चुंबकीय घटक: रोबोट कार्यों के लिए मजबूत समर्थन

1. रोबोट में चुंबकीय घटकों की भूमिका

1.1. सटीक स्थिति

रोबोट प्रणालियों में, चुंबकीय सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, कुछ औद्योगिक रोबोटों में, अंतर्निहित चुंबकीय सेंसर वास्तविक समय में आसपास के चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन का पता लगा सकते हैं। यह पहचान मिलीमीटर की सटीकता के साथ त्रि-आयामी अंतरिक्ष में रोबोट की स्थिति और दिशा को सटीक रूप से निर्धारित कर सकती है। प्रासंगिक डेटा आँकड़ों के अनुसार, चुंबकीय सेंसर द्वारा तैनात रोबोट की स्थिति त्रुटि आमतौर पर भीतर होती है±5 मिमी, जो रोबोटों को जटिल वातावरण में उच्च-सटीक कार्य करने के लिए एक विश्वसनीय गारंटी प्रदान करता है।

1.2. कुशल नेविगेशन

जमीन पर चुंबकीय पट्टियां या चुंबकीय मार्कर नेविगेशन पथ के रूप में काम करते हैं और स्वचालित भंडारण, रसद और उत्पादन लाइनों जैसे दृश्यों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के तौर पर बुद्धिमान हैंडलिंग रोबोटों को लेते हुए, चुंबकीय पट्टी नेविगेशन का उपयोग करने की तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व, कम लागत वाली और स्थिति में सटीक और विश्वसनीय है। ऑपरेटिंग लाइन पर चुंबकीय स्ट्रिप्स बिछाने के बाद, बुद्धिमान रोबोट पथ पर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र डेटा सिग्नल के माध्यम से मशीन और लक्ष्य ट्रैकिंग पथ के बीच त्रुटि प्राप्त कर सकता है, और सटीक और उचित गणना के माध्यम से मशीन परिवहन के नेविगेशन कार्य को पूरा कर सकता है और माप। इसके अलावा, चुंबकीय नेल नेविगेशन भी एक सामान्य नेविगेशन विधि है। इसका अनुप्रयोग सिद्धांत चुंबकीय नाखून से नेविगेशन सेंसर द्वारा प्राप्त चुंबकीय डेटा सिग्नल के आधार पर ड्राइविंग पथ का पता लगाना है। चुंबकीय कीलों के बीच की दूरी बहुत अधिक नहीं हो सकती। जब दो चुंबकीय कीलों के बीच, हैंडलिंग रोबोट एनकोडर गणना की स्थिति में होगा।

1.3. मजबूत क्लैंपिंग सोखना

रोबोट को चुंबकीय क्लैंप से लैस करने से रोबोट की संचालन क्षमता में काफी सुधार हो सकता है। उदाहरण के लिए, डच GOUDSMIT चुंबकीय क्लैंप को आसानी से उत्पादन लाइन में स्थापित किया जा सकता है और अधिकतम 600 किलोग्राम उठाने की क्षमता वाले लौहचुंबकीय उत्पादों को सुरक्षित रूप से संभाल सकता है। ऑनरोबोट द्वारा लॉन्च किए गए MG10 मैग्नेटिक ग्रिपर में प्रोग्रामेबल फोर्स है और यह विनिर्माण, ऑटोमोटिव और एयरोस्पेस क्षेत्रों के लिए बिल्ट-इन क्लैंप और पार्ट डिटेक्शन सेंसर से लैस है। ये चुंबकीय क्लैंप लगभग किसी भी आकार या प्रकार के लौह वर्कपीस को क्लैंप कर सकते हैं, और एक मजबूत क्लैंपिंग बल प्राप्त करने के लिए केवल एक छोटे से संपर्क क्षेत्र की आवश्यकता होती है।

1.4. प्रभावी सफाई का पता लगाना

सफाई रोबोट चुंबकीय सोखना द्वारा जमीन पर धातु के टुकड़े या अन्य छोटी वस्तुओं को प्रभावी ढंग से साफ कर सकता है। उदाहरण के लिए, एक सोखना सफाई रोबोट स्ट्रोक नियंत्रण स्विच के साथ सहयोग करने के लिए पंखे के आकार के स्लॉट में एक इलेक्ट्रोमैग्नेट से सुसज्जित है, ताकि जब पंखे के आकार का स्लॉट पूर्व निर्धारित क्षेत्र में प्रवेश करे, तो इलेक्ट्रोमैग्नेट बंद हो जाए, ताकि धातु अपशिष्ट हिस्से संग्रह स्लॉट में आते हैं, और अपशिष्ट तरल को इकट्ठा करने के लिए पंखे के आकार के स्लॉट के नीचे एक डायवर्जन संरचना प्रदान की जाती है। साथ ही, चुंबकीय सेंसर का उपयोग जमीन पर धातु की वस्तुओं का पता लगाने के लिए भी किया जा सकता है, जिससे रोबोट को पर्यावरण के लिए बेहतर अनुकूलन करने और तदनुसार प्रतिक्रिया करने में मदद मिलती है।

