1. 로봇에서 자기 부품의 역할
1.1. 정확한 포지셔닝
로봇 시스템에서는 자기 센서가 널리 사용됩니다. 예를 들어 일부 산업용 로봇에는 내장된 자기 센서가 주변 자기장의 변화를 실시간으로 감지할 수 있습니다. 이 감지는 밀리미터 단위의 정확도로 3차원 공간에서 로봇의 위치와 방향을 정확하게 결정할 수 있습니다. 관련 데이터 통계에 따르면 자기 센서로 배치된 로봇의 포지셔닝 오류는 일반적으로 이내입니다.±5mm는 로봇이 복잡한 환경에서 고정밀 작업을 수행할 수 있도록 안정적으로 보장합니다.
1.2. 효율적인 탐색
지상의 자기 띠나 자기 마커는 탐색 경로 역할을 하며 자동화 창고, 물류, 생산 라인과 같은 장면에서 중요한 역할을 합니다. 지능형 핸들링 로봇을 예로 들면, 자기 띠 내비게이션을 사용하는 기술은 상대적으로 성숙하고 비용이 저렴하며 위치 지정이 정확하고 신뢰할 수 있습니다. 지능형 로봇은 작업 라인에 자기 띠를 놓은 후 경로의 전자기장 데이터 신호를 통해 기계 자체와 목표 추적 경로 사이의 오류를 얻을 수 있으며 정확하고 합리적인 계산을 통해 기계 운송의 탐색 작업을 완료할 수 있습니다. 측정. 또한, 자기 손톱 탐색도 일반적인 탐색 방법입니다. 응용 원리는 내비게이션 센서가 자기 손톱에서 수신한 자기 데이터 신호를 기반으로 주행 경로를 찾는 것입니다. 자석 못 사이의 거리는 너무 클 수 없습니다. 두 개의 자석 못 사이에 있을 때 핸들링 로봇은 엔코더 계산 상태에 있게 됩니다.
1.3. 강력한 클램핑 흡착
로봇에 자기 클램프를 장착하면 로봇의 작동 능력이 크게 향상될 수 있습니다. 예를 들어, 네덜란드 GOUDSMIT 마그네틱 클램프는 생산 라인에 쉽게 설치할 수 있으며 최대 리프팅 용량이 600kg인 강자성 제품을 안전하게 취급할 수 있습니다. OnRobot이 출시한 MG10 마그네틱 그리퍼는 프로그래밍 가능한 힘을 갖고 있으며 제조, 자동차 및 항공우주 분야를 위한 내장 클램프 및 부품 감지 센서가 장착되어 있습니다. 이러한 자기 클램프는 거의 모든 형태의 철 가공물을 클램핑할 수 있으며, 작은 접촉 면적만으로 강력한 클램핑력을 얻을 수 있습니다.
1.4. 효과적인 청소 감지
청소 로봇은 자기 흡착을 통해 바닥에 있는 금속 조각이나 기타 작은 물체를 효과적으로 청소할 수 있습니다. 예를 들어 흡착청소로봇은 부채꼴 슬롯에 전자석을 장착하여 스트로크 조절 스위치와 연동하여 부채꼴 슬롯이 일정 영역에 진입하면 전자석의 전원이 차단되어 금속폐기물이 배출되도록 하는 방식이다. 부품은 수집 슬롯으로 떨어지며 부채꼴 슬롯 바닥에 전환 구조가 제공되어 폐액을 수집합니다. 동시에 자기 센서를 사용하여 지상의 금속 물체를 감지할 수도 있으므로 로봇이 환경에 더 잘 적응하고 그에 따라 대응할 수 있습니다.
1.5. 정밀 모터 제어
DC 모터 및 스테퍼 모터와 같은 시스템에서는 자기장과 모터 간의 상호 작용이 중요합니다. NdFeB 자성 재료를 예로 들면, 높은 자기 에너지 제품을 가지며 강한 자기장력을 제공할 수 있으므로 로봇 모터는 고효율, 고속 및 높은 토크 특성을 갖습니다. 예를 들어 Zhongke Sanhuan이 로봇 분야에서 사용하는 재료 중 하나는 NdFeB입니다. 로봇의 모터에서 NdFeB 자석을 모터의 영구 자석으로 사용하여 강력한 자기장력을 제공함으로써 모터가 고효율, 고속 및 높은 토크 특성을 갖도록 할 수 있습니다. 동시에 로봇의 센서에서는 NdFeB 자석을 자기 센서의 핵심 구성 요소로 사용하여 로봇 주변의 자기장 정보를 감지하고 측정할 수 있습니다.
