Katika teknolojia ya kisasa ya robotiki, haswa katika uwanja wa roboti za viwandani, teknolojia tano muhimu zinajumuishaservo motors, reducers, viungo mwendo, vidhibiti, na actuators. Teknolojia hizi kuu kwa pamoja huunda mfumo unaobadilika na udhibiti wa roboti, kuhakikisha kwamba roboti inaweza kufikia udhibiti sahihi, wa haraka na unaonyumbulika wa mwendo na utekelezaji wa kazi. Ifuatayo itatoa uchambuzi wa kina wa teknolojia hizi tano muhimu:
1. Servo motor
Servo motors ni "moyo" wa mifumo ya nguvu ya roboti, inayohusika na kubadilisha nishati ya umeme kuwa nishati ya mitambo na kuendesha harakati za viungo mbalimbali vya roboti. Faida kuu ya motors za servo iko katika msimamo wao wa usahihi wa juu, kasi, na uwezo wa kudhibiti torque.
Kanuni ya kufanya kazi: Motors za Servo kwa kawaida hutumia motors za kudumu za sumaku zinazofanana (PMSM) au motors za sasa za servo (AC Servo) ili kudhibiti kwa usahihi nafasi na kasi ya rota ya motor kwa kubadilisha awamu ya sasa ya kuingiza. Kisimbaji kilichojengewa ndani hutoa mawimbi ya muda halisi, na kutengeneza mfumo wa udhibiti wa kitanzi kilichofungwa ili kufikia mwitikio wa hali ya juu na udhibiti sahihi.
Sifa: Mota za Servo zina sifa za anuwai ya kasi, ufanisi wa juu, hali ya chini, n.k. Zinaweza kukamilisha hatua za kuongeza kasi, kupunguza kasi na kuweka nafasi kwa muda mfupi sana, ambayo ni muhimu kwa utumaji wa roboti zinazohitaji kusimama mara kwa mara na kuweka nafasi sahihi. .
Udhibiti wa akili: Mota za kisasa za servo pia huunganisha algoriti za hali ya juu kama vile udhibiti wa PID, udhibiti unaobadilika, n.k., ambao unaweza kurekebisha kiotomatiki vigezo kulingana na mabadiliko ya mzigo ili kudumisha utendakazi thabiti.
2. Kipunguzaji
Kazi: Kipunguzaji kimeunganishwa kati ya injini ya servo na kiunganishi cha roboti, na kazi yake kuu ni kupunguza pato la mzunguko wa kasi wa gari, kuongeza torque, na kukidhi mahitaji ya torque ya juu na kasi ya chini ya pamoja ya roboti. .
Aina: Vipunguzi vinavyotumiwa kwa kawaida ni pamoja na vipunguzi vya harmonic na vipunguza RV. Miongoni mwao,Vipunguza RVzinafaa hasa kwa miundo ya pamoja ya mihimili mingi katika roboti za viwandani kutokana na uthabiti wao wa juu, usahihi wa juu, na uwiano mkubwa wa maambukizi.
Pointi za kiufundi: Usahihi wa utengenezaji wa kipunguzaji huathiri moja kwa moja usahihi wa uwekaji nafasi unaorudiwa na uthabiti wa uendeshaji wa roboti. Kibali cha mesh ya gia ya ndani ya vipunguzaji vya hali ya juu ni ndogo sana, na wanahitaji kuwa na upinzani mzuri wa kuvaa na maisha marefu ya huduma.
4. Mdhibiti
Utendaji wa msingi: Kidhibiti ni ubongo wa roboti, ambayo hupokea maagizo na kudhibiti hali ya mwendo wa kila kiungo kulingana na programu zilizowekwa mapema au matokeo ya hesabu ya wakati halisi.
Usanifu wa kiufundi: Kulingana na mifumo iliyopachikwa, kidhibiti huunganisha saketi za maunzi, vichakataji mawimbi ya dijiti, vidhibiti vidogo, na violesura mbalimbali ili kufikia utendakazi changamano kama vile kupanga mwendo, kutengeneza trajectory na muunganisho wa data ya vitambuzi.
Kanuni za udhibiti wa hali ya juu:Vidhibiti vya kisasa vya robotikwa kawaida hutumia nadharia za udhibiti wa hali ya juu kama vile Model Predictive Control (MPC), Udhibiti wa Muundo Unaobadilika wa Hali ya Kutelezesha (SMC), Udhibiti wa Mantiki wa Fuzzy (FLC), na Udhibiti wa Kurekebisha ili kushughulikia changamoto za udhibiti katika mahitaji changamano ya kazi na mazingira yasiyo na uhakika.
5. Mtekelezaji
Ufafanuzi na Kazi: Kitendaji ni kifaa ambacho hubadilisha mawimbi ya umeme yanayotolewa na kidhibiti kuwa vitendo halisi vya kimwili. Kawaida inarejelea kitengo kamili cha kuendesha kinachojumuisha motors za servo, vipunguzaji, na vipengee vya kiufundi vinavyohusiana.
Lazimisha udhibiti na udhibiti wa nafasi: Kiwezeshaji hakihitaji tu kufikia udhibiti sahihi wa nafasi, lakini pia kinahitaji kutekeleza udhibiti wa torati au mguso wa maoni kwa baadhi ya mikusanyiko sahihi au roboti za urekebishaji wa kimatibabu, yaani, hali ya udhibiti wa nguvu, ili kuhakikisha unyeti wa nguvu na usalama wakati wa kufanya kazi. mchakato wa operesheni.
Upungufu na Ushirikiano: Katika roboti nyingi za pamoja, waendeshaji mbalimbali wanahitaji kuratibu kazi zao, na mikakati ya udhibiti wa hali ya juu hutumiwa kushughulikia athari za kuunganisha kati ya viungo, kufikia mwendo unaonyumbulika na uboreshaji wa njia ya roboti katika nafasi.
