1. Роботтардағы магниттік компоненттердің рөлі
1.1. Нақты позициялау
Робот жүйелерінде магниттік сенсорлар кеңінен қолданылады. Мысалы, кейбір өнеркәсіптік роботтарда орнатылған магниттік сенсорлар қоршаған магнит өрісіндегі өзгерістерді нақты уақытта анықтай алады. Бұл анықтау роботтың үш өлшемді кеңістіктегі орны мен бағытын миллиметрлік дәлдікпен дәл анықтай алады. Тиісті деректер статистикасына сәйкес, магниттік сенсорлармен орналастырылған роботтардың орналасу қатесі әдетте ішінде болады±5 мм, бұл роботтардың күрделі орталарда жоғары дәлдіктегі тапсырмаларды орындауына сенімді кепілдік береді.
1.2. Тиімді навигация
Жердегі магниттік жолақтар немесе магниттік маркерлер навигациялық жолдар ретінде қызмет етеді және автоматтандырылған қойма, логистика және өндірістік желілер сияқты көріністерде маңызды рөл атқарады. Мысал ретінде интеллектуалды өңдеуші роботтарды алатын болсақ, магниттік жолақты навигацияны пайдалану технологиясы салыстырмалы түрде жетілген, құны төмен және позициялауда дәл және сенімді. Жұмыс сызығына магниттік жолақтарды төсегеннен кейін интеллектуалды робот жолдағы электромагниттік өрістің деректер сигналы арқылы машинаның өзі мен мақсатты бақылау жолы арасындағы қатені ала алады және дәл және ақылға қонымды есептеу арқылы машинаны тасымалдаудың навигациялық жұмысын аяқтай алады. өлшеу. Сонымен қатар, магниттік тырнақ навигациясы да кең таралған навигация әдісі болып табылады. Оның қолдану принципі навигациялық сенсор магниттік шегеден алынған магниттік деректер сигналы негізінде қозғалыс жолын табу болып табылады. Магниттік шегелер арасындағы қашықтық тым үлкен болуы мүмкін емес. Екі магнитті шегелердің арасында болғанда, өңдеуші робот кодтаушы есептеу күйінде болады.
1.3. Күшті қысқыш адсорбция
Роботты магниттік қысқыштармен жабдықтау роботтың жұмыс істеу қабілетін айтарлықтай жақсартады. Мысалы, голландиялық GOUDSMIT магниттік қысқышы өндірістік желіге оңай орнатылады және 600 кг ең жоғары көтеру қабілеті бар ферромагниттік өнімдерді қауіпсіз өңдей алады. OnRobot іске қосқан MG10 магнитті ұстағышының бағдарламаланатын күші бар және өндіріс, автомобиль және аэроғарыштық өрістерге арналған кірістірілген қапсырмалармен және бөлшектерді анықтау сенсорларымен жабдықталған. Бұл магниттік қысқыштар темір дайындаманың кез келген дерлік пішінін немесе пішінін қыса алады және күшті қысқыш күшке қол жеткізу үшін тек шағын контакт аймағы қажет.
1.4. Тиімді тазалауды анықтау
Тазалау роботы магниттік адсорбция арқылы жердегі металл сынықтарын немесе басқа да ұсақ заттарды тиімді тазарта алады. Мысалы, адсорбциялық тазалау роботы инсультты басқару қосқышымен жұмыс істеу үшін желдеткіш пішінді ұяшықта электромагнитпен жабдықталған, осылайша желдеткіш тәрізді ұяшық алдын ала белгіленген аймаққа кіргенде, электромагнит өшіріледі, осылайша металл қалдықтары бөлшектер жинау ойығына түседі және қалдық сұйықтықты жинау үшін желдеткіш тәрізді ойықтың төменгі жағында бұру құрылымы қарастырылған. Сонымен бірге магниттік сенсорларды жердегі металл заттарды анықтау үшін де қолдануға болады, бұл роботқа қоршаған ортаға жақсы бейімделуге және сәйкесінше жауап беруге көмектеседі.
