Thiết kế cấu trúc của robotxác định chức năng, hiệu suất và phạm vi ứng dụng của nó. Robot thường bao gồm nhiều bộ phận, mỗi bộ phận có chức năng và vai trò cụ thể. Sau đây là thành phần cấu trúc robot điển hình và chức năng của từng bộ phận:
1. Thân/Khung Xe
Định nghĩa: Khung chính của robot dùng để hỗ trợ và kết nối các thành phần khác.
Vật liệu: Hợp kim, nhựa hoặc vật liệu composite có độ bền cao thường được sử dụng.
• Chức năng:
• Hỗ trợ và bảo vệ các bộ phận bên trong.
Cung cấp nền tảng để cài đặt các thành phần khác.
Đảm bảo sự ổn định và độ cứng của cấu trúc tổng thể.
2. Khớp/Diễn viên
Định nghĩa: Các bộ phận chuyển động giúp robot có thể di chuyển.
• Kiểu:
Động cơ điện: dùng để chuyển động quay.
Bộ truyền động thủy lực: dùng cho các chuyển động đòi hỏi mô men xoắn cao.
Bộ truyền động khí nén: được sử dụng cho các chuyển động đòi hỏi phản ứng nhanh.
Động cơ servo: được sử dụng để định vị có độ chính xác cao.
• Chức năng:
Nhận ra sự chuyển động của robot.
Kiểm soát tốc độ, hướng và lực chuyển động.
3. Cảm biến
Định nghĩa: Một thiết bị dùng để nhận biết môi trường bên ngoài hoặc trạng thái của chính nó.
• Kiểu:
Cảm biến vị trí: chẳng hạn như bộ mã hóa, được sử dụng để phát hiện vị trí khớp.
Cảm biến lực/mô-men xoắn: Được sử dụng để phát hiện lực tiếp xúc.
Cảm biến/Camera trực quan: Được sử dụng để nhận dạng hình ảnh và nhận biết môi trường.
Cảm biến khoảng cách, chẳng hạn nhưcảm biến siêu âm và LiDAR, được sử dụng để đo khoảng cách.
Cảm biến nhiệt độ: dùng để theo dõi nhiệt độ môi trường hoặc bên trong.
Cảm biến xúc giác: Được sử dụng để cảm nhận cảm ứng.
Đơn vị đo quán tính (IMU): dùng để phát hiện gia tốc và vận tốc góc.
• Chức năng:
Cung cấp dữ liệu về sự tương tác giữa robot và môi trường bên ngoài.
Nhận ra khả năng nhận thức của robot.
4. Hệ thống điều khiển
Định nghĩa: Một hệ thống phần cứng và phần mềm chịu trách nhiệm nhận dữ liệu cảm biến, xử lý thông tin và đưa ra hướng dẫn cho bộ truyền động.
• Thành phần:
Bộ xử lý trung tâm (CPU): Xử lý các tác vụ tính toán.
Bộ nhớ: Lưu trữ chương trình và dữ liệu.
Giao diện đầu vào/đầu ra: Kết nối cảm biến và bộ truyền động.
Module giao tiếp: Thực hiện giao tiếp với các thiết bị khác.
Phần mềm: bao gồm hệ điều hành, trình điều khiển, thuật toán điều khiển, v.v.
• Chức năng:
• Điều khiển chuyển động của robot.
Thực hiện việc ra quyết định thông minh của robot.
• Trao đổi dữ liệu với hệ thống bên ngoài.
5. Hệ thống cấp điện
Định nghĩa: Một thiết bị cung cấp năng lượng cho robot.
• Kiểu:
Pin: Thường được sử dụng cho robot di động.
Nguồn điện AC: Thường được sử dụng cho robot cố định.
Nguồn điện DC: Thích hợp cho các tình huống cần điện áp ổn định.
• Chức năng:
Cung cấp năng lượng cho robot.
Quản lý phân bổ và lưu trữ năng lượng.
6. Hệ thống truyền động
Định nghĩa: Một hệ thống truyền năng lượng từ bộ truyền động đến các bộ phận chuyển động.
• Kiểu:
Hộp số: Dùng để thay đổi tốc độ và mô men xoắn.
Truyền đai: Được sử dụng để truyền năng lượng trên khoảng cách xa.
Truyền xích: Thích hợp cho những tình huống đòi hỏi độ tin cậy cao.
Truyền trục vít me: Được sử dụng cho chuyển động tuyến tính.
• Chức năng:
Truyền sức mạnh của bộ truyền động đến các bộ phận chuyển động.
Thực hiện việc chuyển đổi tốc độ và mô-men xoắn.
7. Người thao túng
Định nghĩa: Một cấu trúc cơ khí được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể.
• Thành phần:
• Khớp: Đạt được nhiều mức độ chuyển động tự do.
Bộ phận tác động cuối: được sử dụng để thực hiện các nhiệm vụ cụ thể như dụng cụ kẹp, cốc hút, v.v.
• Chức năng:
• Đạt được khả năng nắm bắt và đặt đối tượng chính xác.
• Hoàn thành các nhiệm vụ vận hành phức tạp.
8. Nền tảng di động
Định nghĩa: Bộ phận cho phép robot di chuyển tự động.
• Kiểu:
Có bánh xe: Thích hợp cho các bề mặt phẳng.
Theo dõi: Thích hợp cho địa hình phức tạp.
Chân: Phù hợp với nhiều địa hình khác nhau.
• Chức năng:
Thực hiện chuyển động tự động của robot.
Thích nghi với các môi trường làm việc khác nhau.
bản tóm tắt
Thiết kế cấu trúc của robotlà một quá trình phức tạp liên quan đến kiến thức và công nghệ từ nhiều lĩnh vực khác nhau. Một robot hoàn chỉnh thường bao gồm cơ thể, các khớp, cảm biến, hệ thống điều khiển, hệ thống điện, hệ thống truyền động, cánh tay robot và nền tảng di động. Mỗi bộ phận có chức năng và vai trò cụ thể, cùng quyết định hiệu suất và phạm vi ứng dụng của robot. Thiết kế cấu trúc hợp lý có thể cho phép robot đạt được hiệu quả tối đa trong các tình huống ứng dụng cụ thể.
Thời gian đăng: Oct-18-2024
