1. Роля магнітных кампанентаў у робатах
1.1. Дакладнае пазіцыянаванне
У сістэмах робатаў шырока выкарыстоўваюцца магнітныя датчыкі. Напрыклад, у некаторых прамысловых робатах убудаваныя магнітныя датчыкі могуць выяўляць змены ў навакольным магнітным полі ў рэжыме рэальнага часу. Гэта выяўленне можа дакладна вызначыць становішча і кірунак робата ў трохмернай прасторы, з дакладнасцю да міліметра. Згодна з адпаведнымі статыстычнымі дадзенымі, памылка пазіцыянавання робатаў, якія вызначаюцца з дапамогай магнітных датчыкаў, звычайна знаходзіцца ў межах±5 мм, што дае робатам надзейную гарантыю выканання высокадакладных задач у складаных умовах.
1.2. Эфектыўная навігацыя
Магнітныя палоскі або магнітныя маркеры на зямлі служаць навігацыйнымі шляхамі і гуляюць важную ролю ў такіх сцэнах, як аўтаматызаванае складаванне, лагістыка і вытворчыя лініі. Прымаючы ў якасці прыкладу інтэлектуальных робатаў, можна сказаць, што тэхналогія выкарыстання навігацыі з магнітнай паласой з'яўляецца адносна спелай, недарагой, дакладнай і надзейнай у пазіцыянаванні. Пасля пракладкі магнітных палос на рабочай лініі інтэлектуальны робат можа атрымаць памылку паміж самой машынай і траекторыяй адсочвання мэты праз сігнал дадзеных электрамагнітнага поля на траекторыі і завяршыць навігацыйную працу па транспарціроўцы машыны праз дакладныя і разумныя разлікі і вымярэнне. Акрамя таго, навігацыя на магнітных пазногцях таксама з'яўляецца распаўсюджаным метадам навігацыі. Прынцып яго прымянення заключаецца ў пошуку шляху руху на аснове магнітнага сігналу даных, атрыманага навігацыйным датчыкам ад магнітнага цвіка. Адлегласць паміж магнітнымі цвікамі не можа быць занадта вялікім. Калі паміж двума магнітнымі цвікамі робат-апрацоўшчык будзе знаходзіцца ў стане вылічэння кодэра.
1.3. Моцная адсорбцыя заціску
Абсталяванне робата магнітнымі заціскамі можа значна палепшыць працаздольнасць робата. Напрыклад, галандскі магнітны заціск GOUDSMIT можа быць лёгка ўсталяваны ў вытворчай лініі і можа бяспечна апрацоўваць ферамагнітныя вырабы з максімальнай грузападымальнасцю 600 кг. Магнітны захоп MG10, запушчаны OnRobot, мае праграмуемую сілу і абсталяваны ўбудаванымі заціскамі і датчыкамі выяўлення дэталяў для вытворчасці, аўтамабільнай і аэракасмічнай галін. Гэтыя магнітныя заціскі могуць заціскаць амаль любую форму або форму вырабаў з жалеза, і для дасягнення моцнай сілы заціску патрабуецца толькі невялікая плошча кантакту.
1.4. Эфектыўнае выяўленне ачысткі
Робат-ачышчальнік можа эфектыўна чысціць металічныя аскепкі або іншыя дробныя прадметы на зямлі з дапамогай магнітнай адсорбцыі. Напрыклад, робат для адсарбцыйнай ачысткі абсталяваны электрамагнітам у веерападобнай шчыліне для ўзаемадзеяння з пераключальнікам кіравання ходам, так што, калі веерападобная шчыліна трапляе ў загадзя вызначаную вобласць, электрамагніт адключаецца, так што металічныя адходы дэталі трапляюць у зборную шчыліну, а ў ніжняй частцы веерападобнай шчыліны прадугледжана адводная структура для збору адходаў. У той жа час магнітныя датчыкі таксама можна выкарыстоўваць для выяўлення металічных прадметаў на зямлі, дапамагаючы робату лепш адаптавацца да навакольнага асяроддзя і рэагаваць адпаведным чынам.
1.5. Дакладнае кіраванне рухавіком
У такіх сістэмах, як рухавікі пастаяннага току і крокавыя рухавікі, узаемадзеянне паміж магнітным полем і рухавіком мае вырашальнае значэнне. Прымаючы ў якасці прыкладу магнітныя матэрыялы NdFeB, ён мае высокую магнітную энергію і можа ствараць моцную сілу магнітнага поля, так што рухавік робата мае характарыстыкі высокай эфектыўнасці, высокай хуткасці і вялікага крутоўнага моманту. Напрыклад, адным з матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца Zhongke Sanhuan у галіне робатаў, з'яўляецца NdFeB. У рухавіку робата магніты NdFeB можна выкарыстоўваць у якасці пастаянных магнітаў рухавіка для стварэння моцнай сілы магнітнага поля, так што рухавік мае характарыстыкі высокай эфектыўнасці, высокай хуткасці і вялікага крутоўнага моманту. У той жа час у датчыку робата магніты NdFeB можна выкарыстоўваць у якасці асноўнага кампанента магнітнага датчыка для выяўлення і вымярэння інфармацыі аб магнітным полі вакол робата.