1.5. Қозғалтқышты дәл басқару
Тұрақты ток қозғалтқыштары және қадамдық қозғалтқыштар сияқты жүйелерде магнит өрісі мен қозғалтқыш арасындағы өзара әрекеттесу өте маңызды. Мысал ретінде NdFeB магниттік материалдарын алатын болсақ, ол жоғары магниттік энергия өніміне ие және күшті магнит өрісінің күшін қамтамасыз ете алады, осылайша робот қозғалтқышы жоғары тиімділік, жоғары жылдамдық және жоғары айналу моменті сипаттамаларына ие болады. Мысалы, Чжунке Санхуан роботтар саласында қолданатын материалдардың бірі - NdFeB. Роботтың қозғалтқышында NdFeB магниттері күшті магнит өрісінің күшін қамтамасыз ету үшін қозғалтқыштың тұрақты магниттері ретінде пайдаланылуы мүмкін, осылайша қозғалтқыш жоғары тиімділік, жоғары жылдамдық және жоғары айналу моменті сипаттамаларына ие болады. Сонымен бірге роботтың сенсорында NdFeB магниттері робот айналасындағы магнит өрісі туралы ақпаратты анықтау және өлшеу үшін магниттік сенсордың негізгі құрамдас бөлігі ретінде пайдаланылуы мүмкін.
2. Тұрақты магнитті роботтарды қолдану
2.1. Гуманоидты роботтарды қолдану
Гуманоидты роботтардың осы дамып келе жатқан өрістері кернеуді түрлендіру және EMC сүзгілеу сияқты функцияларды жүзеге асыру үшін магниттік компоненттерді қажет етеді. Maxim Technology бұл маңызды тапсырмаларды орындау үшін гуманоидты роботтарға магниттік компоненттер қажет екенін айтты. Сонымен қатар, магниттік құрамдас бөліктер адам тәрізді роботтарда қозғалтқыштарды жүргізу және роботтардың қозғалысы үшін қуат беру үшін де қолданылады. Сезімдеу жүйелері тұрғысынан магниттік құрамдас бөліктер қоршаған ортаны дәл сезіне алады және роботтың шешім қабылдауына негіз береді. Қозғалысты басқару тұрғысынан магниттік құрамдас бөліктер роботтың дәл және тұрақты қозғалысын қамтамасыз ете алады, жеткілікті момент пен қуатты қамтамасыз етеді және гуманоидты роботтарға әртүрлі күрделі қозғалыс тапсырмаларын орындауға мүмкіндік береді. Мысалы, ауыр заттарды тасымалдаған кезде күшті айналу моменті роботтың заттарды тұрақты ұстап, жылжыта алатынын қамтамасыз етеді.