2. 영구자석 로봇의 응용
2.1. 휴머노이드 로봇의 응용
이러한 신흥 휴머노이드 로봇 분야에서는 전압 변환 및 EMC 필터링과 같은 기능을 실현하기 위해 자기 구성 요소가 필요합니다. Maxim Technology는 휴머노이드 로봇이 이러한 중요한 작업을 완료하려면 자기 구성 요소가 필요하다고 말했습니다. 또한, 자기 부품은 휴머노이드 로봇에도 사용되어 모터를 구동하고 로봇의 움직임에 전력을 공급합니다. 감지 시스템 측면에서 자기 구성 요소는 주변 환경을 정확하게 감지하고 로봇의 의사 결정을 위한 기초를 제공할 수 있습니다. 모션 제어 측면에서 자기 구성 요소는 로봇의 정확하고 안정적인 움직임을 보장하고 충분한 토크와 전력을 제공하며 휴머노이드 로봇이 다양하고 복잡한 모션 작업을 완료할 수 있도록 해줍니다. 예를 들어 무거운 물체를 운반할 때 강한 토크를 사용하면 로봇이 물체를 안정적으로 잡고 이동할 수 있습니다.
2.2. 조인트 모터 적용
로봇의 관절 모터용 자기 회전자의 영구 자석 구성 요소에는 회전 메커니즘과 유지 메커니즘이 포함됩니다. 회전 기구의 회전 링은 지지판을 통해 장착 튜브에 연결되고, 외부 표면에는 제1 자기 부품을 장착하기 위한 제1 장착 홈이 제공되며, 방열 부품도 제공되어 방열 효율을 향상시킵니다. . 유지 메커니즘의 유지 링에는 두 번째 자기 부품을 장착하기 위한 두 번째 장착 홈이 제공됩니다. 사용 시 고정 장치는 고정 링을 통해 기존 조인트 모터 하우징 내부에 편리하게 설정할 수 있으며 회전 장치는 장착 튜브를 통해 기존 조인트 모터 로터에 설정할 수 있으며 장착 튜브는 고정 및 제한됩니다. 고정 구멍. 방열홈은 기존 조인트 모터하우징의 내면벽과의 접촉면적을 증가시켜 리테이닝링이 흡수된 열을 모터하우징에 효율적으로 전달할 수 있어 방열효율이 향상된다. 장착 튜브가 로터와 함께 회전하면 회전 링을 구동하여 지지판을 통해 회전할 수 있습니다. 회전 링은 열 전도 스트립의 한쪽 면에 고정된 첫 번째 방열판과 두 번째 방열판을 통해 열 방출을 가속화합니다. 동시에, 모터 로터의 회전에 의해 생성된 유동 기류는 방열 포트를 통해 모터 내부의 열 방출을 가속화하여 제1 자기 블록과 제2 자기 블록의 정상적인 작동 환경을 유지할 수 있습니다. 또한, 상기 제1연결블록과 제2연결블록은 해당하는 제1L자형 시트 또는 제2L자형 시트의 설치 및 교체가 편리하므로, 제1자석블록과 제2자석블록의 설치 및 교체가 편리하게 이루어질 수 있다. 실제 사용 상황에 따라 교체됩니다.
2.3. 마이크로 로봇 응용
마이크로 로봇을 자화함으로써 복잡한 환경에서도 유연하게 회전하고 이동할 수 있습니다. 예를 들어 베이징 공과대학(Beijing Institute of Technology) 연구진은 NdFeB 입자와 연질 실리콘 PDMS 소재를 결합해 마이크로 소프트 로봇을 만들고 표면을 생체적합성 하이드로겔 층으로 덮어 마이크로 물체와 로봇의 부드러운 팁 사이의 접착력을 극복해 로봇의 마이크로 로봇과 기판 사이의 마찰을 줄이고 생물학적 표적에 대한 손상을 줄입니다. 자기 구동 시스템은 한 쌍의 수직 전자석으로 구성됩니다. 마이크로 로봇은 자기장에 따라 회전하고 진동합니다. 로봇은 부드럽기 때문에 몸을 유연하게 구부릴 수 있고 복잡한 분기 환경에서도 유연하게 회전할 수 있습니다. 그뿐만 아니라, 마이크로 로봇은 미세한 물체도 조작할 수 있습니다. 연구진이 디자인한 "비드 이동" 게임에서 마이크로 로봇은 여러 층의 미로를 통해 자기장에 의해 제어되어 목표 구슬을 목표 홈으로 "이동"시킬 수 있습니다. 이 작업은 단 몇 분 안에 완료할 수 있습니다. 앞으로 연구진은 마이크로 로봇의 크기를 더욱 줄이고 제어 정확도를 향상시킬 계획이다. 이는 마이크로 로봇이 혈관 내 수술에 큰 잠재력을 가지고 있음을 입증한다.
