1. El paper dels components magnètics en els robots
1.1. Posicionament precís
En els sistemes de robots, els sensors magnètics s'utilitzen àmpliament. Per exemple, en alguns robots industrials, els sensors magnètics integrats poden detectar canvis en el camp magnètic circumdant en temps real. Aquesta detecció pot determinar amb precisió la posició i la direcció del robot en l'espai tridimensional, amb una precisió de mil·límetres. Segons les estadístiques de dades rellevants, l'error de posicionament dels robots posicionats per sensors magnètics sol estar dins±5 mm, que proporciona una garantia fiable perquè els robots realitzin tasques d'alta precisió en entorns complexos.
1.2. Navegació eficient
Les bandes magnètiques o els marcadors magnètics a terra serveixen com a vies de navegació i juguen un paper important en escenes com ara l'emmagatzematge automatitzat, la logística i les línies de producció. Prenent com a exemple els robots de maneig intel·ligent, la tecnologia d'utilitzar la navegació per banda magnètica és relativament madura, de baix cost i precisa i fiable en el posicionament. Després de col·locar tires magnètiques a la línia operativa, el robot intel·ligent pot obtenir l'error entre la pròpia màquina i el camí de seguiment de l'objectiu a través del senyal de dades del camp electromagnètic del camí i completar el treball de navegació del transport de la màquina mitjançant un càlcul precís i raonable i mesura. A més, la navegació magnètica amb ungles també és un mètode de navegació comú. El seu principi d'aplicació és trobar el camí de conducció basant-se en el senyal de dades magnètics rebut pel sensor de navegació del clau magnètic. La distància entre les ungles magnètiques no pot ser massa gran. Quan estigui entre dos claus magnètiques, el robot de manipulació estarà en l'estat de càlcul del codificador.
1.3. Forta adsorció de fixació
Equipar el robot amb pinces magnètiques pot millorar considerablement la capacitat de funcionament del robot. Per exemple, la pinça magnètica holandesa GOUDSMIT es pot instal·lar fàcilment a la línia de producció i pot manipular amb seguretat productes ferromagnètics amb una capacitat màxima d'elevació de 600 kg. La pinça magnètica MG10 llançada per OnRobot té força programable i està equipada amb pinces incorporades i sensors de detecció de peces per a camps de fabricació, automoció i aeroespacial. Aquestes pinces magnètiques poden subjectar gairebé qualsevol forma o forma de peces de treball ferrosos, i només es necessita una petita àrea de contacte per aconseguir una força de subjecció forta.
1.4. Detecció de neteja eficaç
El robot de neteja pot netejar eficaçment fragments metàl·lics o altres objectes petits a terra mitjançant adsorció magnètica. Per exemple, un robot de neteja d'adsorció està equipat amb un electroimant a la ranura en forma de ventilador per cooperar amb l'interruptor de control de carrera, de manera que quan la ranura en forma de ventilador entra a l'àrea predeterminada, l'electroimant s'apaga, de manera que els residus metàl·lics les peces cauen a la ranura de recollida i es proporciona una estructura de desviació a la part inferior de la ranura en forma de ventilador per recollir el líquid residual. Al mateix temps, els sensors magnètics també es poden utilitzar per detectar objectes metàl·lics a terra, ajudant al robot a adaptar-se millor a l'entorn i respondre en conseqüència.
1.5. Control de motor de precisió
En sistemes com ara motors de corrent continu i motors pas a pas, la interacció entre el camp magnètic i el motor és crucial. Prenent com a exemple els materials magnètics NdFeB, té un producte d'energia magnètica alta i pot proporcionar una forta força de camp magnètic, de manera que el motor del robot té les característiques d'alta eficiència, alta velocitat i parell elevat. Per exemple, un dels materials utilitzats per Zhongke Sanhuan en el camp dels robots és NdFeB. Al motor del robot, els imants NdFeB es poden utilitzar com a imants permanents del motor per proporcionar una forta força de camp magnètic, de manera que el motor té les característiques d'alta eficiència, alta velocitat i parell elevat. Al mateix temps, al sensor del robot, els imants NdFeB es poden utilitzar com a component bàsic del sensor magnètic per detectar i mesurar la informació del camp magnètic al voltant del robot.
