1. A mágneses komponensek szerepe a robotokban
1.1. Pontos pozicionálás
A robotrendszerekben széles körben alkalmazzák a mágneses érzékelőket. Például egyes ipari robotokban a beépített mágneses érzékelők valós időben képesek érzékelni a környező mágneses tér változásait. Ez az érzékelés pontosan, milliméteres pontossággal képes meghatározni a robot helyzetét és irányát háromdimenziós térben. A vonatkozó adatstatisztika szerint a mágneses szenzorok által pozícionált robotok helymeghatározási hibája általában belül van±5 mm-es, amely megbízható garanciát nyújt a robotok számára a nagy pontosságú feladatok elvégzésére összetett környezetben.
1.2. Hatékony navigáció
A földön található mágnescsíkok vagy mágneses markerek navigációs útvonalként szolgálnak, és fontos szerepet játszanak az olyan helyszíneken, mint az automatizált raktározás, a logisztika és a gyártósorok. Az intelligens kezelőrobotokat példának vesszük, a mágnesszalagos navigáció használatának technológiája viszonylag kiforrott, alacsony költségű, valamint pontos és megbízható helymeghatározás. Az intelligens robot a mágnescsíkok működési vonalra történő lefektetése után az elektromágneses mező adatjelén keresztül megkaphatja a hibát maga a gép és a célkövetési út között, és pontos és ésszerű számítással befejezheti a gép szállításának navigációs munkáját. mérés. Emellett a mágneses körömnavigáció is elterjedt navigációs módszer. Alkalmazási elve, hogy a navigációs érzékelő által a mágnesszegről kapott mágneses adatjel alapján keresse meg a vezetési útvonalat. A mágneses szögek közötti távolság nem lehet túl nagy. Amikor két mágneses szög között van, a kezelő robot a kódoló számítási állapotában lesz.
1.3. Erős szorító adszorpció
A robot mágneses bilincsekkel való felszerelése nagymértékben javíthatja a robot működési képességét. Például a holland GOUDSMIT mágneses bilincs könnyen beépíthető a gyártósorba, és biztonságosan kezelheti a ferromágneses termékeket, maximum 600 kg teherbírással. Az OnRobot által piacra dobott MG10 mágneses megfogó programozható erővel rendelkezik, és beépített bilincsekkel és alkatrészérzékelő érzékelőkkel van felszerelve a gyártás, az autóipar és a repülőgépipar számára. Ezek a mágneses bilincsek szinte bármilyen alakú vagy formájú vastartalmú munkadarabot rögzítenek, és csak kis érintkezési felület szükséges az erős szorítóerő eléréséhez.
1.4. Hatékony tisztítás észlelés
A tisztítórobot mágneses adszorpcióval hatékonyan képes megtisztítani a fémdarabokat vagy más apró tárgyakat a földön. Például egy adszorpciós tisztítórobot a legyező alakú résben elektromágnessel van felszerelve, hogy együttműködjön a löketszabályozó kapcsolóval, így amikor a legyező alakú rés belép az előre meghatározott területre, az elektromágnes kikapcsolódik, így a fémhulladék részek a gyűjtőrésbe esnek, és a legyező alakú rés alján elterelő szerkezet található a hulladékfolyadék összegyűjtésére. Ugyanakkor a mágneses érzékelők a földön lévő fémtárgyak észlelésére is használhatók, így a robot jobban alkalmazkodik a környezethez, és ennek megfelelően reagál.
1.5. Precíziós motorvezérlés
Az olyan rendszerekben, mint az egyenáramú motorok és a léptetőmotorok, a mágneses mező és a motor közötti kölcsönhatás döntő fontosságú. Az NdFeB mágneses anyagokat példának vesszük, nagy mágneses energiájú termékkel rendelkezik, és erős mágneses térerőt tud biztosítani, így a robotmotor nagy hatásfokkal, nagy sebességgel és nagy nyomatékkal rendelkezik. Például a Zhongke Sanhuan által a robotok terén használt egyik anyag az NdFeB. A robot motorjában az NdFeB mágnesek használhatók a motor állandó mágneseiként, hogy erős mágneses térerőt biztosítsanak, így a motor nagy hatásfokkal, nagy sebességgel és nagy nyomatékkal rendelkezik. Ugyanakkor a robot érzékelőjében az NdFeB mágnesek a mágneses érzékelő központi elemeként használhatók a robot körüli mágneses mező információinak érzékelésére és mérésére.
