Prevodovky
Robotické prevodovky môžu využívať rôzne typy zariadení v závislosti od špecifických požiadaviek na návrh a funkčnosť robota. Niektoré z bežných typov prevodových stupňov používaných v robotických prevodovkách zahŕňajú:
- Čelné prevodové stupne:Nariadenie sú najjednoduchšie a najbežnejšie používané druhy prevodového stupňa. Majú priame zuby, ktoré sú rovnobežné s osou rotácie. Nariadenie čelných prevodov sú efektívne na prenos energie medzi paralelnými hriadeľmi a často sa používajú v robotických prevodovkách pre stredne rýchlosť aplikácií.
- Špirálové prevody:Špirálové prevody majú šikmé zuby, ktoré sú rezané v uhle k osi prevodovky. Tieto prevody ponúkajú plynulejšiu prevádzku a vyššiu kapacitu nosenia v porovnaní s čelnými zariadeniami. Sú vhodné pre aplikácie, v ktorých je potrebný nízky hluk a prenos krútiaceho momentu, ako sú robotické kĺby a vysokorýchlostné robotické ramená.
- Kŕmile:Kostné ozubené kolesá majú kužeľové zuby v tvare a používajú sa na prenos pohybu medzi priesečníkmi. Bežne sa používajú v robotických prevodovkách na zmenu smeru prenosu energie, napríklad v diferenciálnych mechanizmoch pre robotické pohonné vlaky.
- Planetárne prevody:Planetárne prevody pozostávajú z centrálneho prevodového stupňa (slnečného kolesa) obklopeného jedným alebo viacerými vonkajšími prevodmi (planétami), ktoré sa otáčajú okolo neho. Ponúkajú kompaktnosť, vysoký prenos krútiaceho momentu a všestrannosť pri znižovaní alebo zosilnení rýchlosti. Planetárne prevodové stupne sa často používajú v robotických prevodovkách pre vysokopravené aplikácie, ako sú robotické ramená a zdvíhacie mechanizmy.
- Prevodové kolesá:Červové prevody pozostávajú z červa (skrutkovacie prevodové koleso) a párovacie zariadenie nazývané červové koleso. Poskytujú vysoké pomery redukcie prevodových stupňov a sú vhodné pre aplikácie, v ktorých sa vyžaduje veľké násobenie krútiaceho momentu, napríklad v robotických ovládačoch a zdvíhacích mechanizmoch.
- Cykloidné prevody:Cykloidné prevody používajú na dosiahnutie hladkej a pokojnej prevádzky cykloidné zuby. Ponúkajú vysokú presnosť a často sa používajú v robotických prevodovkách pre aplikácie, kde sú nevyhnutné presné umiestnenie a riadenie pohybu, napríklad v priemyselných robotoch a CNC strojoch.
- Stojan a pastorok:Zvonky stojanov a pastorkov pozostávajú z lineárneho prevodového stupňa (stojana) a kruhového prevodového stupňa (pastorka), ktoré sa spojili. Bežne sa používajú v robotických prevodovkách pre aplikácie lineárneho pohybu, napríklad v karteziánskych robotoch a robotických bankách.
Výber prevodových stupňov pre robotickú prevodovku závisí od faktorov, ako je požadovaná rýchlosť, krútiaci moment, účinnosť, hladina hluku, priestorové obmedzenia a úvahy o nákladoch. Inžinieri vyberú najvhodnejšie typy prevodových stupňov a konfigurácie na optimalizáciu výkonu a spoľahlivosti robotického systému.
Prevodový stupeň
Robotické zbrane sú základnými komponentmi mnohých robotických systémov, ktoré sa používajú v rôznych aplikáciách od výroby a montáže po zdravotnú starostlivosť a výskum. Typy prevodových stupňov používaných v robotických ramenách závisia od faktorov, ako sú dizajn ramena, zamýšľané úlohy, kapacita užitočného zaťaženia a požadovaná presnosť. Tu je niekoľko bežných typov prevodov používaných v robotických ramenách:
- Harmonické jednotky:Harmonické jednotky, známe tiež ako prevodové prevody kmeňov, sa široko používajú v robotických ramenách kvôli ich kompaktnému dizajnu, vysokej hustote krútiaceho momentu a presného riadenia pohybu. Pozostávajú z troch hlavných komponentov: generátora vĺn, flex spline (tenkostenné flexibilné prevodové zariadenie) a kruhovej spline. Harmonické jednotky ponúkajú nulové odpory a vysoké redukčné pomery, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce presné umiestnenie a hladký pohyb, ako je robotická chirurgia a priemyselná automatizácia.
- Cykloidné prevody:Cykloidné prevody, tiež známe ako cykloidné jednotky alebo cyklo jednotky, využívajú na dosiahnutie hladkej a tichej prevádzky cykloidné zuby. Ponúkajú vysoký prenos krútiaceho momentu, minimálnu vôľu a vynikajúce absorbovanie nárazov, vďaka čomu sú vhodné pre robotické ramená v drsných prostrediach alebo aplikáciách, ktoré si vyžadujú vysokú zaťaženie a presnosť.