1.5. परिशुद्धता मोटर नियंत्रण

डीसी मोटर्स और स्टेपर मोटर्स जैसी प्रणालियों में, चुंबकीय क्षेत्र और मोटर के बीच बातचीत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के तौर पर एनडीएफईबी चुंबकीय सामग्री को लेते हुए, इसमें एक उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद है और यह एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बल प्रदान कर सकता है, जिससे रोबोट मोटर में उच्च दक्षता, उच्च गति और उच्च टोक़ की विशेषताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, रोबोट के क्षेत्र में झोंगके सानहुआन द्वारा उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक एनडीएफईबी है। रोबोट की मोटर में, NdFeB मैग्नेट को एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बल प्रदान करने के लिए मोटर के स्थायी मैग्नेट के रूप में उपयोग किया जा सकता है, ताकि मोटर में उच्च दक्षता, उच्च गति और उच्च टोक़ की विशेषताएं हों। साथ ही, रोबोट के सेंसर में, NdFeB मैग्नेट का उपयोग रोबोट के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की जानकारी का पता लगाने और मापने के लिए चुंबकीय सेंसर के मुख्य घटक के रूप में किया जा सकता है।

2. स्थायी चुंबक रोबोट का अनुप्रयोग

2.1. ह्यूमनॉइड रोबोट का अनुप्रयोग

ह्यूमनॉइड रोबोट के इन उभरते क्षेत्रों को वोल्टेज रूपांतरण और ईएमसी फ़िल्टरिंग जैसे कार्यों को साकार करने के लिए चुंबकीय घटकों की आवश्यकता होती है। मैक्सिम टेक्नोलॉजी ने कहा कि इन महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करने के लिए ह्यूमनॉइड रोबोट को चुंबकीय घटकों की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, ह्यूमनॉइड रोबोट में मोटर चलाने और रोबोट की गति के लिए शक्ति प्रदान करने के लिए चुंबकीय घटकों का भी उपयोग किया जाता है। सेंसिंग सिस्टम के संदर्भ में, चुंबकीय घटक आसपास के वातावरण को सटीक रूप से समझ सकते हैं और रोबोट के निर्णय लेने के लिए आधार प्रदान कर सकते हैं। गति नियंत्रण के संदर्भ में, चुंबकीय घटक रोबोट की सटीक और स्थिर गति सुनिश्चित कर सकते हैं, पर्याप्त टॉर्क और शक्ति प्रदान कर सकते हैं, और ह्यूमनॉइड रोबोट को विभिन्न जटिल गति कार्यों को पूरा करने में सक्षम बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, भारी वस्तुओं को ले जाते समय, मजबूत टॉर्क यह सुनिश्चित कर सकता है कि रोबोट वस्तुओं को मजबूती से पकड़ सकता है और स्थानांतरित कर सकता है।

