Zamonaviy robototexnika texnologiyasida, ayniqsa sanoat robotlari sohasida beshta asosiy texnologiya kiradiservo motorlar, reduktorlar, harakat bo'g'inlari, kontrollerlar va aktuatorlar. Ushbu asosiy texnologiyalar robotning dinamik tizimi va boshqaruv tizimini birgalikda qurib, robotning aniq, tez va moslashuvchan harakatni boshqarish va vazifalarni bajarishini ta'minlaydi. Quyida ushbu beshta asosiy texnologiyaning chuqur tahlili taqdim etiladi:
1. Servo motor
Servo motorlar robot quvvat tizimlarining "yuragi" bo'lib, elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirish va robotning turli bo'g'inlari harakatini boshqarish uchun javobgardir. Servo motorlarning asosiy ustunligi ularning yuqori aniqlikdagi holati, tezligi va momentni boshqarish imkoniyatlaridadir.
Ish printsipi: Servo motorlar odatda kirish oqimining fazasini o'zgartirib, vosita rotorining holatini va tezligini aniq nazorat qilish uchun doimiy magnit sinxron motorlar (PMSM) yoki o'zgaruvchan tok servo motorlar (AC Servo) dan foydalanadi. O'rnatilgan enkoder yuqori dinamik javob va aniq nazoratga erishish uchun yopiq pastadirli boshqaruv tizimini shakllantirib, real vaqtda qayta aloqa signallarini beradi.
Xususiyatlari: Servo motorlar keng tezlik diapazoni, yuqori samaradorlik, past inersiya va boshqalar xususiyatlariga ega. Ular tezlashtirish, sekinlashtirish va joylashishni aniqlash harakatlarini juda qisqa vaqt ichida bajarishi mumkin, bu tez-tez ishga tushirishni to'xtatish va aniq joylashishni aniqlashni talab qiladigan robot ilovalari uchun juda muhimdir. .
Intellektual boshqaruv: Zamonaviy servo motorlar, shuningdek, barqaror ishlashni ta'minlash uchun yuk o'zgarishlariga ko'ra parametrlarni avtomatik ravishda sozlashi mumkin bo'lgan PID boshqaruvi, adaptiv boshqaruv va boshqalar kabi ilg'or algoritmlarni birlashtiradi.
2. Reduktor
Funktsiya: Reduktor servo vosita va robot bo'g'ini o'rtasida ulanadi va uning asosiy vazifasi dvigatelning yuqori tezlikda aylanish chiqishini kamaytirish, momentni oshirish va robot bo'g'inining yuqori moment va past tezligi talablariga javob berishdir. .
Turi: Odatda ishlatiladigan reduktorlarga garmonik reduktorlar va RV reduktorlari kiradi. Ular orasida,RV reduktorlariyuqori qattiqlik, yuqori aniqlik va katta uzatish nisbati tufayli sanoat robotlarida ko'p o'qli qo'shma tuzilmalar uchun ayniqsa mos keladi.
Texnik nuqtalar: Reduktorning ishlab chiqarish aniqligi to'g'ridan-to'g'ri robotning takroriy joylashish aniqligi va ish barqarorligiga ta'sir qiladi. Yuqori darajadagi reduktorlarning ichki tishli to'r bo'shlig'i juda kichik va ular yaxshi aşınmaya bardoshli va uzoq xizmat qilish muddatiga ega bo'lishi kerak.
4. Nazoratchi
Asosiy funktsiya: Kontroller robotning miyasi bo'lib, u ko'rsatmalar oladi va oldindan o'rnatilgan dasturlar yoki real vaqtda hisoblash natijalari asosida har bir bo'g'inning harakat holatini boshqaradi.
Texnik arxitektura: O'rnatilgan tizimlarga asoslanib, boshqaruvchi apparat sxemalarini, raqamli signal protsessorlarini, mikrokontrollerlarni va harakatni rejalashtirish, traektoriyani yaratish va sensor ma'lumotlarini birlashtirish kabi murakkab funktsiyalarga erishish uchun turli interfeyslarni birlashtiradi.
