Vipengele vya sumaku: msaada dhabiti kwa kazi za roboti

1. Jukumu la vipengele vya magnetic katika robots

1.1. Msimamo sahihi

Katika mifumo ya roboti, sensorer za sumaku hutumiwa sana. Kwa mfano, katika baadhi ya roboti za viwandani, vitambuzi vya sumaku vilivyojengewa ndani vinaweza kutambua mabadiliko katika uwanja wa sumaku unaozunguka kwa wakati halisi. Utambuzi huu unaweza kubainisha kwa usahihi nafasi na mwelekeo wa roboti katika nafasi ya pande tatu, kwa usahihi wa milimita. Kulingana na takwimu husika za data, hitilafu ya upangaji wa roboti zilizowekwa na vitambuzi vya sumaku kawaida huwa ndani±5 mm, ambayo hutoa dhamana ya kuaminika kwa roboti kufanya kazi za usahihi wa juu katika mazingira magumu.

1.2. Urambazaji unaofaa

Kanda za sumaku au alama za sumaku zilizo ardhini hutumika kama njia za usogezaji na huchukua jukumu muhimu katika matukio kama vile uhifadhi wa kiotomatiki, vifaa na njia za uzalishaji. Kwa kuchukua roboti mahiri kama mfano, teknolojia ya kutumia urambazaji wa utepe wa sumaku imekomaa kiasi, ni ya gharama ya chini, na ni sahihi na inategemewa katika uwekaji. Baada ya kuweka vipande vya sumaku kwenye mstari wa uendeshaji, roboti yenye akili inaweza kupata hitilafu kati ya mashine yenyewe na njia ya ufuatiliaji inayolengwa kupitia ishara ya data ya uwanja wa kielektroniki kwenye njia, na kukamilisha kazi ya kusogeza ya usafirishaji wa mashine kupitia hesabu sahihi na ya kuridhisha. kipimo. Kwa kuongeza, urambazaji wa msumari wa magnetic pia ni njia ya kawaida ya urambazaji. Kanuni ya matumizi yake ni kutafuta njia ya kuendesha gari kulingana na ishara ya data ya sumaku iliyopokelewa na kitambuzi cha kusogeza kutoka kwa ukucha wa sumaku. Umbali kati ya misumari ya sumaku hauwezi kuwa kubwa sana. Wakati kati ya kucha mbili za sumaku, roboti inayoshughulikia itakuwa katika hali ya hesabu ya kisimbaji.

1.3. Utangazaji wenye nguvu wa kubana

Kuweka roboti kwa vibano vya sumaku kunaweza kuboresha sana uwezo wa kufanya kazi wa roboti. Kwa mfano, clamp ya sumaku ya Uholanzi GOUDSMIT inaweza kusakinishwa kwa urahisi kwenye mstari wa uzalishaji na inaweza kushughulikia kwa usalama bidhaa za ferromagnetic zenye uwezo wa juu wa kuinua wa kilo 600. Kishikio cha sumaku cha MG10 kilichozinduliwa na OnRobot kina nguvu inayoweza kuratibiwa na kina vibano vilivyojengewa ndani na vihisi vya kugundua sehemu kwa ajili ya utengenezaji, uga wa magari na angani. Vibano hivi vya sumaku vinaweza kubana karibu umbo lolote au aina ya vifaa vya kazi vya feri, na eneo dogo tu la mguso linahitajika ili kufikia nguvu kubwa ya kubana.

1.4. Utambuzi wa kusafisha kwa ufanisi

Roboti ya kusafisha inaweza kusafisha kwa ufanisi vipande vya chuma au vitu vingine vidogo ardhini kwa kutumia sumaku. Kwa mfano, roboti ya kusafisha adsorption ina sumaku-umeme kwenye nafasi yenye umbo la feni ili kushirikiana na swichi ya kudhibiti kiharusi, ili wakati sehemu yenye umbo la feni inapoingia katika eneo lililoamuliwa mapema, sumaku-umeme huwashwa, ili taka ya chuma. sehemu huanguka kwenye eneo la mkusanyiko, na muundo wa ugeuzaji hutolewa chini ya sehemu ya umbo la shabiki kukusanya kioevu cha taka. Wakati huo huo, vitambuzi vya sumaku vinaweza pia kutumiwa kutambua vitu vya chuma vilivyo chini, na hivyo kusaidia roboti kukabiliana vyema na mazingira na kujibu ipasavyo.

