1. Peranan komponen magnet dalam robot
1.1. Kedudukan yang tepat
Dalam sistem robot, sensor magnet digunakan secara meluas. Sebagai contoh, dalam sesetengah robot industri, penderia magnet terbina dalam boleh mengesan perubahan dalam medan magnet di sekeliling dalam masa nyata. Pengesanan ini boleh menentukan dengan tepat kedudukan dan arah robot dalam ruang tiga dimensi, dengan ketepatan milimeter. Menurut statistik data yang berkaitan, ralat kedudukan robot yang diposisikan oleh penderia magnet biasanya berada dalam±5 mm, yang memberikan jaminan yang boleh dipercayai untuk robot melaksanakan tugas berketepatan tinggi dalam persekitaran yang kompleks.
1.2. Navigasi yang cekap
Jalur magnetik atau penanda magnet di atas tanah berfungsi sebagai laluan navigasi dan memainkan peranan penting dalam adegan seperti pergudangan automatik, logistik dan barisan pengeluaran. Mengambil robot pengendalian pintar sebagai contoh, teknologi menggunakan navigasi jalur magnetik adalah agak matang, kos rendah, dan tepat serta boleh dipercayai dalam kedudukan. Selepas meletakkan jalur magnetik pada talian operasi, robot pintar boleh mendapatkan ralat antara mesin itu sendiri dan laluan penjejakan sasaran melalui isyarat data medan elektromagnet pada laluan, dan menyelesaikan kerja navigasi pengangkutan mesin melalui pengiraan yang tepat dan munasabah dan pengukuran. Selain itu, navigasi kuku magnet juga merupakan kaedah navigasi biasa. Prinsip aplikasinya adalah untuk mencari laluan pemanduan berdasarkan isyarat data magnetik yang diterima oleh penderia navigasi daripada paku magnet. Jarak antara paku magnet tidak boleh terlalu besar. Apabila antara dua paku magnet, robot pengendalian akan berada dalam keadaan pengiraan pengekod.
1.3. Penjerapan pengapit yang kuat
Melengkapkan robot dengan pengapit magnet boleh meningkatkan keupayaan operasi robot dengan banyak. Sebagai contoh, pengapit magnet Belanda GOUDSMIT boleh dipasang dengan mudah di barisan pengeluaran dan boleh mengendalikan produk feromagnetik dengan selamat dengan kapasiti angkat maksimum 600 kg. Penggenggam magnet MG10 yang dilancarkan oleh OnRobot mempunyai daya boleh atur cara dan dilengkapi dengan pengapit terbina dalam dan penderia pengesan bahagian untuk bidang pembuatan, automotif dan aeroangkasa. Pengapit magnet ini boleh mengapit hampir semua bentuk atau bentuk bahan kerja ferus, dan hanya kawasan sentuhan yang kecil diperlukan untuk mencapai daya pengapit yang kuat.
1.4. Pengesanan pembersihan yang berkesan
Robot pembersih boleh membersihkan serpihan logam atau objek kecil lain di atas tanah dengan berkesan melalui penjerapan magnet. Sebagai contoh, robot pembersih penjerapan dilengkapi dengan elektromagnet dalam slot berbentuk kipas untuk bekerjasama dengan suis kawalan lejang, supaya apabila slot berbentuk kipas memasuki kawasan yang telah ditetapkan, elektromagnet dimatikan, supaya sisa logam bahagian jatuh ke dalam slot pengumpulan, dan struktur lencongan disediakan di bahagian bawah slot berbentuk kipas untuk mengumpul cecair sisa. Pada masa yang sama, penderia magnet juga boleh digunakan untuk mengesan objek logam di atas tanah, membantu robot menyesuaikan diri dengan lebih baik dengan persekitaran dan bertindak balas dengan sewajarnya.
1.5. Kawalan motor ketepatan
Dalam sistem seperti motor DC dan motor stepper, interaksi antara medan magnet dan motor adalah penting. Mengambil bahan magnet NdFeB sebagai contoh, ia mempunyai produk tenaga magnet yang tinggi dan boleh memberikan daya medan magnet yang kuat, supaya motor robot mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi, kelajuan tinggi dan tork yang tinggi. Sebagai contoh, salah satu bahan yang digunakan oleh Zhongke Sanhuan dalam bidang robot ialah NdFeB. Dalam motor robot, magnet NdFeB boleh digunakan sebagai magnet kekal motor untuk memberikan daya medan magnet yang kuat, supaya motor mempunyai ciri-ciri kecekapan tinggi, kelajuan tinggi dan tork yang tinggi. Pada masa yang sama, dalam penderia robot, magnet NdFeB boleh digunakan sebagai komponen teras penderia magnet untuk mengesan dan mengukur maklumat medan magnet di sekeliling robot.