Kengaytirilgan boshqaruv algoritmlari:Zamonaviy robot boshqaruvchilariMurakkab vazifa talablari va noaniq muhitlarda boshqaruv muammolarini hal qilish uchun odatda Model bashoratli boshqaruv (MPC), toymasin rejim o'zgaruvchan tuzilmani boshqarish (SMC), noaniq mantiq nazorati (FLC) va adaptiv boshqaruv kabi ilg'or boshqaruv nazariyalarini qabul qiladi.
5. Ijrochi
Ta'rif va funktsiya: Aktuator - bu kontroller tomonidan chiqarilgan elektr signallarini haqiqiy jismoniy harakatlarga aylantiruvchi qurilma. Bu odatda servo motorlar, reduktorlar va tegishli mexanik qismlardan tashkil topgan to'liq haydash birligiga ishora qiladi.
Kuchni nazorat qilish va pozitsiyani boshqarish: Aktuator nafaqat aniq pozitsiyani boshqarishga erishishi kerak, balki ba'zi bir nozik yig'ish yoki tibbiy reabilitatsiya robotlari uchun moment yoki teginish bilan qayta aloqa nazoratini amalga oshirishi kerak, ya'ni kuchni boshqarish rejimida kuch sezgirligi va xavfsizlikni ta'minlashi kerak. operatsiya jarayoni.
Ortiqchalik va hamkorlik: Ko'p qo'shma robotlarda turli aktuatorlar o'z ishlarini muvofiqlashtirishi kerak va bo'g'inlar orasidagi bog'lanish effektlarini boshqarish, robotning kosmosda moslashuvchan harakati va yo'lini optimallashtirish uchun ilg'or boshqaruv strategiyalari qo'llaniladi.
6. Sensor texnologiyasi
Beshta asosiy texnologiyada aniq aytilmagan bo'lsa-da, sensor texnologiyasi robotlar uchun idrok etish va aqlli qaror qabul qilish uchun muhim komponent hisoblanadi. Yuqori aniqlikdagi va aqlli zamonaviy robotlar uchun atrof-muhit va o'z-o'zidan holat ma'lumotlarini olish uchun bir nechta sensorlarni (masalan, joylashuv sensorlari, moment sensorlari, ko'rish sensorlari va boshqalar) birlashtirish juda muhimdir.
Joylashuv va tezlik sensorlari: Enkoder yopiq pastadirli boshqaruv tizimini shakllantirib, real vaqt rejimida joylashuv va tezlikni qaytarish uchun servo motorga o'rnatiladi; Bundan tashqari, qo'shma burchak sensorlari har bir harakatlanuvchi bo'g'inning haqiqiy aylanish burchagini aniq o'lchashi mumkin.
Kuch va moment datchiklari: qo'zg'atuvchi yoki robotlarning so'nggi effektoriga o'rnatilgan bo'lib, aloqa kuchi va momentni sezish uchun ishlatiladi, bu robotlarga silliq ishlash qobiliyatiga va xavfsiz o'zaro ta'sir qilish xususiyatlariga ega bo'lish imkonini beradi.
Vizual va atrof-muhitni idrok etish sensorlari: shu jumladan kameralar, LiDAR, chuqurlik kameralari va boshqalar, ular sahnani 3D rekonstruksiya qilish, nishonni aniqlash va kuzatish, to'siqlardan qochish navigatsiyasi va boshqa funktsiyalar uchun ishlatiladi, bu robotlarga dinamik muhitga moslashish va tegishli qarorlar qabul qilish imkonini beradi.