3. 자기 부품에 대한 로봇 요구 사항
휴머노이드 로봇의 단일 자기 부품 값은 NdFeB 자석의 3.52배입니다. 자기 부품은 큰 토크, 작은 자기 편각, 작은 모터 크기 및 높은 단위 자기 성능 요구 사항의 특성을 가져야 합니다. 단순한 자성재료에서 자성부품 제품으로 업그레이드가 가능합니다.
3.1. 큰 토크
영구자석 동기 모터의 토크는 여러 요인의 영향을 받으며, 그 중 자기장 강도가 핵심 요인 중 하나입니다. 영구 자석 소재와 자기 부품의 최적화된 자기 회로 구조는 자기장 강도를 증가시켜 모터의 토크 출력을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 자성 강철의 크기는 모터의 자기장 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 자성 강철이 클수록 자기장의 강도가 커집니다. 자기장의 세기가 클수록 더 강한 자기력을 제공하여 모터의 토크 출력을 높일 수 있습니다. 휴머노이드 로봇에서는 무거운 물건을 운반하는 등 다양하고 복잡한 작업을 완료하기 위해 하중 지지 능력을 높이려면 더 큰 토크가 필요합니다.
3.2. 작은 자기 편각
작은 자기 편각은 동작 오류를 줄일 수 있습니다. 휴머노이드 로봇의 모션 제어에서는 정확한 움직임이 중요합니다. 자기 편각이 너무 크면 모터의 출력 토크가 불안정해 로봇의 모션 정확도에 영향을 미칩니다. 따라서 휴머노이드 로봇은 로봇의 정확한 움직임을 보장하기 위해 자기 부품의 매우 작은 자기 편각이 필요합니다.
3.3. 작은 모터 크기
휴머노이드 로봇의 설계는 일반적으로 공간 제약을 고려해야 하므로 자기 부품의 모터 크기가 작아야 합니다. 합리적인 권선 설계, 자기 회로 구조 최적화 및 샤프트 직경 선택을 통해 모터의 토크 밀도를 향상시켜 모터 크기를 줄이면서 더 큰 토크 출력을 달성할 수 있습니다. 이는 로봇의 구조를 더욱 컴팩트하게 만들고 로봇의 유연성과 적응성을 향상시킬 수 있습니다.
3.4. 높은 단위 자기 성능 요구 사항
휴머노이드 로봇에 사용되는 자성체는 높은 단위 자기 성능을 가져야 합니다. 휴머노이드 로봇은 제한된 공간에서 효율적인 에너지 변환과 모션 제어를 구현해야 하기 때문이다. 단위 자기 성능이 높은 자기 부품은 더 강한 자기장을 제공하여 모터의 효율성과 성능을 높일 수 있습니다. 동시에 높은 단위 자기 성능은 자기 부품의 크기와 무게를 줄여 경량화에 대한 휴머노이드 로봇의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
4. 향후 개발
자기 부품은 독특한 성능으로 인해 많은 분야에서 뛰어난 가치를 보여 왔으며 개발 전망은 밝습니다. 산업 분야에서는 정밀한 로봇 위치 지정, 효율적인 탐색, 강력한 클램핑 및 흡착, 효과적인 청소 및 감지, 정밀한 모터 제어를 위한 핵심 보조 장치입니다. 휴머노이드 로봇, 관절 모터, 마이크로 로봇 등 다양한 형태의 로봇에 없어서는 안 될 요소다. 시장 수요가 지속적으로 확대됨에 따라 고성능 자기 부품에 대한 요구 사항도 높아지고 있습니다. 기업은 더 높은 성능과 더 안정적인 품질을 갖춘 자기 부품 제품을 만들기 위해 개발 과정에서 제품 품질과 기술 수준을 지속적으로 개선해야 합니다. 시장 수요와 기술 개혁은 자기 부품 산업을 더 넓은 미래로 더욱 촉진할 것입니다.
게시 시간: 2024년 11월 19일