- Harmonické planétové zariadenia:Harmonické planétové prevody kombinujú princípy harmonických jednotiek a planétových zariadení. Vyznačujú sa flexibilným krúžkom (podobným flexsplínu v harmonických jednotkách) a viacerých planétových prevodov, ktoré sa otáčajú okolo centrálneho slnečného kolesa. Harmonické planetárne prevody ponúkajú vysoký prenos krútiaceho momentu, kompaktnosť a kontrolu presného pohybu, vďaka čomu sú vhodné pre robotické zbrane v aplikáciách, ako sú operácie na výber a miesto a manipulácia s materiálom.
- Planetárne prevody:Planetárne prevody sa bežne používajú v robotických ramenách na ich kompaktný dizajn, vysoký prenos krútiaceho momentu a univerzálnosť pri znižovaní alebo zosilnení rýchlosti. Pozostávajú z centrálneho slnečného zariadenia, viacerých planétových prevodov a vonkajšieho krúžkového zariadenia. Planetárne prevody ponúkajú vysokú účinnosť, minimálnu vôľu a vynikajúcu kapacitu nosenia, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne robotické aplikácie ARM, vrátane priemyselných robotov a kolaboratívnych robotov (COBOTS).
- Čelné prevodové stupne:Nariadené prevody sú jednoduché a široko používané v robotických ramenách pre ich ľahkú výrobu, nákladovú efektívnosť a vhodnosť pre aplikácie s miernym zaťažením. Pozostávajú z priamych zubov rovnobežných s osou prevodového stupňa a bežne sa používajú v robotických kĺboch ramena alebo prenosových systémov, kde vysoká presnosť nie je kritická.
- Kŕmile:Kostné ozubené kolesá sa používajú v robotických ramenách na prenos pohybu medzi priesečníkmi hriadeľmi v rôznych uhloch. Ponúkajú vysokú účinnosť, plynulú prevádzku a kompaktný dizajn, vďaka čomu sú vhodné pre robotické aplikácie ramena, ktoré si vyžadujú zmeny v smere, ako sú spoločné mechanizmy alebo konečné efektory.
Výber prevodových stupňov pre robotické zbrane závisí od konkrétnych požiadaviek aplikácie vrátane kapacity užitočného zaťaženia, presnosti, rýchlosti, obmedzení veľkosti a faktorov životného prostredia. Inžinieri si vyberú najvhodnejšie typy a konfigurácie prevodových stupňov na optimalizáciu výkonu, spoľahlivosti a efektívnosti robotického ramena.
Koleso jazdí
Drivy v kolieskach pre robotiku sa rôzne typy ozubených kolies používajú na prenos energie z motora na kolesá, čo umožňuje robota pohybovať sa a navigovať jeho prostredie. Výber prevodových stupňov závisí od faktorov, ako je požadovaná rýchlosť, krútiaci moment, účinnosť a obmedzenia veľkosti. Tu je niekoľko bežných typov prevodov používaných v jednotkách kolies pre robotiku:
- Čelné prevodové stupne:Nariadenie sú jedným z najbežnejších typov prevodov používaných v jednotkách kolies. Majú priame zuby, ktoré sú rovnobežné s osou rotácie a sú účinné na prenos energie medzi paralelnými hriadeľmi. Nariadené prevody sú vhodné pre aplikácie, kde je potrebná jednoduchosť, nákladová efektívnosť a mierne zaťaženie.
- Kŕmile:Kostné prevody sa používajú v jednotkách kolies na prenos pohybu medzi hriadeľmi, ktoré sa pretína pod uhlom. Majú kužeľové zuby v tvare a bežne sa používajú v robotických jednotkách kolies na zmenu smeru prenosu energie, napríklad v diferenciálnych mechanizmoch pre roboty diferenciálov.
- Planetárne prevody:Planetárne prevody sú kompaktné a ponúkajú vysoký prenos krútiaceho momentu, vďaka čomu sú vhodné pre robotické jednotky kolies. Pozostávajú z centrálneho slnečného zariadenia, viacerých planétových prevodov a vonkajšieho krúžkového zariadenia. Planétové prevody sa často používajú v robotických jednotkách kolies na dosiahnutie vysokých redukčných pomerov a množenia krútiaceho momentu v malom balení.
- Prevodové kolesá:Červové prevody pozostávajú z červa (skrutkovacie prevodové koleso) a párovacie zariadenie nazývané červové koleso. Poskytujú vysoké pomery redukcie prevodových stupňov a sú vhodné pre aplikácie, kde sa vyžaduje veľké násobenie krútiaceho momentu, napríklad v robotických jednotkách kolies pre vysoké vozidlá alebo priemyselné roboty.
