1. Magnetinių komponentų vaidmuo robotuose
1.1. Tikslus padėties nustatymas
Robotų sistemose plačiai naudojami magnetiniai jutikliai. Pavyzdžiui, kai kuriuose pramoniniuose robotuose įmontuoti magnetiniai jutikliai gali aptikti aplinkinio magnetinio lauko pokyčius realiu laiku. Šis aptikimas gali tiksliai nustatyti roboto padėtį ir kryptį trimatėje erdvėje milimetrų tikslumu. Remiantis atitinkamų duomenų statistiniais duomenimis, magnetinių jutiklių pozicionuotų robotų padėties nustatymo paklaida dažniausiai yra viduje±5 mm, o tai suteikia patikimą garantiją robotams atlikti didelio tikslumo užduotis sudėtingoje aplinkoje.
1.2. Efektyvi navigacija
Ant žemės esančios magnetinės juostelės arba magnetiniai žymekliai tarnauja kaip navigacijos takai ir atlieka svarbų vaidmenį tokiose scenose kaip automatizuotas sandėliavimas, logistika ir gamybos linijos. Kaip pavyzdį paėmus išmaniuosius valdymo robotus, magnetinės juostos navigacijos technologija yra gana brandi, nebrangi, tiksli ir patikima padėties nustatymas. Padėjęs magnetines juosteles ant darbo linijos, išmanusis robotas gali gauti klaidą tarp pačios mašinos ir tikslo sekimo kelio per elektromagnetinio lauko duomenų signalą kelyje ir užbaigti mašinos transportavimo navigacijos darbus atlikdamas tikslius ir pagrįstus skaičiavimus ir matavimas. Be to, magnetinė nagų navigacija taip pat yra įprastas navigacijos metodas. Jo taikymo principas – surasti važiavimo kelią pagal magnetinių duomenų signalą, kurį navigacijos jutiklis gauna iš magnetinės vinies. Atstumas tarp magnetinių vinių negali būti per didelis. Kai tarp dviejų magnetinių vinių, valdymo robotas bus kodavimo skaičiavimo būsenoje.
1.3. Stipri suspaudimo adsorbcija
Roboto aprūpinimas magnetiniais spaustukais gali labai pagerinti roboto veikimo galimybes. Pavyzdžiui, olandiškas GOUDSMIT magnetinis spaustukas gali būti lengvai montuojamas gamybos linijoje ir gali saugiai tvarkyti feromagnetinius gaminius, kurių maksimali keliamoji galia yra 600 kg. „OnRobot“ paleistas magnetinis griebtuvas MG10 turi programuojamą jėgą ir turi įmontuotus spaustukus bei dalių aptikimo jutiklius, skirtus gamybai, automobilių ir kosmoso laukams. Šie magnetiniai spaustukai gali suspausti beveik bet kokios formos ar formos juoduosius ruošinius, o norint pasiekti stiprią suspaudimo jėgą, reikia tik nedidelio kontaktinio ploto.
1.4. Efektyvus valymo aptikimas
Valymo robotas gali efektyviai išvalyti metalo fragmentus ar kitus smulkius daiktus ant žemės magnetine adsorbcija. Pavyzdžiui, adsorbcinio valymo robotas ventiliatoriaus formos angoje turi elektromagnetą, kuris bendradarbiauja su eigos valdymo jungikliu, kad ventiliatoriaus formos lizdui patekus į iš anksto nustatytą sritį, elektromagnetas išsijungtų, kad metalo atliekos. dalys patenka į surinkimo angą, o ventiliatoriaus formos lizdo apačioje yra nukreipimo konstrukcija, skirta surinkti atliekų skystį. Tuo pačiu metu magnetiniai jutikliai taip pat gali būti naudojami metaliniams objektams ant žemės aptikti, padedant robotui geriau prisitaikyti prie aplinkos ir atitinkamai reaguoti.
1.5. Tikslus variklio valdymas
Tokiose sistemose kaip nuolatinės srovės varikliai ir žingsniniai varikliai magnetinio lauko ir variklio sąveika yra labai svarbi. Pavyzdžiui, NdFeB magnetinės medžiagos turi didelę magnetinę energiją ir gali sukurti stiprią magnetinio lauko jėgą, todėl roboto variklis pasižymi dideliu efektyvumu, dideliu greičiu ir dideliu sukimo momentu. Pavyzdžiui, viena iš Zhongke Sanhuan naudojamų medžiagų robotų srityje yra NdFeB. Roboto variklyje NdFeB magnetai gali būti naudojami kaip nuolatiniai variklio magnetai, užtikrinantys stiprią magnetinio lauko jėgą, kad variklis pasižymėtų dideliu efektyvumu, dideliu greičiu ir dideliu sukimo momentu. Tuo pačiu metu roboto jutiklyje NdFeB magnetai gali būti naudojami kaip pagrindinis magnetinio jutiklio komponentas, norint aptikti ir išmatuoti magnetinio lauko informaciją aplink robotą.