2. Penggunaan robot magnet kekal
2.1. Aplikasi robot humanoid
Bidang robot humanoid yang muncul ini memerlukan komponen magnetik untuk merealisasikan fungsi seperti penukaran voltan dan penapisan EMC. Maxim Technology berkata bahawa robot humanoid memerlukan komponen magnet untuk menyelesaikan tugas penting ini. Selain itu, komponen magnet juga digunakan dalam robot humanoid untuk memacu motor dan memberikan kuasa untuk pergerakan robot. Dari segi sistem penderiaan, komponen magnetik boleh mengesan persekitaran sekeliling dengan tepat dan menyediakan asas untuk membuat keputusan robot. Dari segi kawalan gerakan, komponen magnet boleh memastikan pergerakan robot yang tepat dan stabil, memberikan tork dan kuasa yang mencukupi, dan membolehkan robot humanoid menyelesaikan pelbagai tugas gerakan yang kompleks. Sebagai contoh, apabila membawa objek berat, tork yang kuat dapat memastikan robot dapat memegang dan menggerakkan objek secara stabil.
2.2. Penggunaan motor bersama
Komponen magnet kekal rotor magnet untuk motor sendi robot termasuk mekanisme berputar dan mekanisme penahan. Cincin berputar dalam mekanisme berputar disambungkan ke tiub pelekap melalui plat sokongan, dan permukaan luar disediakan dengan alur pelekap pertama untuk memasang komponen magnet pertama, dan komponen pelesapan haba juga disediakan untuk meningkatkan kecekapan pelesapan haba . Gelang penahan dalam mekanisme penahan disediakan dengan alur pelekap kedua untuk memasang komponen magnet kedua. Apabila digunakan, mekanisme penahan boleh ditetapkan dengan mudah di dalam perumahan motor sendi sedia ada melalui cincin penahan, dan mekanisme berputar boleh ditetapkan pada pemutar motor sambungan sedia ada melalui tiub pelekap, dan tiub pelekap dibetulkan dan dihadkan oleh lubang penahan. Alur pelesapan haba meningkatkan kawasan sentuhan dengan dinding permukaan dalaman perumah motor sendi sedia ada, supaya gelang penahan dapat memindahkan haba yang diserap dengan cekap ke perumah motor, dengan itu meningkatkan kecekapan pelesapan haba. Apabila tiub pelekap berputar dengan pemutar, ia boleh memacu gelang berputar untuk berputar melalui plat sokongan. Gelang berputar mempercepatkan pelesapan haba melalui sink haba pertama dan sink haba kedua dipasang pada satu sisi jalur pengalir haba. Pada masa yang sama, aliran udara aliran yang dihasilkan oleh putaran pemutar motor boleh mempercepatkan pelepasan haba di dalam motor melalui pelabuhan pelesapan haba, mengekalkan persekitaran operasi biasa bagi blok magnet pertama dan blok magnet kedua. Selain itu, blok penyambung pertama dan blok penyambung kedua adalah mudah untuk pemasangan dan penggantian tempat duduk berbentuk L pertama yang sepadan atau tempat duduk berbentuk L kedua, supaya blok magnet pertama dan blok magnet kedua boleh dipasang dengan mudah dan diganti mengikut situasi penggunaan sebenar.
2.3. Aplikasi robot mikro
Dengan memagnetkan robot mikro, ia boleh berputar dan bergerak secara fleksibel dalam persekitaran yang kompleks. Sebagai contoh, penyelidik di Institut Teknologi Beijing menggabungkan zarah NdFeB dengan bahan PDMS silikon lembut untuk membuat robot mikro lembut, dan menutup permukaan dengan lapisan hidrogel biokompatibel, mengatasi lekatan antara objek mikro dan hujung lembut robot, mengurangkan geseran antara robot mikro dan substrat, dan mengurangkan kerosakan pada sasaran biologi. Sistem pemacu magnet terdiri daripada sepasang elektromagnet menegak. Robot mikro berputar dan bergetar mengikut medan magnet. Kerana robot itu lembut, ia boleh membengkokkan badannya secara fleksibel dan boleh berputar secara fleksibel dalam persekitaran bercabang dua yang kompleks. Bukan itu sahaja, robot mikro juga boleh memanipulasi objek mikro. Dalam permainan "bergerak manik" yang direka oleh penyelidik, robot mikro boleh dikawal oleh medan magnet, melalui lapisan labirin untuk "menggerakkan" manik sasaran ke dalam alur sasaran. Tugasan ini boleh disiapkan dalam beberapa minit sahaja. Pada masa hadapan, para penyelidik merancang untuk mengurangkan lagi saiz robot mikro dan meningkatkan ketepatan kawalannya, yang membuktikan bahawa robot mikro mempunyai potensi besar untuk operasi intravaskular.
