1. Magnetkomponentide roll robotites
1.1. Täpne positsioneerimine
Robotisüsteemides kasutatakse laialdaselt magnetandureid. Näiteks mõnes tööstusrobotis suudavad sisseehitatud magnetandurid reaalajas tuvastada muutusi ümbritsevas magnetväljas. See tuvastamine suudab täpselt määrata roboti asukoha ja suuna kolmemõõtmelises ruumis millimeetri täpsusega. Vastava andmestatistika järgi jääb magnetandurite abil positsioneeritud robotite positsioneerimisviga tavaliselt piiridesse±5 mm, mis annab robotitele usaldusväärse garantii ülitäpsete ülesannete täitmiseks keerukates keskkondades.
1.2. Tõhus navigeerimine
Maapinnal olevad magnetribad või magnetmarkerid toimivad navigatsiooniteedena ja mängivad olulist rolli sellistes stseenides nagu automatiseeritud ladustamine, logistika ja tootmisliinid. Võttes näiteks intelligentsed käsitsemisrobotid, on magnetribaga navigeerimise tehnoloogia suhteliselt küps, odav ning täpne ja usaldusväärne positsioneerimisel. Pärast magnetribade paigaldamist tööliinile saab intelligentne robot tuvastada masina enda ja sihtmärgi jälgimise tee vahelise vea rajal oleva elektromagnetvälja andmesignaali kaudu ning lõpetada masina transpordi navigeerimistööd täpse ja mõistliku arvutuse abil ning mõõtmine. Lisaks on levinud navigeerimisviis ka magnetküünte navigeerimine. Selle rakenduspõhimõtteks on sõidutee leidmine navigatsioonianduri poolt magnetnaelalt vastuvõetud magnetandmesignaali põhjal. Magnetnaelte vaheline kaugus ei tohi olla liiga suur. Kahe magnetnaela vahele jäädes on käsitsemisrobot kodeerija arvutamise olekus.
1.3. Tugev kinnitusadsorptsioon
Roboti varustamine magnetklambritega võib oluliselt parandada roboti töövõimet. Näiteks Hollandi magnetklambrit GOUDSMIT saab hõlpsasti tootmisliinile paigaldada ja sellega saab ohutult käsitseda ferromagnetilisi tooteid maksimaalse tõstevõimega 600 kg. OnRoboti käivitatud magnethaardel MG10 on programmeeritav jõud ning see on varustatud sisseehitatud klambrite ja osade tuvastamise anduritega tootmise, autotööstuse ja kosmosetööstuse jaoks. Need magnetklambrid suudavad kinnitada peaaegu igasuguse kujuga või kujuga raudmetallist toorikuid ning tugeva kinnitusjõu saavutamiseks on vaja ainult väikest kontaktpinda.
1.4. Tõhus puhastuse tuvastamine
Koristusrobot suudab magnetilise adsorptsiooni abil tõhusalt puhastada maapinnal olevaid metallikilde või muid väikeseid esemeid. Näiteks adsorptsioonipuhastusrobot on varustatud ventilaatorikujulises pesas oleva elektromagnetiga, mis töötab käigujuhtimislülitiga, nii et kui lehvikukujuline pilu siseneb etteantud piirkonda, lülitub elektromagnet välja, nii et metallijäätmed osad langevad kogumispilusse ja lehvikukujulise pilu põhjas on äravoolustruktuur jäätmevedeliku kogumiseks. Samas saab magnetandureid kasutada ka maapinnal olevate metallesemete tuvastamiseks, aidates robotil keskkonnaga paremini kohaneda ja sellele vastavalt reageerida.
1.5. Täpne mootori juhtimine
Sellistes süsteemides nagu alalisvoolumootorid ja samm-mootorid on magnetvälja ja mootori vaheline koostoime ülioluline. Võttes näiteks NdFeB magnetilisi materjale, on sellel kõrge magnetenergia toode ja see võib pakkuda tugevat magnetvälja jõudu, nii et robotmootoril on kõrge efektiivsuse, suure kiiruse ja suure pöördemomendi omadused. Näiteks üks materjal, mida Zhongke Sanhuan robotite valdkonnas kasutab, on NdFeB. Roboti mootoris saab NdFeB magneteid kasutada mootori püsimagnetidena, et tagada tugev magnetvälja jõud, nii et mootoril on kõrge efektiivsuse, suure kiiruse ja suure pöördemomendi omadused. Samal ajal saab roboti anduris NdFeB magneteid kasutada magnetanduri põhikomponendina, et tuvastada ja mõõta roboti ümbritsevat magnetvälja teavet.