2. Nuolatinių magnetų robotų taikymas
2.1. Humanoidinių robotų taikymas
Šiems atsirandantiems humanoidinių robotų laukams reikalingi magnetiniai komponentai, kad būtų galima įgyvendinti tokias funkcijas kaip įtampos konvertavimas ir EMC filtravimas. „Maxim Technology“ teigė, kad humanoidiniams robotams reikia magnetinių komponentų, kad galėtų atlikti šias svarbias užduotis. Be to, humanoidiniuose robotuose taip pat naudojami magnetiniai komponentai, skirti varyti variklius ir suteikti galią robotų judėjimui. Kalbant apie jutimo sistemas, magnetiniai komponentai gali tiksliai pajusti supančią aplinką ir sudaryti pagrindą robotui priimti sprendimus. Kalbant apie judesio valdymą, magnetiniai komponentai gali užtikrinti tikslius ir stabilius roboto judesius, užtikrinti pakankamą sukimo momentą ir galią bei suteikti humanoidiniams robotams galimybę atlikti įvairias sudėtingas judėjimo užduotis. Pavyzdžiui, nešant sunkius daiktus, stiprus sukimo momentas gali užtikrinti, kad robotas galėtų stabiliai sugriebti ir perkelti daiktus.
2.2. Jungtinių variklių taikymas
Roboto jungtinio variklio magnetinio rotoriaus nuolatinio magneto komponentai apima sukimosi mechanizmą ir fiksavimo mechanizmą. Sukamojo mechanizmo besisukantis žiedas per atraminę plokštę yra prijungtas prie tvirtinimo vamzdžio, o išoriniame paviršiuje yra pirmasis tvirtinimo griovelis pirmajam magnetiniam komponentui montuoti, taip pat yra šilumos išsklaidymo komponentas, siekiant pagerinti šilumos išsklaidymo efektyvumą. . Atraminiame mechanizme esantis atraminis žiedas turi antrą tvirtinimo griovelį antrajam magnetiniam komponentui pritvirtinti. Kai naudojamas, fiksavimo mechanizmą galima patogiai nustatyti esamo jungties variklio korpuso viduje per atraminį žiedą, o sukimosi mechanizmą galima nustatyti ant esamo jungties variklio rotoriaus per montavimo vamzdį, o tvirtinimo vamzdis yra pritvirtintas ir apribotas laikymo anga. Šilumos išsklaidymo griovelis padidina kontakto plotą su esamo jungties variklio korpuso vidinio paviršiaus sienele, kad laikantis žiedas galėtų efektyviai perkelti sugertą šilumą į variklio korpusą ir taip pagerinti šilumos išsklaidymo efektyvumą. Kai tvirtinimo vamzdis sukasi kartu su rotoriumi, jis gali priversti besisukantį žiedą suktis per atraminę plokštę. Besisukantis žiedas pagreitina šilumos išsklaidymą per pirmąjį aušintuvą ir antrąjį šilumnešį, pritvirtintą vienoje šilumai laidžios juostos pusėje. Tuo pačiu metu variklio rotoriaus sukimosi sukuriamas srauto oro srautas gali pagreitinti šilumos išleidimą variklio viduje per šilumos išsklaidymo angą, išlaikydamas normalią pirmojo magnetinio bloko ir antrojo magnetinio bloko veikimo aplinką. Be to, pirmasis jungiamasis blokas ir antrasis jungiamieji blokai yra patogūs montuoti ir pakeisti atitinkamą pirmąją L formos sėdynę arba antrąją L formos sėdynę, kad būtų galima patogiai sumontuoti pirmąjį magnetinį bloką ir antrąjį magnetinį bloką ir pakeisti pagal faktinę naudojimo situaciją.
2.3. Mikroroboto programa
Įmagnetinus mikrorobotą, jis gali lanksčiai suktis ir judėti sudėtingoje aplinkoje. Pavyzdžiui, Pekino technologijos instituto tyrėjai sujungė NdFeB daleles su minkštomis silikoninėmis PDMS medžiagomis, kad sukurtų mikro minkštą robotą, o paviršių padengė biologiškai suderinamu hidrogelio sluoksniu, įveikiant mikroobjekto ir minkšto roboto galo sukibimą. trintį tarp mikroroboto ir pagrindo ir sumažinti žalą biologiniams taikiniams. Magnetinės pavaros sistema susideda iš vertikalių elektromagnetų poros. Mikrorobotas sukasi ir vibruoja pagal magnetinį lauką. Kadangi robotas yra minkštas, jis gali lanksčiai sulenkti savo kūną ir gali lanksčiai suktis sudėtingoje dvišakėje aplinkoje. Negana to, mikro robotas taip pat gali manipuliuoti mikroobjektais. Tyrėjų sukurtame žaidime „karoliukų judinimas“ mikrorobotą galima valdyti magnetiniu lauku, per labirintų sluoksnius, kad tikslinės karoliukai „perkeltų“ į tikslinį griovelį. Šią užduotį galima atlikti vos per kelias minutes. Ateityje mokslininkai planuoja dar labiau sumažinti mikroroboto dydį ir pagerinti jo valdymo tikslumą, o tai įrodo, kad mikrorobotas turi didelį intravaskulinės operacijos potencialą.
