Proiectarea structurală a unui robotdetermină funcționalitatea, performanța și domeniul de aplicare. Roboții sunt de obicei compuși din mai multe părți, fiecare cu funcția și rolul său specific. Următoarea este o compoziție tipică a structurii robotului și funcțiile fiecărei părți:
1. Caroseria/Sasiul
Definiție: Cadrul principal al unui robot folosit pentru a susține și conecta alte componente.
Materiale: de obicei sunt utilizate aliaje de înaltă rezistență, materiale plastice sau materiale compozite.
• Funcție:
• Sprijiniți și protejați componentele interne.
Asigurați baza pentru instalarea altor componente.
Asigurați stabilitatea și rigiditatea structurii generale.
2. Articole/Actori
Definiție: părțile mobile care permit unui robot să se miște.
• Tip:
Motoare electrice: utilizate pentru mișcarea de rotație.
Servomotoare hidraulice: utilizate pentru mișcări care necesită un cuplu mare.
Actuatoare pneumatice: utilizate pentru mișcări care necesită răspuns rapid.
Servomotoare: utilizate pentru poziționare de înaltă precizie.
• Funcție:
Realizați mișcarea roboților.
Controlați viteza, direcția și forța mișcării.
3. Senzori
Definiție: Un dispozitiv folosit pentru a percepe mediul extern sau propria stare.
• Tip:
Senzori de poziție: cum ar fi codificatoarele, utilizate pentru a detecta pozițiile articulațiilor.
Senzori de forță/cuplu: utilizați pentru a detecta forțele de contact.
Senzori vizuali/Camere: Utilizați pentru recunoașterea imaginilor și percepția mediului.
Senzori de distanță, cum ar fisenzori ultrasonici și LiDAR, sunt folosite pentru măsurarea distanței.
Senzori de temperatură: utilizați pentru a monitoriza temperatura ambientală sau internă.
Senzori tactili: Utilizați pentru a detecta atingerea.
Unitate de măsurare inerțială (IMU): utilizată pentru a detecta accelerația și viteza unghiulară.
• Funcție:
Furnizați date despre interacțiunea dintre roboți și mediul extern.
Realizați capacitatea de percepție a roboților.
4. Sistem de control
Definiție: Un sistem hardware și software responsabil pentru primirea datelor senzorilor, procesarea informațiilor și emiterea de instrucțiuni pentru actuatori.
• Componente:
Unitate centrală de procesare (CPU): Prelucrarea sarcinilor de calcul.
Memorie: Stochează programe și date.
Interfețe de intrare/ieșire: Conectați senzori și actuatoare.
Modul de comunicare: implementați comunicarea cu alte dispozitive.
Software: inclusiv sisteme de operare, drivere, algoritmi de control etc.
• Funcție:
• Controlați mișcarea robotului.
Realizați luarea deciziilor inteligente în cazul roboților.
• Schimb de date cu sisteme externe.
5. Sistem de alimentare
Definiție: Un dispozitiv care furnizează energie roboților.
• Tip:
Baterie: folosită în mod obișnuit pentru roboții portabili.
Sursă de alimentare CA: utilizată în mod obișnuit pentru roboții fiși.
Sursă de alimentare CC: potrivită pentru situații care necesită o tensiune stabilă.
• Funcție:
Furnizați putere robotului.
Gestionați alocarea și stocarea energiei.
6. Sistemul de transmisie
Definiție: Un sistem care transferă puterea de la actuatoare la părțile mobile.
• Tip:
Transmisie cu trepte: folosită pentru a schimba viteza și cuplul.
Transmisie cu curea: Folosită pentru transmiterea puterii pe distanțe lungi.
Transmisie cu lanț: Potrivit pentru situații care necesită o fiabilitate ridicată.
Transmisie cu șurub: Folosit pentru mișcare liniară.
• Funcție:
Transferați puterea actuatorului către părțile mobile.
Realizați conversia vitezei și a cuplului.
7. Manipulator
Definiție: O structură mecanică utilizată pentru a îndeplini sarcini specifice.
• Componente:
• Articulații: obțineți mai multe grade de libertate de mișcare.
Efectori de capăt: utilizați pentru a îndeplini sarcini specifice, cum ar fi prinderi, ventuze etc.
• Funcție:
• Obţineţi prinderea şi plasarea precisă a obiectelor.
• Finalizați sarcini operaționale complexe.
8. Platformă mobilă
Definiție: Partea care permite unui robot să se miște în mod autonom.
• Tip:
Cu roți: Potrivit pentru suprafețe plane.
Urmărit: potrivit pentru terenuri complexe.
Cu picioare: Potrivit pentru diverse terenuri.
• Funcție:
Realizați mișcarea autonomă a roboților.
Adaptați-vă la diferite medii de lucru.
rezumat
Proiectarea structurală a roboțiloreste un proces complex care implică cunoștințe și tehnologie din mai multe discipline. Un robot complet constă de obicei dintr-un corp, articulații, senzori, sistem de control, sistem de alimentare, sistem de transmisie, braț robot și platformă mobilă. Fiecare parte are funcția și rolul ei specific, care împreună determină performanța și domeniul de aplicare al robotului. Designul structural rezonabil poate permite roboților să atingă eficiența maximă în scenarii de aplicații specifice.
Ora postării: 18-oct-2024