2.2. Бірлескен қозғалтқыштарды қолдану
Роботтың бірлескен қозғалтқышына арналған магниттік ротордың тұрақты магниттік құрамдас бөліктері айналмалы механизмді және ұстау механизмін қамтиды. Айналмалы механизмдегі айналмалы сақина тірек пластинасы арқылы бекіту түтігіне қосылады, ал сыртқы бетінде бірінші магниттік компонентті орнату үшін бірінші бекіту ойығы бар, сонымен қатар жылуды таратудың тиімділігін арттыру үшін жылуды тарату компоненті қарастырылған. . Бекіту механизміндегі ұстағыш сақина екінші магниттік компонентті орнатуға арналған екінші бекіту ойығымен қамтамасыз етілген. Қолдану кезінде ұстап тұру механизмін тіреу сақинасы арқылы қолданыстағы буын қозғалтқыш корпусының ішіне ыңғайлы орнатуға болады, ал айналмалы механизмді монтаждау түтігі арқылы қолданыстағы буын қозғалтқышының роторына орнатуға болады, ал монтаждау түтікшесі арқылы бекітіледі және шектеледі. ұстайтын тесік. Жылу диссипациялау ойығы қолданыстағы буын қозғалтқыш корпусының ішкі беткі қабырғасымен жанасу аймағын ұлғайтады, осылайша ұстағыш сақина сіңірілген жылуды қозғалтқыш корпусына тиімді тасымалдай алады, осылайша жылуды тарату тиімділігін арттырады. Бекіту түтігі ротормен бірге айналғанда, ол тірек тақтасы арқылы айналу үшін айналмалы сақинаны жүргізе алады. Айналмалы сақина жылу өткізгіш жолақтың бір жағында бекітілген бірінші жылу қабылдағыш пен екінші жылу қабылдағыш арқылы жылуды таратуды жылдамдатады. Бұл ретте қозғалтқыш роторының айналуы нәтижесінде пайда болатын ағындық ауа ағыны бірінші магниттік блоктың және екінші магниттік блоктың қалыпты жұмыс ортасын сақтай отырып, жылу тарату порты арқылы қозғалтқыш ішіндегі жылу разрядын жеделдете алады. Сонымен қатар, бірінші қосу блогы және екінші қосу блогы сәйкес бірінші L-тәрізді орынды немесе екінші L-тәрізді орынды орнатуға және ауыстыруға ыңғайлы, осылайша бірінші магниттік блок пен екінші магниттік блокты ыңғайлы орнатуға болады және нақты пайдалану жағдайына сәйкес ауыстырылады.
2.3. Микроробот қолданбасы
Микророботты магниттеу арқылы ол күрделі ортада икемді түрде бұрылып, қозғала алады. Мысалы, Пекин технологиялық институтының зерттеушілері NdFeB бөлшектерін жұмсақ силикон PDMS материалдарымен біріктіріп, микро жұмсақ робот жасады және бетін биоүйлесімді гидрогель қабатымен жауып, микро объект пен роботтың жұмсақ ұшы арасындағы адгезияны жеңіп, микро робот пен субстрат арасындағы үйкеліс және биологиялық нысандардың зақымдануын азайту. Магниттік жетек жүйесі жұп тік электромагниттерден тұрады. Микроробот магнит өрісіне сәйкес айналады және дірілдейді. Робот жұмсақ болғандықтан, ол денесін икемді түрде майыстыра алады және күрделі бифуркациялы ортада икемді айнала алады. Бұл ғана емес, микро робот микро нысандарды да манипуляциялай алады. Зерттеушілер әзірлеген «моншақтарды жылжыту» ойынында микро роботты магнит өрісі арқылы басқара алады, лабиринт қабаттары арқылы мақсатты моншақтарды мақсатты ойыққа «жылжыту» мүмкін. Бұл тапсырманы бірнеше минутта орындауға болады. Болашақта зерттеушілер микророботтың көлемін одан әрі кішірейтуді және оның басқару дәлдігін жақсартуды жоспарлап отыр, бұл микророботтың тамырішілік операция үшін үлкен мүмкіндіктері бар екенін дәлелдейді.
3. Магниттік компоненттерге робот талаптары
Гуманоид роботтың жалғыз магниттік құрамдас бөлігінің мәні NdFeB магнитінен 3,52 есе артық. Магниттік құрамдас үлкен айналу моменті, шағын магниттік ауытқу, шағын қозғалтқыш өлшемі және жоғары бірлік магниттік өнімділік талаптарының сипаттамаларына ие болуы керек. Оны қарапайым магниттік материалдан магниттік құрамдас өнімге дейін жаңартуға болады.