1.5. Udhibiti wa usahihi wa gari

Katika mifumo kama vile motors DC na motors stepper, mwingiliano kati ya shamba magnetic na motor ni muhimu. Kuchukua nyenzo za sumaku za NdFeB kama mfano, ina bidhaa ya juu ya nishati ya sumaku na inaweza kutoa nguvu kali ya shamba la sumaku, ili gari la roboti liwe na sifa za ufanisi wa juu, kasi ya juu na torque ya juu. Kwa mfano, moja ya nyenzo zinazotumiwa na Zhongke Sanhuan katika uwanja wa roboti ni NdFeB. Katika injini ya roboti, sumaku za NdFeB zinaweza kutumika kama sumaku za kudumu za injini ili kutoa nguvu kali ya shamba la sumaku, ili motor iwe na sifa za ufanisi wa juu, kasi ya juu na torque ya juu. Wakati huo huo, katika kihisi cha roboti, sumaku za NdFeB zinaweza kutumika kama sehemu kuu ya kitambuzi cha sumaku ili kutambua na kupima maelezo ya uga wa sumaku karibu na roboti.

 

2. Utumiaji wa roboti za sumaku za kudumu

2.1. Utumiaji wa roboti za humanoid

Sehemu hizi zinazoibuka za roboti za humanoid zinahitaji vijenzi vya sumaku ili kutambua utendakazi kama vile ubadilishaji wa voltage na uchujaji wa EMC. Maxim Technology alisema kuwa roboti za humanoid zinahitaji vijenzi vya sumaku ili kukamilisha kazi hizi muhimu. Kwa kuongeza, vipengele vya magnetic pia hutumiwa katika robots za humanoid kuendesha motors na kutoa nguvu kwa ajili ya harakati za robots. Kwa upande wa mifumo ya kuhisi, vijenzi vya sumaku vinaweza kuhisi kwa usahihi mazingira yanayozunguka na kutoa msingi wa kufanya maamuzi ya roboti. Kwa upande wa udhibiti wa mwendo, vijenzi vya sumaku vinaweza kuhakikisha harakati sahihi na thabiti za roboti, kutoa torati na nguvu ya kutosha, na kuwezesha roboti za humanoid kukamilisha kazi mbalimbali changamano za mwendo. Kwa mfano, wakati wa kubeba vitu vizito, torque kali inaweza kuhakikisha kuwa roboti inaweza kushika na kusogeza vitu kwa utulivu.