6. Teknolojia ya sensorer
Ingawa haijatajwa kwa uwazi katika teknolojia tano muhimu, teknolojia ya vitambuzi ni sehemu muhimu kwa roboti kufikia utambuzi na kufanya maamuzi kwa akili. Kwa roboti za kisasa zenye usahihi wa hali ya juu na akili, kuunganisha vitambuzi vingi (kama vile vitambuzi vya nafasi, vitambuzi vya torati, vitambuzi vya kuona, n.k.) ili kupata taarifa za mazingira na hali binafsi ni muhimu.
Sensorer za nafasi na kasi: Kisimbaji kimewekwa kwenye injini ya servo ili kutoa maoni ya wakati halisi na kasi, na kutengeneza mfumo wa udhibiti wa kitanzi kilichofungwa; Kwa kuongeza, sensorer za pembe za pamoja zinaweza kupima kwa usahihi angle halisi ya mzunguko wa kila kiungo kinachohamia.
Vihisi vya nguvu na toko: vilivyopachikwa katika kiathiri mwisho cha vitendaji au roboti, vinavyotumika kuhisi nguvu ya mawasiliano na torati, kuwezesha roboti kuwa na uwezo wa kufanya kazi vizuri na sifa za mwingiliano salama.
Vihisi vya utambuzi na mazingira: ikiwa ni pamoja na kamera, LiDAR, kamera za kina, n.k., zinazotumika kwa ajili ya ujenzi wa eneo la 3D, utambuzi na ufuatiliaji lengwa, urambazaji wa kuepuka vizuizi na utendaji mwingine, kuwezesha roboti kukabiliana na mazingira yanayobadilika na kufanya maamuzi yanayolingana.
7. Teknolojia ya Mawasiliano na Mtandao
Teknolojia ya mawasiliano bora na usanifu wa mtandao ni muhimu kwa usawa katika mifumo ya roboti nyingi na hali za udhibiti wa kijijini.
Mawasiliano ya ndani: Ubadilishanaji wa data ya kasi ya juu kati ya vidhibiti na kati ya vidhibiti na vitambuzi huhitaji teknolojia thabiti ya basi, kama vile CANopen, EtherCAT, na itifaki zingine za Ethernet za viwandani za wakati halisi.
Mawasiliano ya nje: Kupitia teknolojia za mawasiliano zisizotumia waya kama vile Wi Fi, 5G, Bluetooth, n.k., roboti zinaweza kuingiliana na vifaa vingine na seva za wingu ili kufikia ufuatiliaji wa mbali, masasisho ya programu, uchanganuzi mkubwa wa data na vipengele vingine.
8. Usimamizi wa Nishati na Nguvu
Mfumo wa nishati: Chagua usambazaji wa umeme unaofaa kwa sifa za mzigo wa kazi wa roboti, na uunda mfumo unaofaa wa usimamizi wa nishati ili kuhakikisha utendakazi thabiti wa muda mrefu na kukidhi mahitaji ya ghafla ya nguvu ya juu.
Teknolojia ya kurejesha nishati na kuokoa nishati: Baadhi ya mifumo ya hali ya juu ya roboti imeanza kutumia teknolojia ya kurejesha nishati, ambayo hubadilisha nishati ya kimitambo kuwa hifadhi ya nishati ya umeme wakati wa kupunguza kasi ili kuboresha ufanisi wa nishati kwa ujumla.
9. Kiwango cha Programu na Algorithm
Algorithms za kupanga na kudhibiti mwendo: Kuanzia uzalishaji wa trajectory na uboreshaji wa njia hadi ugunduzi wa mgongano na mikakati ya kuzuia vizuizi, algoriti za hali ya juu zinaunga mkono mwendo mzuri na sahihi wa roboti.
Akili Bandia na Mafunzo ya Kujiendesha: Kwa kutumia teknolojia kama vile kujifunza kwa mashine na kujifunza kwa kina, roboti zinaweza kuendelea kutoa mafunzo na kurudia ili kuboresha uwezo wao wa kukamilisha kazi, kuwezesha mantiki ngumu zaidi ya kufanya maamuzi na tabia ya uhuru.
10.Teknolojia ya mwingiliano wa kompyuta ya binadamu
Katika hali nyingi za matumizi, haswa katika nyanja za roboti za huduma na roboti shirikishi, teknolojia ya mwingiliano wa kibinadamu na kompyuta ni muhimu:
Utambuzi na usanisi wa usemi: Kwa kuunganisha teknolojia ya usindikaji wa lugha asilia (NLP), roboti zinaweza kuelewa amri za sauti za binadamu na kutoa maoni katika usemi wazi na wa asili.
Mwingiliano wa kugusa: Tengeneza roboti zilizo na mbinu za kutoa maoni zinazoguswa ambazo zinaweza kuiga hisia halisi za kugusa, kuboresha hali ya utumiaji na usalama wakati wa operesheni au mwingiliano.
Utambuzi wa ishara: Kutumia teknolojia ya kuona kwa kompyuta kunasa na kuchanganua ishara za binadamu, kuwezesha roboti kujibu amri za ishara zisizo za mawasiliano na kufikia udhibiti angavu wa utendaji.
Kuhesabu sura ya uso na hisia: Roboti za kijamii zina mifumo ya sura ya uso na uwezo wa utambuzi wa hisia ambao unaweza kuelezea hisia, na hivyo kuzoea mahitaji ya kihemko ya watu na kuboresha ufanisi wa mawasiliano.
Muda wa kutuma: Sep-05-2024