2. Püsimagnetrobotite rakendamine
2.1. Humanoidrobotite rakendamine
Need humanoidrobotite esilekerkivad väljad vajavad selliste funktsioonide nagu pinge muundamine ja EMC-filtreerimine realiseerimiseks magnetilisi komponente. Maxim Technology ütles, et humanoidrobotid vajavad nende oluliste ülesannete täitmiseks magnetilisi komponente. Lisaks kasutatakse magnetilisi komponente ka humanoidrobotites mootorite juhtimiseks ja robotite liikumiseks voolu andmiseks. Sensorisüsteemide osas suudavad magnetkomponendid täpselt tajuda ümbritsevat keskkonda ja luua aluse roboti otsuste tegemiseks. Liikumisjuhtimise osas suudavad magnetkomponendid tagada roboti täpsed ja stabiilsed liikumised, piisava pöördemomendi ja võimsuse ning võimaldavad humanoidrobotidel täita erinevaid keerulisi liikumisülesandeid. Näiteks raskete esemete kandmisel võib tugev pöördemoment tagada, et robot suudab objekte stabiilselt haarata ja liigutada.
2.2. Liigendite mootorite rakendamine
Roboti liigendmootori magnetrootori püsimagnetkomponendid hõlmavad pöörlevat mehhanismi ja kinnitusmehhanismi. Pöörlemismehhanismi pöörlev rõngas on tugiplaadi kaudu ühendatud paigaldustoruga ja välispinnal on esimene kinnitussoon esimese magnetkomponendi paigaldamiseks ning soojuse hajumise tõhususe parandamiseks on olemas ka soojuse hajumise komponent. . Kinnitusmehhanismi kinnitusrõngas on varustatud teise kinnitussoonega teise magnetkomponendi paigaldamiseks. Kasutamisel saab kinnitusmehhanismi mugavalt paigaldada olemasoleva ühendusmootori korpuse sisse kinnitusrõnga kaudu ja pöörlemismehhanismi saab paigaldada olemasolevale ühendusmootori rootorile läbi paigaldustoru ning kinnitustoru kinnitatakse ja piiratakse kinnitusauk. Soojuseraldussoon suurendab kontaktpinda olemasoleva liigendi mootorikorpuse sisepinna seinaga, nii et kinnitusrõngas suudab neeldunud soojuse tõhusalt mootori korpusesse üle kanda, parandades seeläbi soojuse hajumise efektiivsust. Kui paigaldustoru pöörleb koos rootoriga, võib see pöörata pöörleva rõnga läbi tugiplaadi. Pöörlev rõngas kiirendab soojuse hajumist läbi esimese jahutusradiaatori ja teise jahutusradiaatori, mis on kinnitatud soojusjuhtiva riba ühele küljele. Samal ajal võib mootori rootori pöörlemisel tekkiv õhuvool kiirendada soojuseraldust mootori sees läbi soojuse hajumise pordi, säilitades esimese magnetploki ja teise magnetploki normaalse töökeskkonna. Lisaks on esimene ühendusplokk ja teine ühendusplokk mugavad vastava esimese L-kujulise istme või teise L-kujulise istme paigaldamiseks ja asendamiseks, nii et esimest magnetplokki ja teist magnetplokki saab mugavalt paigaldada ja asendatakse vastavalt tegelikule kasutusolukorrale.
2.3. Mikroroboti rakendus
Mikrorobotit magnetiseerides saab see keerukas keskkonnas paindlikult pöörata ja liikuda. Näiteks ühendasid Pekingi Tehnoloogiainstituudi teadlased NdFeB osakesi pehmete silikoon-PDMS materjalidega, et teha mikropehme robot, ja katsid pinna bioühilduva hüdrogeeli kihiga, ületades mikroobjekti ja roboti pehme otsa vahelise adhesiooni, vähendades hõõrdumine mikroroboti ja substraadi vahel ning bioloogiliste sihtmärkide kahjustuste vähendamine. Magnetajami süsteem koosneb paarist vertikaalsest elektromagnetist. Mikrorobot pöörleb ja vibreerib vastavalt magnetväljale. Kuna robot on pehme, suudab see paindlikult oma keha painutada ja keerukas kaheharulises keskkonnas paindlikult pöörata. Lisaks sellele saab mikrorobot manipuleerida ka mikroobjektidega. Teadlaste loodud "helmeste liigutamise" mängus saab mikrorobotit juhtida magnetvälja abil läbi labürindi kihtide, et "liigutada" sihtmärkhelmed sihtsoonesse. Selle ülesande saab täita vaid mõne minutiga. Tulevikus plaanivad teadlased mikroroboti suurust veelgi vähendada ja parandada selle juhtimistäpsust, mis tõestab, et mikrorobotil on suur potentsiaal intravaskulaarseks operatsiooniks.