2.2. Maombi ya motors pamoja

Vipengele vya sumaku vya kudumu vya rotor ya sumaku kwa motor ya pamoja ya roboti ni pamoja na utaratibu wa kuzunguka na utaratibu wa kubaki. Pete inayozunguka katika utaratibu wa kuzungusha imeunganishwa na bomba la kupachika kupitia bati la usaidizi, na uso wa nje hutolewa kwa groove ya kwanza ya kuweka sehemu ya kwanza ya sumaku, na sehemu ya kusambaza joto pia hutolewa ili kuboresha ufanisi wa utaftaji wa joto. . Pete ya kubakiza katika utaratibu wa kubakiza hutolewa na groove ya pili ya kuweka kwa ajili ya kuweka sehemu ya pili ya magnetic. Inapotumika, utaratibu wa kubakiza unaweza kuwekwa kwa urahisi ndani ya nyumba iliyopo ya pamoja ya gari kupitia pete ya kubakiza, na utaratibu wa kuzunguka unaweza kuwekwa kwenye rotor iliyopo ya pamoja ya gari kupitia bomba la kuweka, na bomba la kuweka limewekwa na kuzuiwa na shimo la kubakiza. Groove ya kutawanya joto huongeza eneo la mawasiliano na ukuta wa uso wa ndani wa nyumba iliyopo ya pamoja ya gari, ili pete ya kubakiza inaweza kuhamisha kwa ufanisi joto lililoingizwa kwenye nyumba ya magari, na hivyo kuboresha ufanisi wa kusambaza joto. Wakati bomba la kupachika linapozunguka na rota, inaweza kuendesha pete inayozunguka ili kuzunguka kupitia sahani ya msaada. Pete inayozunguka huharakisha utaftaji wa joto kupitia shimo la kwanza la joto na sinki ya pili ya joto iliyowekwa upande mmoja wa kamba ya kupitishia joto. Wakati huo huo, mtiririko wa hewa unaotokana na mzunguko wa rotor ya motor unaweza kuongeza kasi ya kutokwa kwa joto ndani ya motor kupitia bandari ya uharibifu wa joto, kudumisha mazingira ya kawaida ya uendeshaji wa block ya kwanza ya magnetic na block ya pili ya magnetic. Kwa kuongezea, kizuizi cha kwanza cha kuunganisha na cha pili cha kuunganisha ni rahisi kwa usakinishaji na uingizwaji wa kiti cha kwanza cha umbo la L au kiti cha pili chenye umbo la L, ili kizuizi cha kwanza cha sumaku na kizuizi cha pili cha sumaku kiweze kusanikishwa kwa urahisi. kubadilishwa kulingana na hali halisi ya matumizi.

2.3. Programu ya roboti ndogo

Kwa kuongeza sumaku roboti ndogo, inaweza kugeuka kwa urahisi na kusonga katika mazingira changamano. Kwa mfano, watafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya Beijing walichanganya chembe za NdFeB na nyenzo laini za silikoni za PDMS kutengeneza roboti ndogo laini, na kufunika uso kwa safu ya haidrojeli inayoendana na kibiolojia, kushinda mshikamano kati ya kitu kidogo na ncha laini ya roboti, na kupunguza. msuguano kati ya roboti ndogo na substrate, na kupunguza uharibifu wa malengo ya kibayolojia. Mfumo wa kiendeshi wa sumaku una jozi ya sumaku-umeme za wima. Roboti ndogo hugeuka na kutetemeka kulingana na uga wa sumaku. Kwa sababu roboti ni laini, inaweza kupinda mwili wake kwa urahisi na inaweza kubadilika kwa urahisi katika mazingira changamano yenye furushi mbili. Sio hivyo tu, roboti ndogo inaweza pia kudhibiti vitu vidogo. Katika mchezo wa "kusogeza ushanga" uliobuniwa na watafiti, roboti ndogo inaweza kudhibitiwa na uga wa sumaku, kupitia safu za misururu ili "kusogeza" shanga zinazolengwa hadi kwenye sehemu inayolengwa. Kazi hii inaweza kukamilika kwa dakika chache tu. Katika siku zijazo, watafiti wanapanga kupunguza zaidi saizi ya roboti ndogo na kuboresha usahihi wa udhibiti wake, ambayo inathibitisha kuwa roboti ndogo ina uwezo mkubwa wa kufanya kazi ndani ya mishipa.

 

3. Mahitaji ya robot kwa vipengele vya magnetic

Thamani ya sehemu moja ya sumaku ya roboti ya binadamu ni mara 3.52 ya sumaku ya NdFeB. Sehemu ya sumaku inahitajika kuwa na sifa za torque kubwa, mteremko mdogo wa sumaku, saizi ndogo ya gari, na mahitaji ya utendaji wa sumaku ya juu ya kitengo. Inaweza kuboreshwa kutoka nyenzo rahisi ya sumaku hadi bidhaa ya sehemu ya sumaku.