7. Aloqa va tarmoq texnologiyasi
Ko'p robotli tizimlar va masofadan boshqarish stsenariylarida samarali aloqa texnologiyasi va tarmoq arxitekturasi bir xil darajada muhimdir
Ichki aloqa: Kontrollerlar va kontrollerlar va sensorlar o'rtasida yuqori tezlikdagi ma'lumotlar almashinuvi uchun CANopen, EtherCAT va boshqa real vaqtda sanoat chekilgan protokollari kabi barqaror avtobus texnologiyasi talab qilinadi.
Tashqi aloqa: Wi Fi, 5G, Bluetooth va boshqalar kabi simsiz aloqa texnologiyalari orqali robotlar masofaviy monitoring, dastur yangilanishi, katta maʼlumotlarni tahlil qilish va boshqa funksiyalarga erishish uchun boshqa qurilmalar va bulut serverlari bilan oʻzaro aloqada boʻlishi mumkin.
8. Energiya va quvvatni boshqarish
Quvvat tizimi: Robotning ish yukining xususiyatlariga mos keladigan quvvat manbaini tanlang va uzoq muddatli barqaror ishlashni ta'minlash va to'satdan yuqori quvvat talablarini qondirish uchun oqilona quvvat boshqaruv tizimini loyihalash.
Energiyani qayta tiklash va energiyani tejash texnologiyasi: Ba'zi ilg'or robot tizimlari energiyani qayta tiklash texnologiyasini qabul qila boshladilar, bu esa umumiy energiya samaradorligini oshirish uchun sekinlashuv vaqtida mexanik energiyani elektr energiyasini saqlashga aylantiradi.
9. Dasturiy ta'minot va algoritm darajasi
Harakatni rejalashtirish va boshqarish algoritmlari: Traektoriyani yaratish va yo'lni optimallashtirishdan to to'qnashuvni aniqlash va to'siqlardan qochish strategiyalarigacha, ilg'or algoritmlar robotlarning samarali va aniq harakatini qo'llab-quvvatlaydi.
Sun'iy intellekt va avtonom o'rganish: Mashinani o'rganish va chuqur o'rganish kabi texnologiyalardan foydalangan holda, robotlar doimiy ravishda o'qitishlari va vazifalarni bajarish qobiliyatlarini yaxshilash uchun takrorlashlari mumkin, bu esa yanada murakkab qarorlar qabul qilish mantig'i va avtonom xatti-harakatlarni ta'minlaydi.
10.Inson kompyuterining o'zaro ta'siri texnologiyasi
Ko'pgina dastur stsenariylarida, ayniqsa xizmat ko'rsatish robotlari va hamkorlikdagi robotlar sohalarida inson va kompyuter o'zaro ta'sirining insoniylashtirilgan texnologiyasi juda muhim:
Nutqni aniqlash va sintez qilish: Tabiiy tilni qayta ishlash (NLP) texnologiyasini integratsiyalashgan holda, robotlar inson ovozli buyruqlarini tushuna oladi va aniq va tabiiy nutqda fikr bildira oladi.
Taktil o'zaro ta'sir: Haqiqiy teginish hissiyotlarini taqlid qilishi mumkin bo'lgan sensorli qayta aloqa mexanizmlariga ega robotlarni loyihalash, foydalanuvchi tajribasini va ishlash yoki o'zaro ta'sir davomida xavfsizlikni oshiradi.
Imo-ishoralarni aniqlash: inson imo-ishoralarini qo'lga olish va tahlil qilish uchun kompyuter ko'rish texnologiyasidan foydalanish, robotlarga kontaktsiz imo-ishora buyruqlariga javob berish va intuitiv operatsion boshqaruvga erishish imkonini beradi.
Yuz ifodasi va his-tuyg'ularni hisoblash: Ijtimoiy robotlar his-tuyg'ularni ifoda eta oladigan, shu bilan odamlarning hissiy ehtiyojlariga yaxshiroq moslasha oladigan va muloqot samaradorligini oshiradigan yuz ifodasi tizimlari va hissiyotlarni aniqlash qobiliyatiga ega.
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 05-sentabr
