnej. Każda część ma swoją specyficzną funkcję i rolę, które łącznie określają wydajność i zakres zastosowania robota. Rozsądny projekt konstrukcyjny może umożliwić robotom osiągnięcie maksymalnej wydajności w określonych scenariuszach zastosowań.
Czas publikacji: 18 października 2024 r