2.2. संयुक्त मोटरों का अनुप्रयोग

रोबोट की संयुक्त मोटर के लिए चुंबकीय रोटर के स्थायी चुंबक घटकों में एक घूर्णन तंत्र और एक बनाए रखने वाला तंत्र शामिल है। घूर्णन तंत्र में घूमने वाली रिंग एक सपोर्ट प्लेट के माध्यम से माउंटिंग ट्यूब से जुड़ी होती है, और बाहरी सतह को पहले चुंबकीय घटक को माउंट करने के लिए पहले माउंटिंग ग्रूव के साथ प्रदान किया जाता है, और गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार के लिए एक गर्मी अपव्यय घटक भी प्रदान किया जाता है। . रिटेनिंग मैकेनिज्म में रिटेनिंग रिंग को दूसरे चुंबकीय घटक को माउंट करने के लिए दूसरे माउंटिंग ग्रूव के साथ प्रदान किया जाता है। उपयोग में होने पर, रिटेनिंग तंत्र को रिटेनिंग रिंग के माध्यम से मौजूदा संयुक्त मोटर हाउसिंग के अंदर आसानी से सेट किया जा सकता है, और घूर्णन तंत्र को माउंटिंग ट्यूब के माध्यम से मौजूदा संयुक्त मोटर रोटर पर सेट किया जा सकता है, और माउंटिंग ट्यूब को फिक्स और प्रतिबंधित किया जाता है। बनाए रखने का छेद. गर्मी अपव्यय नाली मौजूदा संयुक्त मोटर आवास की आंतरिक सतह की दीवार के साथ संपर्क क्षेत्र को बढ़ाती है, ताकि रिटेनिंग रिंग कुशलतापूर्वक अवशोषित गर्मी को मोटर आवास में स्थानांतरित कर सके, जिससे गर्मी अपव्यय दक्षता में सुधार हो सके। जब माउंटिंग ट्यूब रोटर के साथ घूमती है, तो यह घूर्णन रिंग को सपोर्ट प्लेट के माध्यम से घूमने के लिए चला सकती है। घूमने वाली रिंग पहले हीट सिंक के माध्यम से गर्मी के अपव्यय को तेज करती है और दूसरे हीट सिंक के माध्यम से हीट कंडक्टिंग स्ट्रिप के एक तरफ तय होती है। साथ ही, मोटर रोटर के घूर्णन से उत्पन्न प्रवाह वायु प्रवाह गर्मी अपव्यय बंदरगाह के माध्यम से मोटर के अंदर गर्मी निर्वहन को तेज कर सकता है, जिससे पहले चुंबकीय ब्लॉक और दूसरे चुंबकीय ब्लॉक के सामान्य ऑपरेटिंग वातावरण को बनाए रखा जा सकता है। इसके अलावा, पहला कनेक्टिंग ब्लॉक और दूसरा कनेक्टिंग ब्लॉक संबंधित पहली एल-आकार की सीट या दूसरी एल-आकार की सीट की स्थापना और प्रतिस्थापन के लिए सुविधाजनक है, ताकि पहला चुंबकीय ब्लॉक और दूसरा चुंबकीय ब्लॉक आसानी से स्थापित किया जा सके और वास्तविक उपयोग की स्थिति के अनुसार प्रतिस्थापित किया गया।

2.3. माइक्रो रोबोट अनुप्रयोग

सूक्ष्म रोबोट को चुम्बकित करके, यह जटिल वातावरण में लचीले ढंग से घूम सकता है और चल सकता है। उदाहरण के लिए, बीजिंग इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने एक सूक्ष्म नरम रोबोट बनाने के लिए एनडीएफईबी कणों को नरम सिलिकॉन पीडीएमएस सामग्रियों के साथ जोड़ा, और सतह को बायोकंपैटिबल हाइड्रोजेल परत से ढक दिया, जिससे सूक्ष्म वस्तु और रोबोट की नरम नोक के बीच आसंजन कम हो गया। सूक्ष्म रोबोट और सब्सट्रेट के बीच घर्षण, और जैविक लक्ष्यों को होने वाली क्षति को कम करना। चुंबकीय ड्राइव प्रणाली में ऊर्ध्वाधर विद्युत चुम्बकों की एक जोड़ी होती है। माइक्रो रोबोट चुंबकीय क्षेत्र के अनुसार घूमता और कंपन करता है। क्योंकि रोबोट नरम है, यह लचीले ढंग से अपने शरीर को मोड़ सकता है और जटिल द्विभाजित वातावरण में लचीले ढंग से घूम सकता है। इतना ही नहीं, माइक्रो रोबोट सूक्ष्म वस्तुओं में हेरफेर भी कर सकता है। शोधकर्ताओं द्वारा डिज़ाइन किए गए "बीड मूविंग" गेम में, माइक्रो रोबोट को चुंबकीय क्षेत्र द्वारा भूलभुलैया की परतों के माध्यम से लक्ष्य मोतियों को लक्ष्य खांचे में "स्थानांतरित" करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है। यह कार्य कुछ ही मिनटों में पूरा किया जा सकता है। भविष्य में, शोधकर्ताओं ने माइक्रो रोबोट के आकार को और कम करने और इसकी नियंत्रण सटीकता में सुधार करने की योजना बनाई है, जो साबित करता है कि माइक्रो रोबोट में इंट्रावास्कुलर ऑपरेशन की काफी संभावनाएं हैं।

3. चुंबकीय घटकों के लिए रोबोट आवश्यकताएँ

ह्यूमनॉइड रोबोट के एकल चुंबकीय घटक का मूल्य NdFeB चुंबक का 3.52 गुना है। चुंबकीय घटक में बड़े टॉर्क, छोटे चुंबकीय झुकाव, छोटे मोटर आकार और उच्च इकाई चुंबकीय प्रदर्शन आवश्यकताओं की विशेषताएं होना आवश्यक है। इसे एक साधारण चुंबकीय सामग्री से चुंबकीय घटक उत्पाद में उन्नत किया जा सकता है।