3.1. Torque kubwa

Torque ya motor synchronous ya sumaku ya kudumu huathiriwa na mambo mengi, kati ya ambayo nguvu ya shamba la sumaku ni moja ya sababu kuu. Nyenzo za sumaku za kudumu na muundo ulioboreshwa wa mzunguko wa sumaku katika sehemu ya sumaku inaweza kuongeza nguvu ya uga wa sumaku, na hivyo kuboresha torati ya motor. Kwa mfano, ukubwa wa chuma cha magnetic huathiri moja kwa moja nguvu ya shamba la magnetic ya motor. Kwa ujumla, chuma kikubwa cha sumaku, ndivyo nguvu ya shamba la sumaku inavyoongezeka. Nguvu kubwa ya uga wa sumaku inaweza kutoa nguvu yenye nguvu ya sumaku, na hivyo kuongeza pato la torque ya motor. Katika roboti za humanoid, torque kubwa zaidi inahitajika ili kuongeza uwezo wa kubeba mzigo ili kukamilisha kazi mbalimbali changamano, kama vile kubeba vitu vizito.

3.2. Upungufu mdogo wa sumaku

Upungufu mdogo wa sumaku unaweza kupunguza makosa ya mwendo. Katika udhibiti wa mwendo wa roboti za humanoid, harakati sahihi ni muhimu. Ikiwa mteremko wa sumaku ni mkubwa sana, torati ya pato ya injini haitakuwa thabiti, na hivyo kuathiri usahihi wa mwendo wa roboti. Kwa hiyo, roboti za humanoid zinahitaji pembe ndogo sana za kupungua kwa sumaku za vipengele vya sumaku ili kuhakikisha mienendo sahihi ya roboti.

3.3. Ukubwa mdogo wa motor

Ubunifu wa roboti za humanoid kawaida huhitaji kuzingatia mapungufu ya nafasi, kwa hivyo saizi ya gari ya sehemu ya sumaku inahitajika kuwa ndogo. Kupitia muundo unaofaa wa vilima, uboreshaji wa muundo wa mzunguko wa sumaku na uteuzi wa kipenyo cha shimoni, wiani wa torque ya motor unaweza kuboreshwa, na hivyo kupata matokeo makubwa ya torque huku kupunguza ukubwa wa gari. Hii inaweza kufanya muundo wa roboti kushikana zaidi na kuboresha unyumbufu na ubadilikaji wa roboti.

3.4. Mahitaji ya juu ya utendaji wa sumaku wa kitengo

Nyenzo za sumaku zinazotumiwa katika roboti za humanoid zinahitaji kuwa na utendaji wa juu wa sumaku. Hii ni kwa sababu roboti za humanoid zinahitaji kufikia ubadilishaji wa nishati bora na udhibiti wa mwendo katika nafasi ndogo. Vipengee vya sumaku vilivyo na utendaji wa juu wa sumaku vinaweza kutoa nguvu yenye nguvu ya shamba la sumaku, na kuifanya injini kuwa na ufanisi na utendakazi wa hali ya juu. Wakati huo huo, utendaji wa sumaku wa kitengo cha juu unaweza pia kupunguza saizi na uzito wa sehemu ya sumaku, kukidhi mahitaji ya roboti za humanoid kwa uzani mwepesi.

 

4. Maendeleo ya baadaye

Vipengele vya sumaku vimeonyesha thamani bora katika nyanja nyingi kutokana na utendaji wao wa kipekee, na matarajio yao ya maendeleo ni mkali. Katika uga wa viwanda, ni usaidizi muhimu kwa uwekaji sahihi wa roboti, urambazaji unaofaa, ukandamizaji na utangazaji, usafishaji na ugunduzi unaofaa, na udhibiti sahihi wa gari. Ni muhimu sana katika aina tofauti za roboti kama vile roboti za humanoid, motors za pamoja, na roboti ndogo. Kwa upanuzi unaoendelea wa mahitaji ya soko, mahitaji ya vipengele vya utendakazi wa hali ya juu pia yanaongezeka. Biashara zinahitaji kuendelea kuboresha ubora wa bidhaa na kiwango cha kiufundi katika mchakato wa maendeleo ili kuunda bidhaa za vipengele vya sumaku na utendaji wa juu na ubora unaotegemewa zaidi. Mahitaji ya soko na mageuzi ya kiteknolojia yatakuza zaidi tasnia ya sehemu ya sumaku kuelekea siku zijazo pana.

Roboti ya sumaku ya kudumu


Muda wa kutuma: Nov-19-2024