2. Aplicació de robots d'imants permanents
2.1. Aplicació de robots humanoides
Aquests camps emergents de robots humanoides requereixen components magnètics per realitzar funcions com ara la conversió de voltatge i el filtratge EMC. Maxim Technology va dir que els robots humanoides necessiten components magnètics per completar aquestes tasques importants. A més, els components magnètics també s'utilitzen en robots humanoides per conduir motors i proporcionar energia per al moviment dels robots. Pel que fa als sistemes de detecció, els components magnètics poden detectar amb precisió l'entorn circumdant i proporcionar una base per a la presa de decisions del robot. Pel que fa al control del moviment, els components magnètics poden assegurar els moviments precisos i estables del robot, proporcionar un parell i una potència suficients i permetre als robots humanoides completar diverses tasques de moviment complexes. Per exemple, quan porteu objectes pesats, un fort parell pot garantir que el robot pugui agafar i moure objectes de manera estable.
2.2. Aplicació de motors conjunts
Els components d'imant permanent del rotor magnètic per al motor conjunt del robot inclouen un mecanisme de rotació i un mecanisme de retenció. L'anell giratori del mecanisme giratori està connectat al tub de muntatge mitjançant una placa de suport, i la superfície exterior disposa d'una primera ranura de muntatge per muntar el primer component magnètic, i també es proporciona un component de dissipació de calor per millorar l'eficiència de dissipació de calor. . L'anell de retenció del mecanisme de retenció està dotat d'una segona ranura de muntatge per muntar el segon component magnètic. Quan s'utilitza, el mecanisme de retenció es pot instal·lar convenientment dins de la carcassa del motor conjunt existent a través de l'anell de retenció, i el mecanisme giratori es pot establir al rotor del motor conjunt existent a través del tub de muntatge, i el tub de muntatge està fixat i restringit pel forat de retenció. La ranura de dissipació de calor augmenta l'àrea de contacte amb la paret de la superfície interior de la carcassa del motor conjunt existent, de manera que l'anell de retenció pot transferir de manera eficient la calor absorbida a la carcassa del motor, millorant així l'eficiència de dissipació de calor. Quan el tub de muntatge gira amb el rotor, pot impulsar l'anell giratori per girar a través de la placa de suport. L'anell giratori accelera la dissipació de calor a través del primer dissipador de calor i el segon dissipador de calor fixat a un costat de la tira conductora de calor. Al mateix temps, el flux d'aire generat per la rotació del rotor del motor pot accelerar la descàrrega de calor dins del motor a través del port de dissipació de calor, mantenint l'entorn de funcionament normal del primer bloc magnètic i el segon bloc magnètic. A més, el primer bloc de connexió i el segon bloc de connexió són convenients per a la instal·lació i substitució del primer seient en forma de L corresponent o el segon seient en forma de L, de manera que el primer bloc magnètic i el segon bloc magnètic es poden instal·lar convenientment i substituït segons la situació d'ús real.
2.3. Aplicació de micro robot
En magnetitzar el micro robot, pot girar i moure's de manera flexible en un entorn complex. Per exemple, els investigadors de l'Institut Tecnològic de Beijing van combinar partícules de NdFeB amb materials PDMS de silicona suau per fer un micro robot tou i van cobrir la superfície amb una capa d'hidrogel biocompatible, superant l'adhesió entre el microobjecte i la punta suau del robot, reduint la fricció entre el micro robot i el substrat, i la reducció de danys als objectius biològics. El sistema d'accionament magnètic consta d'un parell d'electroimants verticals. El micro robot gira i vibra segons el camp magnètic. Com que el robot és suau, pot doblegar el seu cos amb flexibilitat i girar amb flexibilitat en un entorn bifurcat complex. No només això, el micro robot també pot manipular microobjectes. En el joc de "moviment de comptes" dissenyat pels investigadors, el micro robot es pot controlar mitjançant el camp magnètic, a través de capes de laberints per "moure" les perles objectiu a la ranura objectiu. Aquesta tasca es pot completar en pocs minuts. En el futur, els investigadors tenen previst reduir encara més la mida del microrobot i millorar la seva precisió de control, la qual cosa demostra que el microrobot té un gran potencial per a l'operació intravascular.