2. Állandó mágneses robotok alkalmazása
2.1. Humanoid robotok alkalmazása
A humanoid robotok feltörekvő mezői mágneses alkatrészeket igényelnek az olyan funkciók megvalósításához, mint a feszültségátalakítás és az EMC-szűrés. A Maxim Technology szerint a humanoid robotoknak mágneses alkatrészekre van szükségük ezeknek a fontos feladatoknak az elvégzéséhez. Ezenkívül a humanoid robotokban mágneses alkatrészeket is használnak motorok meghajtására és a robotok mozgásának biztosítására. Az érzékelőrendszerek tekintetében a mágneses alkatrészek pontosan érzékelhetik a környező környezetet, és alapot adnak a robot döntéshozatalához. A mozgásvezérlés szempontjából a mágneses alkatrészek biztosíthatják a robot precíz és stabil mozgását, elegendő nyomatékot és teljesítményt, valamint lehetővé teszik a humanoid robotok számára, hogy különféle összetett mozgási feladatokat hajtsanak végre. Például nehéz tárgyak szállításakor az erős nyomaték biztosíthatja, hogy a robot stabilan meg tudja fogni és mozgatni tárgyakat.
2.2. Csuklós motorok alkalmazása
A robot csuklós motorjának mágneses forgórészének állandó mágneses alkatrészei egy forgó mechanizmust és egy rögzítő mechanizmust tartalmaznak. A forgómechanizmusban lévő forgógyűrű egy tartólapon keresztül csatlakozik a szerelőcsőhöz, a külső felületen pedig egy első rögzítőhorony található az első mágneses alkatrész felszereléséhez, valamint egy hőleadó komponens is található a hőleadás hatékonyságának javítása érdekében. . A rögzítőmechanizmusban lévő rögzítőgyűrű egy második rögzítőhoronnyal van ellátva a második mágneses alkatrész felszereléséhez. Használat közben a rögzítőmechanizmus kényelmesen beállítható a meglévő csuklós motorházba a rögzítőgyűrűn keresztül, a forgómechanizmus pedig a meglévő csuklós motor forgórészére állítható a rögzítőcsövön keresztül, és a rögzítőcsövet rögzíti és korlátozza a rögzítő lyuk. A hőleadó horony megnöveli az érintkezési felületet a meglévő csuklós motorház belső felületének falával, így a tartógyűrű hatékonyan tudja átadni az elnyelt hőt a motorháznak, ezáltal javítja a hőleadás hatékonyságát. Amikor a rögzítőcső a rotorral együtt forog, a forgógyűrűt a tartólemezen keresztül forogni tudja. A forgó gyűrű felgyorsítja a hőleadást az első hűtőbordán és a második hűtőbordán keresztül, amely a hővezető szalag egyik oldalán van rögzítve. Ugyanakkor a motor forgórészének forgása által generált áramlási levegő felgyorsíthatja a hőleadást a motor belsejében a hőelvezető nyíláson keresztül, fenntartva az első mágneses blokk és a második mágneses blokk normál működési környezetét. Ezenkívül az első összekötő blokk és a második csatlakozóblokk kényelmesen használható a megfelelő első L-alakú ülés vagy a második L-alakú ülés felszereléséhez és cseréjéhez, így az első mágneses blokk és a második mágneses blokk kényelmesen felszerelhető, és cserélni a tényleges használati helyzetnek megfelelően.
2.3. Mikrorobot alkalmazás
A mikrorobot mágnesezésével rugalmasan tud fordulni és mozogni egy összetett környezetben. Például a Pekingi Technológiai Intézet kutatói az NdFeB részecskéket puha szilikon PDMS anyagokkal kombinálták, hogy egy mikrolágy robotot készítsenek, és a felületet biológiailag kompatibilis hidrogél réteggel borították be, leküzdve a mikroobjektum és a robot puha csúcsa közötti tapadást, csökkentve ezzel a felületet. a súrlódást a mikrorobot és az aljzat között, és csökkenti a biológiai célpontok károsodását. A mágneses meghajtórendszer egy pár függőleges elektromágnesből áll. A mikrorobot a mágneses térnek megfelelően forog és rezeg. Mivel a robot puha, rugalmasan tudja hajlítani a testét, és rugalmasan tud fordulni bonyolult kettéágazó környezetben. A mikrorobot nem csak mikroobjektumokat tud kezelni. A kutatók által tervezett „gyöngymozgató” játékban a mikrorobotot a mágneses térrel irányíthatjuk, labirintusok rétegein keresztül, hogy „mozgassa” a célgyöngyöket a célbarázdába. Ez a feladat néhány perc alatt elvégezhető. A kutatók a jövőben a mikrorobot méretének további csökkentését és vezérlési pontosságának javítását tervezik, ami azt bizonyítja, hogy a mikrorobotban nagy lehetőségek rejlenek az intravaszkuláris működésre.