- Špirálové prevody:Špirálové prevody majú šikmé zuby, ktoré sú rezané v uhle k osi prevodovky. Ponúkajú plynulejšiu prevádzku a vyššiu kapacitu nosenia v porovnaní s čelnými zariadeniami. Špirálové prevodové stupne sú vhodné pre robotické jednotky kolies, kde je potrebný nízky hluk a vysoký moment prenosu krútiaceho momentu, napríklad v mobilných robotoch, ktoré navigujú vnútorné prostredie.
- Stojan a pastorok:Rekonázorky a pastorky sa používajú v robotických jednotkách kolies na premenu rotačného pohybu na lineárny pohyb. Pozostávajú z kruhového prevodového stupňa (pastorka) zaostreného lineárnym prevodovým stupňom (stojan). Rekev a pastorky sa bežne používajú v lineárnych pohybových systémoch pre robotické jednotky kolies, napríklad v karteziánskych robotoch a CNC strojoch.
Výber prevodových stupňov pre jednotky robotických kolies závisí od faktorov, ako je veľkosť robota, hmotnosť, terén, požiadavky na rýchlosť a zdroj energie. Inžinieri si vyberú najvhodnejšie typy a konfigurácie prevodových stupňov na optimalizáciu výkonu, efektívnosti a spoľahlivosti lokomotického systému robota.
Uchopovacie zariadenia a konečné efektory prevodovky
Grippery a konečné efektory sú komponenty pripevnené k koncu robotických ramien na uchopenie a manipuláciu s objektmi. Aj keď prevodové stupne nemusia byť vždy primárnym zložkou v gripperoch a konečných efektoroch, môžu byť začlenené do svojich mechanizmov pre špecifické funkcie. Takto sa dajú použiť prevodové stupne v zariadení spojenom s grippermi a konečnými efektormi:
- Ovládače:Grippery a konečné efektory často vyžadujú, aby ovládače otvorili a zatvorili mechanizmus uchopenia. V závislosti od návrhu môžu tieto ovládače obsahovať prevody, ktoré prekladajú rotačný pohyb motora do lineárneho pohybu potrebného na otvorenie a zatvorenie prstov uchopenia. Prevody sa môžu použiť na zosilnenie krútiaceho momentu alebo na nastavenie rýchlosti pohybu v týchto ovládačoch.
- Prenosové systémy:V niektorých prípadoch môžu grippery a konečné efektory vyžadovať prenosové systémy na prenos energie z ovládača na mechanizmus uchopenia. V týchto prenosových systémoch sa môžu použiť prevodové stupne na nastavenie smeru, rýchlosti alebo krútiaceho momentu prenášaného výkonu, čo umožňuje presnú kontrolu nad úchvatnou činnosťou.
- Mechanizmy úpravy:Grippery a konečné efektory často potrebujú prispôsobiť predmety rôznych veľkostí a tvarov. Prevodové stupne sa môžu použiť v nastavovacích mechanizmoch na ovládanie polohy alebo rozstupu prstov uchopovača, čo im umožňuje prispôsobiť sa rôznym objektom bez potreby manuálneho nastavenia.
- Bezpečnostné mechanizmy:Niektoré uchopovacie zariadenia a konečné efektory obsahujú bezpečnostné prvky, aby sa zabránilo poškodeniu uchopovača alebo manipulovaným objektom. V týchto bezpečnostných mechanizmoch sa môžu použiť prevody na zabezpečenie ochrany preťaženia alebo na odpojenie uchopovacieho zariadenia v prípade nadmernej sily alebo rušenia.
- Polohovacie systémy:Grippery a konečné efektory môžu vyžadovať presné umiestnenie na presné uchopenie objektov. Prevodové stupne sa môžu použiť v polohovacích systémoch na riadenie pohybu prstov uchopenia s vysokou presnosťou, čo umožňuje spoľahlivé a opakovateľné operácie uchopenia.
- Konečné efektorové prílohy:Okrem prstov uchopenia môžu konečné efektory obsahovať aj ďalšie prílohy, ako sú prísavky, magnety alebo nástroje na rezanie. Prevodové stupne sa môžu použiť na riadenie pohybu alebo prevádzky týchto príloh, čo umožňuje všestrannú funkčnosť pri manipulácii s rôznymi typmi objektov.
Zatiaľ čo prevodové stupne nemusia byť primárnym zložkou v uchopovacích zariadeniach a konečných efektoroch, môžu hrať kľúčovú úlohu pri zvyšovaní funkčnosti, presnosti a všestrannosti týchto robotických komponentov. Špecifický dizajn a použitie prevodových stupňov v gripperoch a konečných efektoroch bude závisieť od požiadaviek aplikácie a požadovaných výkonnostných charakteristík.
Viac stavebných zariadení, kde Belon prevodovky