2. Прымяненне робатаў з пастаянным магнітам
2.1. Прымяненне чалавекападобных робатаў
Гэтыя новыя вобласці гуманоідных робатаў патрабуюць магнітных кампанентаў для рэалізацыі такіх функцый, як пераўтварэнне напругі і фільтрацыя ЭМС. Кампанія Maxim Technology заявіла, што гуманоідным робатам для выканання гэтых важных задач патрэбныя магнітныя кампаненты. Акрамя таго, магнітныя кампаненты таксама выкарыстоўваюцца ў гуманоідных робатах для прывада рухавікоў і забеспячэння энергіяй для руху робатаў. Што тычыцца сістэм адчування, магнітныя кампаненты могуць дакладна адчуваць навакольнае асяроддзе і ствараць аснову для прыняцця рашэнняў робатам. Што тычыцца кіравання рухам, магнітныя кампаненты могуць забяспечваць дакладныя і стабільныя руху робата, забяспечваць дастатковы крутоўны момант і магутнасць і дазваляць робатам-гуманоідам выконваць розныя складаныя задачы па руху. Напрыклад, пры пераносцы цяжкіх прадметаў моцны крутоўны момант можа гарантаваць, што робат зможа стабільна захопліваць і перамяшчаць прадметы.
2.2. Прымяненне шарнірных рухавікоў
Кампаненты пастаяннага магніта магнітнага ротара для шарнірнага рухавіка робата ўключаюць механізм павароту і механізм утрымання. Паваротнае кольца ў паваротным механізме злучана з мантажнай трубкай праз апорную пласціну, а знешняя паверхня забяспечана першай мантажнай канаўкай для ўстаноўкі першага магнітнага кампанента, а таксама прадугледжаны кампанент рассейвання цяпла для павышэння эфектыўнасці рассейвання цяпла . Стопорное кольца ў механізме фіксацыі забяспечана другой мантажнай канаўкай для мацавання другога магнітнага кампанента. Пры выкарыстанні ўтрымлівальны механізм можа быць зручна ўстаноўлены ўнутры існуючага корпуса шарнірнага рухавіка праз стопорное кольца, а паваротны механізм можа быць усталяваны на існуючым ротары шарнірнага рухавіка праз мантажную трубку, і мантажная трубка фіксуецца і абмежавана ўтрымлівальнае адтуліну. Канаўка для рассейвання цяпла павялічвае плошчу кантакту з унутранай паверхняй сценкі існуючага шарнірнага корпуса рухавіка, так што стопорное кольца можа эфектыўна перадаваць паглынутае цяпло корпусу рухавіка, тым самым паляпшаючы эфектыўнасць рассейвання цяпла. Калі мантажная трубка круціцца разам з ротарам, яна можа кіраваць паваротным кольцам, каб круціцца праз апорную пласціну. Кольца, якое верціцца, паскарае рассейванне цяпла праз першы радыятар і другі радыятар, замацаваны на адным баку цеплаправоднай паласы. У той жа час паток паветра, які ствараецца кручэннем ротара рухавіка, можа паскорыць адвод цяпла ўнутры рухавіка праз порт рассейвання цяпла, падтрымліваючы нармальнае рабочае асяроддзе першага магнітнага блока і другога магнітнага блока. Акрамя таго, першы злучальны блок і другі злучальны блок зручныя для ўстаноўкі і замены адпаведнага першага L-вобразнага сядзення або другога L-вобразнага сядзення, так што першы магнітны блок і другі магнітны блок могуць быць зручна ўстаноўлены і заменены ў адпаведнасці з рэальнай сітуацыяй выкарыстання.
2.3. Прыкладанне для мікраробата
Намагнічваючы мікраробата, ён можа гнутка паварочвацца і рухацца ў складаным асяроддзі. Напрыклад, даследчыкі з Пекінскага тэхналагічнага інстытута аб'ядналі часціцы NdFeB з мяккімі сіліконавымі матэрыяламі PDMS, каб зрабіць мікрамяккага робата, і пакрылі паверхню пластом біясумяшчальнага гідрагелю, пераадольваючы адгезію паміж мікрааб'ектам і мяккім наканечнікам робата, памяншаючы трэнне паміж мікраробатам і падкладкай і памяншэнне шкоды біялагічным мішэням. Сістэма магнітнага прывада складаецца з пары вертыкальных электрамагнітаў. Мікраробат паварочваецца і вібруе ў залежнасці ад магнітнага поля. Паколькі робат мяккі, ён можа гнутка згінаць сваё цела і гнутка паварочвацца ў складанай раздвоенай асяроддзі. Мала таго, мікраробат можа маніпуляваць мікрааб'ектамі. У гульні «перамяшчэнне шарыкаў», распрацаванай даследчыкамі, мікраробатам можна кіраваць з дапамогай магнітнага поля праз пласты лабірынтаў, каб «перамясціць» шарыкі-мішэні ў канаўку-мішэнь. Гэта заданне можа быць выканана ўсяго за некалькі хвілін. У будучыні даследчыкі плануюць яшчэ больш паменшыць памер мікраробата і павысіць дакладнасць яго кіравання, што даказвае, што мікраробат мае вялікі патэнцыял для ўнутрысасудзістай працы.