3. A mágneses alkatrészekre vonatkozó robotkövetelmények
Egy humanoid robot egyetlen mágneses alkatrészének értéke 3,52-szerese az NdFeB mágnesének. A mágneses alkatrésznek nagy nyomatékkal, kis mágneses elhajlással, kis motormérettel és magas egységmágneses teljesítménykövetelményekkel kell rendelkeznie. Egyszerű mágneses anyagból mágneses alkatrész termékké bővíthető.
3.1. Nagy nyomaték
Az állandó mágneses szinkronmotor nyomatékát több tényező befolyásolja, amelyek közül a mágneses térerősség az egyik kulcstényező. Az állandó mágnes anyaga és az optimalizált mágneses áramkör szerkezete a mágneses komponensben növelheti a mágneses térerősséget, ezáltal javítva a motor nyomatékát. Például a mágneses acél mérete közvetlenül befolyásolja a motor mágneses térerősségét. Általában minél nagyobb a mágneses acél, annál nagyobb a mágneses térerősség. A nagyobb mágneses térerősség erősebb mágneses erőt biztosíthat, ezáltal növelve a motor nyomatékát. A humanoid robotoknál nagyobb forgatónyomaték szükséges a teherbíró képesség növeléséhez különböző összetett feladatok elvégzéséhez, például nehéz tárgyak szállításához.
3.2. Kis mágneses deklináció
Egy kis mágneses deklináció csökkentheti a mozgási hibákat. A humanoid robotok mozgásvezérlésében a precíz mozgások döntőek. Ha a mágneses deklináció túl nagy, a motor kimeneti nyomatéka instabil lesz, ami befolyásolja a robot mozgási pontosságát. Ezért a humanoid robotoknak nagyon kis mágneses deklinációs szögekre van szükségük a mágneses alkatrészekből, hogy biztosítsák a robot pontos mozgását.
3.3. Kis motorméret
A humanoid robotok tervezésénél általában figyelembe kell venni a helykorlátokat, ezért a mágneses komponens motorméretének kicsinek kell lennie. Az ésszerű tekercstervezés, a mágneses áramkör szerkezetének optimalizálása és a tengelyátmérő megválasztása révén a motor nyomatéksűrűsége javítható, ezáltal nagyobb nyomatékkibocsátás érhető el, miközben a motor mérete csökken. Ez kompaktabbá teheti a robot szerkezetét, és javítja a robot rugalmasságát és alkalmazkodóképességét.
3.4. Magas egységmágneses teljesítménykövetelmények
A humanoid robotokban használt mágneses anyagoknak nagy egységmágneses teljesítménnyel kell rendelkezniük. Ennek az az oka, hogy a humanoid robotoknak hatékony energiaátalakítást és mozgásszabályozást kell elérniük korlátozott helyen. A nagy egységmágneses teljesítménnyel rendelkező mágneses alkatrészek erősebb mágneses térerőt biztosítanak, így a motor nagyobb hatékonysággal és teljesítménnyel rendelkezik. Ugyanakkor a nagy egységmágneses teljesítmény csökkentheti a mágneses alkatrész méretét és súlyát is, megfelelve a humanoid robotok könnyű súlyú követelményeinek.
4. Jövőbeli fejlődés
A mágneses alkatrészek egyedülálló teljesítményüknek köszönhetően számos területen kiváló értéket mutattak, fejlesztési kilátásaik pedig fényesek. Az ipari területen kulcsfontosságú segédeszköz a robotok precíz pozicionálásához, hatékony navigációhoz, erős rögzítéshez és adszorpcióhoz, hatékony tisztításhoz és észleléshez, valamint a precíz motorvezérléshez. Nélkülözhetetlen különféle típusú robotokban, például humanoid robotokban, ízületi motorokban és mikrorobotokban. A piaci kereslet folyamatos bővülésével a nagy teljesítményű mágneses alkatrészekkel szemben támasztott követelmények is emelkednek. A fejlesztési folyamat során a vállalkozásoknak folyamatosan javítaniuk kell a termékek minőségét és műszaki színvonalát, hogy nagyobb teljesítményű és megbízhatóbb minőségű mágneses alkatrészeket hozzanak létre. A piaci kereslet és a technológiai reformok tovább fogják támogatni a mágneses alkatrészek ipart egy tágabb jövő felé.
Feladás időpontja: 2024.11.19