3. Requisits del robot per als components magnètics
El valor d'un únic component magnètic d'un robot humanoide és 3,52 vegades el d'un imant de NdFeB. El component magnètic ha de tenir les característiques d'un gran parell, una petita declinació magnètica, una mida petita del motor i uns requisits de rendiment magnètic elevats. Es pot actualitzar d'un simple material magnètic a un producte de component magnètic.
3.1. Gran parell
El parell d'un motor síncron d'imant permanent es veu afectat per múltiples factors, entre els quals la intensitat del camp magnètic és un dels factors clau. El material d'imant permanent i l'estructura del circuit magnètic optimitzat en el component magnètic poden augmentar la força del camp magnètic, millorant així la sortida del parell del motor. Per exemple, la mida de l'acer magnètic afecta directament la força del camp magnètic del motor. En general, com més gran sigui l'acer magnètic, més gran serà la força del camp magnètic. Una força de camp magnètic més gran pot proporcionar una força magnètica més forta, augmentant així la sortida del parell del motor. En els robots humanoides, es requereix un parell més gran per augmentar la capacitat de càrrega per completar diverses tasques complexes, com ara portar objectes pesats.
3.2. Petita declinació magnètica
Una petita declinació magnètica pot reduir els errors de moviment. En el control del moviment dels robots humanoides, els moviments precisos són crucials. Si la declinació magnètica és massa gran, el parell de sortida del motor serà inestable, afectant així la precisió del moviment del robot. Per tant, els robots humanoides requereixen angles de declinació magnètica molt petits dels components magnètics per garantir els moviments precisos del robot.
3.3. Mida del motor petita
El disseny dels robots humanoides sol tenir en compte les limitacions d'espai, de manera que la mida del motor del component magnètic ha de ser petita. Mitjançant un disseny raonable de bobinatge, l'optimització de l'estructura del circuit magnètic i la selecció del diàmetre de l'eix, es pot millorar la densitat de parell del motor, aconseguint així una major sortida de parell alhora que es redueix la mida del motor. Això pot fer que l'estructura del robot sigui més compacta i millorar la flexibilitat i l'adaptabilitat del robot.
3.4. Requisits d'alt rendiment magnètic de la unitat
Els materials magnètics utilitzats en robots humanoides han de tenir un rendiment magnètic unitari elevat. Això es deu al fet que els robots humanoides necessiten aconseguir una conversió eficient d'energia i un control del moviment en un espai limitat. Els components magnètics amb un alt rendiment magnètic de la unitat poden proporcionar una força de camp magnètic més forta, fent que el motor tingui una eficiència i un rendiment més alts. Al mateix temps, un alt rendiment magnètic de la unitat també pot reduir la mida i el pes del component magnètic, complint els requisits dels robots humanoides per a un pes lleuger.
4. Desenvolupament futur
Els components magnètics han mostrat un valor excel·lent en molts camps a causa del seu rendiment únic i les seves perspectives de desenvolupament són brillants. En l'àmbit industrial, és una ajuda clau per al posicionament precís del robot, una navegació eficient, una forta subjecció i adsorció, una neteja i detecció eficaços i un control precís del motor. És indispensable en diferents tipus de robots com ara robots humanoides, motors conjunts i micro robots. Amb l'expansió contínua de la demanda del mercat, els requisits de components magnètics d'alt rendiment també augmenten. Les empreses han de millorar contínuament la qualitat del producte i el nivell tècnic en el procés de desenvolupament per crear productes de components magnètics amb un rendiment més alt i una qualitat més fiable. La demanda del mercat i les reformes tecnològiques promouran encara més la indústria dels components magnètics cap a un futur més ampli.
Hora de publicació: 19-nov-2024