3. Keperluan robot untuk komponen magnetik
Nilai komponen magnet tunggal robot humanoid ialah 3.52 kali ganda daripada magnet NdFeB. Komponen magnetik dikehendaki mempunyai ciri-ciri tork besar, deklinasi magnet kecil, saiz motor kecil, dan keperluan prestasi magnet unit tinggi. Ia mungkin dinaik taraf daripada bahan magnet ringkas kepada produk komponen magnetik.
3.1. Tork yang besar
Tork motor segerak magnet kekal dipengaruhi oleh pelbagai faktor, antaranya kekuatan medan magnet adalah salah satu faktor utama. Bahan magnet kekal dan struktur litar magnet yang dioptimumkan dalam komponen magnet boleh meningkatkan kekuatan medan magnet, dengan itu meningkatkan output tork motor. Sebagai contoh, saiz keluli magnetik secara langsung mempengaruhi kekuatan medan magnet motor. Secara amnya, semakin besar keluli magnet, semakin besar kekuatan medan magnet. Kekuatan medan magnet yang lebih besar boleh memberikan daya magnet yang lebih kuat, dengan itu meningkatkan output tork motor. Dalam robot humanoid, tork yang lebih besar diperlukan untuk meningkatkan kapasiti galas beban untuk menyelesaikan pelbagai tugas yang kompleks, seperti membawa objek berat.
3.2. Deklinasi magnet kecil
Deklinasi magnet yang kecil boleh mengurangkan ralat gerakan. Dalam kawalan pergerakan robot humanoid, pergerakan yang tepat adalah penting. Jika deklinasi magnet terlalu besar, tork keluaran motor akan menjadi tidak stabil, sekali gus menjejaskan ketepatan gerakan robot. Oleh itu, robot humanoid memerlukan sudut deklinasi magnet yang sangat kecil bagi komponen magnet untuk memastikan pergerakan robot yang tepat.
3.3. Saiz motor kecil
Reka bentuk robot humanoid biasanya perlu mempertimbangkan had ruang, jadi saiz motor komponen magnet diperlukan kecil. Melalui reka bentuk penggulungan yang munasabah, pengoptimuman struktur litar magnetik dan pemilihan diameter aci, ketumpatan tork motor boleh dipertingkatkan, dengan itu mencapai output tork yang lebih besar sambil mengurangkan saiz motor. Ini boleh menjadikan struktur robot lebih padat dan meningkatkan fleksibiliti dan kebolehsuaian robot.
3.4. Keperluan prestasi magnet unit tinggi
Bahan magnet yang digunakan dalam robot humanoid perlu mempunyai prestasi magnet unit yang tinggi. Ini kerana robot humanoid perlu mencapai penukaran tenaga dan kawalan pergerakan yang cekap dalam ruang yang terhad. Komponen magnetik dengan prestasi magnet unit tinggi boleh memberikan daya medan magnet yang lebih kuat, menjadikan motor mempunyai kecekapan dan prestasi yang lebih tinggi. Pada masa yang sama, prestasi magnet unit tinggi juga boleh mengurangkan saiz dan berat komponen magnet, memenuhi keperluan robot humanoid untuk ringan.
4. Pembangunan masa hadapan
Komponen magnetik telah menunjukkan nilai yang sangat baik dalam banyak bidang kerana prestasinya yang unik, dan prospek pembangunannya adalah cerah. Dalam bidang perindustrian, ia adalah bantuan utama untuk kedudukan robot yang tepat, navigasi yang cekap, pengapit dan penjerapan yang kuat, pembersihan dan pengesanan yang berkesan, dan kawalan motor yang tepat. Ia amat diperlukan dalam pelbagai jenis robot seperti robot humanoid, motor bersama, dan robot mikro. Dengan pengembangan permintaan pasaran yang berterusan, keperluan untuk komponen magnet berprestasi tinggi juga meningkat. Perusahaan perlu terus meningkatkan kualiti produk dan tahap teknikal dalam proses pembangunan untuk mencipta produk komponen magnetik dengan prestasi yang lebih tinggi dan kualiti yang lebih dipercayai. Permintaan pasaran dan pembaharuan teknologi akan terus menggalakkan industri komponen magnetik ke arah masa depan yang lebih luas.
Masa siaran: Nov-19-2024