3. Roboti nõuded magnetkomponentidele
Humanoidroboti ühe magnetkomponendi väärtus on 3,52 korda suurem kui NdFeB magnetil. Magnetkomponendil peavad olema suure pöördemomendi, väikese magnetilise deklinatsiooni, väikese mootori suuruse ja kõrgete üksuse magnetilise jõudluse omadused. Seda saab uuendada lihtsast magnetmaterjalist magnetkomponentide tooteks.
3.1. Suur pöördemoment
Püsimagnetiga sünkroonmootori pöördemomenti mõjutavad mitmed tegurid, mille hulgas on magnetvälja tugevus üks võtmetegureid. Püsimagnetmaterjal ja magnetkomponendi optimeeritud magnetahela struktuur võivad suurendada magnetvälja tugevust, parandades seeläbi mootori pöördemomenti. Näiteks magnetterase suurus mõjutab otseselt mootori magnetvälja tugevust. Üldiselt, mida suurem on magnetteras, seda suurem on magnetvälja tugevus. Suurem magnetvälja tugevus võib anda tugevama magnetjõu, suurendades seeläbi mootori pöördemomenti. Humanoidrobotites on erinevate keeruliste ülesannete täitmiseks, näiteks raskete esemete kandmiseks, vaja suuremat pöördemomenti, et tõsta kandevõimet.
3.2. Väike magnetiline deklinatsioon
Väike magnetiline deklinatsioon võib vähendada liikumisvigu. Humanoidrobotite liikumisjuhtimisel on täpsed liigutused üliolulised. Kui magnetiline deklinatsioon on liiga suur, on mootori väljundmoment ebastabiilne, mõjutades seeläbi roboti liikumise täpsust. Seetõttu vajavad humanoidrobotid väga väikeseid magnetkomponentide magnetilisi deklinatsiooninurki, et tagada roboti täpsed liikumised.
3.3. Väike mootori suurus
Humanoidrobotite projekteerimisel tuleb tavaliselt arvestada ruumipiirangutega, seega peab magnetkomponendi mootori suurus olema väike. Mõistliku mähise konstruktsiooni, magnetahela struktuuri optimeerimise ja võlli läbimõõdu valiku abil saab parandada mootori pöördemomendi tihedust, saavutades seeläbi suurema pöördemomendi, vähendades samal ajal mootori suurust. See võib muuta roboti struktuuri kompaktsemaks ning parandada roboti paindlikkust ja kohanemisvõimet.
3.4. Kõrged ühiku magnetilise jõudluse nõuded
Humanoidrobotites kasutatavatel magnetmaterjalidel peab olema kõrge magnetiline jõudlus. Seda seetõttu, et humanoidrobotid peavad saavutama tõhusa energia muundamise ja liikumise juhtimise piiratud ruumis. Kõrge magnetilise jõudlusega magnetkomponendid võivad pakkuda tugevamat magnetvälja jõudu, muutes mootori efektiivsuse ja jõudlusega suuremaks. Samal ajal võib üksuse kõrge magnetiline jõudlus vähendada ka magnetkomponendi suurust ja kaalu, mis vastab humanoidrobotite kergekaalulistele nõuetele.
4. Tuleviku areng
Magnetkomponendid on oma ainulaadse jõudluse tõttu näidanud paljudes valdkondades suurepärast väärtust ja nende arenguväljavaated on eredad. Tööstusvaldkonnas on see peamine abivahend roboti täpseks positsioneerimiseks, tõhusaks navigeerimiseks, tugevaks kinnituseks ja adsorptsiooniks, tõhusaks puhastamiseks ja tuvastamiseks ning mootori täpseks juhtimiseks. See on asendamatu erinevat tüüpi robotites, nagu humanoidrobotid, liigendmootorid ja mikrorobotid. Turu nõudluse pideva laienemisega tõusevad ka nõuded suure jõudlusega magnetkomponentidele. Ettevõtted peavad arendusprotsessis pidevalt parandama toodete kvaliteeti ja tehnilist taset, et luua suurema jõudlusega ja usaldusväärsema kvaliteediga magnetkomponentidega tooteid. Turunõudlus ja tehnoloogilised reformid edendavad magnetkomponentide tööstust veelgi laiema tuleviku suunas.
Postitusaeg: 19.11.2024