3. Roboto reikalavimai magnetiniams komponentams
Humanoidinio roboto vieno magnetinio komponento vertė yra 3,52 karto didesnė nei NdFeB magneto. Magnetinis komponentas turi turėti didelio sukimo momento, mažo magnetinio nuokrypio, mažo variklio dydžio ir aukštus įrenginio magnetinio veikimo reikalavimus. Jis gali būti patobulintas iš paprastos magnetinės medžiagos į magnetinio komponento gaminį.
3.1. Didelis sukimo momentas
Nuolatinio magneto sinchroninio variklio sukimo momentą veikia keli veiksniai, tarp kurių vienas iš pagrindinių veiksnių yra magnetinio lauko stiprumas. Nuolatinio magneto medžiaga ir optimizuota magnetinio komponento magnetinės grandinės struktūra gali padidinti magnetinio lauko stiprumą ir taip pagerinti variklio sukimo momentą. Pavyzdžiui, magnetinio plieno dydis tiesiogiai veikia variklio magnetinio lauko stiprumą. Paprastai kuo didesnis magnetinis plienas, tuo didesnis magnetinio lauko stiprumas. Didesnis magnetinio lauko stiprumas gali suteikti stipresnę magnetinę jėgą, taip padidindamas variklio galią. Humanoidiniuose robotuose reikia didesnio sukimo momento, kad padidėtų laikomoji galia, kad būtų galima atlikti įvairias sudėtingas užduotis, pavyzdžiui, nešti sunkius daiktus.
3.2. Maža magnetinė deklinacija
Mažas magnetinis nuokrypis gali sumažinti judėjimo klaidas. Valdant humanoidinių robotų judesius, labai svarbūs tikslūs judesiai. Jei magnetinis nuokrypis yra per didelis, variklio išėjimo sukimo momentas bus nestabilus, o tai turės įtakos roboto judėjimo tikslumui. Todėl humanoidiniams robotams reikia labai mažų magnetinių komponentų magnetinių deklinacijos kampų, kad būtų užtikrintas tikslus roboto judėjimas.
3.3. Mažas variklio dydis
Projektuojant humanoidinius robotus paprastai reikia atsižvelgti į erdvės apribojimus, todėl magnetinio komponento variklio dydis turi būti mažas. Dėl pagrįstos apvijų konstrukcijos, magnetinės grandinės struktūros optimizavimo ir veleno skersmens parinkimo galima pagerinti variklio sukimo momento tankį ir taip pasiekti didesnį sukimo momentą ir sumažinti variklio dydį. Tai gali padaryti roboto struktūrą kompaktiškesnę ir pagerinti roboto lankstumą bei prisitaikymą.
3.4. Aukšti vieneto magnetinio veikimo reikalavimai
Humanoidiniuose robotuose naudojamos magnetinės medžiagos turi turėti aukštą vieneto magnetinį našumą. Taip yra todėl, kad humanoidiniai robotai turi efektyviai konvertuoti energiją ir valdyti judesius ribotoje erdvėje. Magnetiniai komponentai, turintys didelį vieneto magnetinį našumą, gali užtikrinti stipresnę magnetinio lauko jėgą, todėl variklis turi didesnį efektyvumą ir našumą. Tuo pačiu metu didelis vieneto magnetinis našumas taip pat gali sumažinti magnetinio komponento dydį ir svorį, atitinkantį humanoidinių robotų reikalavimus dėl lengvo svorio.
4. Ateities plėtra
Magnetiniai komponentai daugelyje sričių buvo labai vertingi dėl savo unikalių savybių, o jų plėtros perspektyvos yra ryškios. Pramonėje tai yra pagrindinė pagalba tiksliam roboto padėties nustatymui, veiksmingai navigacijai, stipriam suspaudimui ir adsorbcijai, efektyviam valymui ir aptikimui bei tiksliam variklio valdymui. Jis yra būtinas įvairių tipų robotuose, tokiuose kaip humanoidiniai robotai, sąnarių varikliai ir mikro robotai. Nuolat plečiantis rinkos paklausai, didėja ir reikalavimai didelio našumo magnetiniams komponentams. Įmonės turi nuolat gerinti gaminių kokybę ir techninį lygį kūrimo procese, kad sukurtų didesnio našumo ir patikimesnės kokybės magnetinių komponentų gaminius. Rinkos paklausa ir technologinės reformos toliau skatins magnetinių komponentų pramonę į platesnę ateitį.
Paskelbimo laikas: 2024-11-19