3.1. बड़ा टॉर्क

एक स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर का टॉर्क कई कारकों से प्रभावित होता है, जिनमें से चुंबकीय क्षेत्र की ताकत प्रमुख कारकों में से एक है। स्थायी चुंबक सामग्री और चुंबकीय घटक में अनुकूलित चुंबकीय सर्किट संरचना चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को बढ़ा सकती है, जिससे मोटर के टॉर्क आउटपुट में सुधार होता है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय स्टील का आकार सीधे मोटर की चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को प्रभावित करता है। आम तौर पर, चुंबकीय स्टील जितना बड़ा होगा, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होगी। एक बड़ी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एक मजबूत चुंबकीय बल प्रदान कर सकती है, जिससे मोटर का टॉर्क आउटपुट बढ़ जाता है। ह्यूमनॉइड रोबोट में, भारी वस्तुओं को ले जाने जैसे विभिन्न जटिल कार्यों को पूरा करने के लिए भार-वहन क्षमता बढ़ाने के लिए एक बड़े टॉर्क की आवश्यकता होती है।

3.2. लघु चुंबकीय झुकाव

एक छोटा चुंबकीय झुकाव गति त्रुटियों को कम कर सकता है। ह्यूमनॉइड रोबोट के गति नियंत्रण में, सटीक गतिविधियां महत्वपूर्ण हैं। यदि चुंबकीय झुकाव बहुत बड़ा है, तो मोटर का आउटपुट टॉर्क अस्थिर होगा, जिससे रोबोट की गति सटीकता प्रभावित होगी। इसलिए, ह्यूमनॉइड रोबोट को रोबोट की सटीक गति सुनिश्चित करने के लिए चुंबकीय घटकों के बहुत छोटे चुंबकीय झुकाव कोण की आवश्यकता होती है।

3.3. छोटी मोटर का आकार

ह्यूमनॉइड रोबोट के डिज़ाइन में आमतौर पर स्थान की सीमाओं पर विचार करने की आवश्यकता होती है, इसलिए चुंबकीय घटक के मोटर का आकार छोटा होना आवश्यक है। उचित वाइंडिंग डिज़ाइन, चुंबकीय सर्किट संरचना अनुकूलन और शाफ्ट व्यास चयन के माध्यम से, मोटर के टॉर्क घनत्व में सुधार किया जा सकता है, जिससे मोटर के आकार को कम करते हुए अधिक टॉर्क आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है। यह रोबोट की संरचना को अधिक कॉम्पैक्ट बना सकता है और रोबोट के लचीलेपन और अनुकूलन क्षमता में सुधार कर सकता है।

3.4. उच्च इकाई चुंबकीय प्रदर्शन आवश्यकताएँ

ह्यूमनॉइड रोबोट में उपयोग की जाने वाली चुंबकीय सामग्री में उच्च इकाई चुंबकीय प्रदर्शन की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि ह्यूमनॉइड रोबोट को सीमित स्थान में कुशल ऊर्जा रूपांतरण और गति नियंत्रण प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। उच्च इकाई चुंबकीय प्रदर्शन वाले चुंबकीय घटक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बल प्रदान कर सकते हैं, जिससे मोटर की दक्षता और प्रदर्शन अधिक हो जाता है। साथ ही, उच्च इकाई चुंबकीय प्रदर्शन चुंबकीय घटक के आकार और वजन को भी कम कर सकता है, जो हल्के वजन के लिए ह्यूमनॉइड रोबोट की आवश्यकताओं को पूरा करता है।

4. भविष्य का विकास

चुंबकीय घटकों ने अपने अद्वितीय प्रदर्शन के कारण कई क्षेत्रों में उत्कृष्ट मूल्य दिखाया है, और उनके विकास की संभावनाएं उज्ज्वल हैं। औद्योगिक क्षेत्र में, यह सटीक रोबोट स्थिति, कुशल नेविगेशन, मजबूत क्लैंपिंग और सोखना, प्रभावी सफाई और पहचान और सटीक मोटर नियंत्रण के लिए एक महत्वपूर्ण सहायता है। यह विभिन्न प्रकार के रोबोट जैसे ह्यूमनॉइड रोबोट, संयुक्त मोटर्स और माइक्रो रोबोट में अपरिहार्य है। बाजार की मांग के निरंतर विस्तार के साथ, उच्च प्रदर्शन वाले चुंबकीय घटकों की आवश्यकताएं भी बढ़ रही हैं। उद्यमों को उच्च प्रदर्शन और अधिक विश्वसनीय गुणवत्ता वाले चुंबकीय घटक उत्पाद बनाने के लिए विकास की प्रक्रिया में उत्पाद की गुणवत्ता और तकनीकी स्तर में लगातार सुधार करने की आवश्यकता है। बाजार की मांग और तकनीकी सुधार चुंबकीय घटक उद्योग को व्यापक भविष्य की ओर बढ़ावा देंगे।