3. Робат патрабаванні да магнітных кампанентаў
Значэнне аднаго магнітнага кампанента робата-гуманоіда ў 3,52 раза большае, чым у магніта NdFeB. Магнітны кампанент павінен мець такія характарыстыкі, як вялікі крутоўны момант, малое магнітнае схіленне, малы памер рухавіка і высокія патрабаванні да магнітных характарыстык блока. Ён можа быць мадэрнізаваны з простага магнітнага матэрыялу ў магнітны кампанент.
3.1. Вялікі крутоўны момант
Крутоўны момант сінхроннага рухавіка з пастаяннымі магнітамі залежыць ад шматлікіх фактараў, сярод якіх напружанасць магнітнага поля з'яўляецца адным з ключавых фактараў. Матэрыял пастаяннага магніта і аптымізаваная структура магнітнага ланцуга ў магнітным кампаненце могуць павялічыць напружанасць магнітнага поля, тым самым паляпшаючы крутоўны момант рухавіка. Напрыклад, памер магнітнай сталі непасрэдна ўплывае на напружанасць магнітнага поля рухавіка. Як правіла, чым больш магнітная сталь, тым большая напружанасць магнітнага поля. Большая напружанасць магнітнага поля можа забяспечыць больш моцную магнітную сілу, тым самым павялічваючы крутоўны момант рухавіка. У гуманоідных робатаў патрабуецца большы крутоўны момант для павелічэння грузападымальнасці для выканання розных складаных задач, такіх як пераноска цяжкіх прадметаў.
3.2. Малое магнітнае скланенне
Невялікае магнітнае скланенне можа паменшыць памылкі руху. У кіраванні рухам чалавекападобных робатаў дакладныя рухі маюць вырашальнае значэнне. Калі магнітнае схіленне занадта вялікае, выхадны крутоўны момант рухавіка будзе нестабільным, што паўплывае на дакладнасць руху робата. Такім чынам, гуманоідным робатам патрабуюцца вельмі малыя куты магнітнага схілення магнітных кампанентаў для забеспячэння дакладных рухаў робата.
3.3. Невялікі памер рухавіка
Дызайн гуманоідных робатаў звычайна павінен ўлічваць абмежаванні прасторы, таму памер рухавіка магнітнага кампанента павінен быць невялікім. Дзякуючы разумнай канструкцыі абмоткі, аптымізацыі структуры магнітнага ланцуга і выбару дыяметра вала, шчыльнасць крутоўнага моманту рухавіка можа быць палепшана, тым самым дасягаючы большага выхаднога моманту пры памяншэнні памеру рухавіка. Гэта можа зрабіць структуру робата больш кампактнай і палепшыць гнуткасць і адаптыўнасць робата.
3.4. Высокія патрабаванні да магнітных характарыстык блока
Магнітныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў гуманоідных робатах, павінны мець высокую магнітную характарыстыку. Гэта таму, што гуманоідным робатам неабходна дасягнуць эфектыўнага пераўтварэння энергіі і кіравання рухам у абмежаванай прасторы. Магнітныя кампаненты з высокай адзінкавай магнітнай прадукцыйнасцю могуць забяспечваць больш моцную сілу магнітнага поля, дзякуючы чаму рухавік мае больш высокую эфектыўнасць і прадукцыйнасць. У той жа час высокая адзінкавая магнітная прадукцыйнасць таксама можа паменшыць памер і вагу магнітнага кампанента, адпавядаючы патрабаванням гуманоідных робатаў да лёгкасці.
4. Будучае развіццё
Магнітныя кампаненты паказалі выдатную каштоўнасць у многіх галінах дзякуючы сваёй унікальнай прадукцыйнасці, і перспектывы іх развіцця яркія. У прамысловай сферы гэта ключавая дапамога для дакладнага пазіцыянавання робата, эфектыўнай навігацыі, моцнага заціску і адсорбцыі, эфектыўнай ачысткі і выяўлення, а таксама дакладнага кіравання рухавіком. Ён незаменны ў розных тыпах робатаў, такіх як гуманоідныя робаты, шарнірныя рухавікі і мікраробаты. З бесперапынным пашырэннем рынкавага попыту патрабаванні да высокапрадукцыйных магнітных кампанентаў таксама растуць. Прадпрыемствам неабходна пастаянна паляпшаць якасць прадукцыі і тэхнічны ўзровень у працэсе распрацоўкі, каб ствараць вырабы з магнітнымі кампанентамі з больш высокай прадукцыйнасцю і больш надзейнай якасцю. Рыначны попыт і тэхналагічныя рэформы будуць далей прасоўваць індустрыю магнітных кампанентаў да больш шырокай будучыні.
Час публікацыі: 19 лістапада 2024 г