3.1. Үлкен момент
Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштың моментіне көптеген факторлар әсер етеді, олардың ішінде магнит өрісінің күші негізгі факторлардың бірі болып табылады. Тұрақты магнит материалы және магниттік құрамдастағы оңтайландырылған магнит тізбегі құрылымы магнит өрісінің күшін арттырады, осылайша қозғалтқыштың айналу моментін жақсартады. Мысалы, магниттік болаттың өлшемі қозғалтқыштың магнит өрісінің кернеулігіне тікелей әсер етеді. Әдетте магниттік болат неғұрлым үлкен болса, магнит өрісінің күші соғұрлым жоғары болады. Үлкен магнит өрісінің күші күштірек магниттік күшті қамтамасыз ете алады, осылайша қозғалтқыштың айналу моментін арттырады. Гуманоид роботтарда ауыр заттарды тасымалдау сияқты әртүрлі күрделі тапсырмаларды орындау үшін жүк көтеру қабілетін арттыру үшін үлкен момент қажет.
3.2. Кіші магниттік ауытқу
Кішкене магниттік ауытқу қозғалыс қателерін азайтады. Гуманоидты роботтардың қозғалысын басқаруда дәл қозғалыстар өте маңызды. Магниттік ауытқу тым үлкен болса, қозғалтқыштың шығыс моменті тұрақсыз болады, осылайша роботтың қозғалыс дәлдігіне әсер етеді. Сондықтан, гуманоидты роботтар роботтың дәл қозғалысын қамтамасыз ету үшін магниттік компоненттердің өте кішкентай магниттік ауытқу бұрыштарын қажет етеді.
3.3. Шағын мотор мөлшері
Гуманоидты роботтардың дизайны әдетте кеңістіктегі шектеулерді ескеруі керек, сондықтан магниттік компоненттің қозғалтқыш өлшемі шағын болуы керек. Орамның ақылға қонымды дизайны, магниттік тізбек құрылымын оңтайландыру және білік диаметрін таңдау арқылы қозғалтқыштың айналу моментінің тығыздығын жақсартуға болады, осылайша қозғалтқыштың өлшемін азайта отырып, үлкен момент шығысына қол жеткізуге болады. Бұл робот құрылымын ықшамдап, роботтың икемділігі мен бейімделуін жақсарта алады.
3.4. Бірліктің магниттік өнімділігіне жоғары талаптар
Гуманоид роботтарында қолданылатын магниттік материалдар жоғары бірлік магниттік өнімділікке ие болуы керек. Себебі гуманоид роботтар шектеулі кеңістікте тиімді энергия түрлендіруге және қозғалысты басқаруға қол жеткізуі керек. Магниттік өнімділігі жоғары магниттік компоненттер күшті магнит өрісінің күшін қамтамасыз ете алады, бұл қозғалтқыштың тиімділігі мен өнімділігін жоғарылатады. Сонымен қатар, жоғары магниттік өнімділік магниттік құрамдас бөліктің өлшемі мен салмағын азайта алады, бұл жеңіл салмаққа арналған гуманоидты роботтардың талаптарына жауап береді.
4. Болашақ даму
Магниттік компоненттер бірегей өнімділігінің арқасында көптеген салаларда тамаша құндылық көрсетті және олардың даму болашағы жарқын. Өнеркәсіптік салада бұл роботты дәл орналастыру, тиімді навигация, күшті қысу және адсорбция, тиімді тазалау және анықтау және қозғалтқышты дәл басқару үшін негізгі көмекші құрал. Ол гуманоид роботтар, бірлескен қозғалтқыштар және микро роботтар сияқты роботтардың әртүрлі түрлерінде қажет. Нарық сұранысының үздіксіз кеңеюімен жоғары өнімді магниттік компоненттерге қойылатын талаптар да артып келеді. Кәсіпорындар өнімділігі жоғары және сенімді сапаға ие магниттік құрамдас бұйымдарды жасау үшін әзірлеу процесінде өнімнің сапасы мен техникалық деңгейін үздіксіз жақсартуы керек. Нарық сұранысы мен технологиялық реформалар магниттік құрамдас саланы одан әрі кең болашаққа ілгерілетеді.
Жіберу уақыты: 19 қараша 2024 ж
