Som en industri och en hel klass av teknik förändras och utvecklas robotik snabbt. Oavsett om du är en hobbyist eller en erfaren robottekniker, måste du känna till varje komponent inifrån och ut. I vissa fall bör du också veta hur du väljer mellan flera olika varianter.
Så är fallet med robotmotorer. Oavsett hur geniala en robots leder kan vara, behöver du rätt produkt för att ge all metall- och plaströrelse, kraft och räckvidd.
Vilka typer av robotmotorer finns tillgängliga?
Det finns flera kategorier av robotmotorer. Var och en har undertyper och sina egna applikationer och fördelar. Detta är en sammanfattning av de typer som finns tillgängliga idag.
Robotaktuatorer
Det finns tre typer av ställdon:
- Pneumatiska ställdon:de använder tryckluft för att fungera. Med få rörliga delar är de pålitliga och lätta att underhålla. De kan inte kontrollera hastighet, position och noggrannhet lika bra som de andra typerna, men de är idealiska för lageruppgifter som plockning och lastning.
- Hydrauliska ställdon:Detta är ett bra val för stora robotar som bär tunga laster. De använder en pumpad oljebaserad vätska istället för luft för att ge rörelse. Även om de är större och bullrigare än andra typer, är de exakta - men vätskeläckage kan uppstå med tiden.
- Elektriska ställdon:elmotorer omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi. Dessa är den vanligaste typen i alla robotkategorier idag, eftersom el är en relativt riklig resurs. De fungerar också bra i robotar av alla storlekar, är mer kompakta i förhållande till sin effekt och är lättare att underhålla med nästan noll föroreningar.
Även om elektriska ställdon är de vanligaste och erbjuder det bredaste utbudet av funktionalitet inom robotik, kan de utgöra en risk i miljöer som innehåller explosiva ämnen. De kräver också ett mer komplext kommandosystem än andra motortyper.
Elmotorer
Inom kategorin elmotorer finns flera olika typer. Denna kategori inkluderar följande typer:
- Växelströmsmotorer:växelström kan erhållas från ett vanligt vägguttag. AC-motorer använder denna rikliga energikälla för att skapa elektromagnetisk induktion. Ingenjörer föredrar AC-mekanismer när konstant hastighet krävs. Men de är sällsynta utanför industriella robotar med högt vridmoment.
- Likströmsmotorer (DC):Istället för att använda ett vägguttag, drar likströmsmotorer vanligtvis ström från ett batteri. DC-mekanismer finns i en mängd olika storlekar och erbjuder mycket varierande belastningsintervall, såväl som snabba svarstider och manövrerbarhet jämfört med plug-in-modeller.
- Servomotorer:Även känd som "servon" och inklusive industriella servomotorer, dessa är några av de högsta precisionsmotorerna som finns tillgängliga. De stöder nästan omedelbar feljustering under drift. Dessa motorer är idealiska för robotarmar och andra robot- och kollaborativa robottyper om du behöver exakt positionering och högt vridmoment i ett litet paket. Vid användning av servon kan det finnas en fördröjning mellan rörelserna.
- Stegmotorer:Stegmotorer körs i mycket små steg för att ge högt vridmoment när man håller ett föremål stilla - och exakt positionering vid varje steg. Noggrannheten hos dessa motorer är ofta i storleksordningen 0.01 grad och 0,1 millimeter. Det totala vridmomentet liknar det för en servomotor. Stegmotorer är dyrare att köra än andra typer när det gäller effektkrav.
Hur väljer man rätt motor för din robot?
Du kan kolla in punkterna ovan för att begränsa de motorer du väljer för ditt nästa robotprojekt. Men innan du läser dem alla igen, skapa en lista över funktioner som din robot behöver.
Vilka uppgifter kommer den att utföra och vad är din felmarginal för dess rörelser?
Granska regleringsmiljön för att förstå din tolerans för kontaminering. Motorkontamination är inte bara en viktig orsak till motorfel, utan det är också ett hot mot produktkvaliteten i en riskvillig tillverkningsmiljö.
Med andra ord, du skulle inte nödvändigtvis matcha ett hydrauliskt ställdon med en anläggning med hög finess och hög renhet, såsom livsmedels- eller läkemedelstillverkning.
Det här är andra punkter att leta efter när du undersöker de olika robotmotortyperna:
- Storlek-till-effektförhållande:vad är storleken på ditt bygge? Behöver roboten navigera genom trånga utrymmen, eller är råkraft viktigare än storlek?
- Belastningsbegränsningar:Den typ av drivenhet du väljer för din robot behöver tillräckligt med vridmoment för att klara de förväntade belastningar den kommer att bära.
- Noggrannhet:Vad är toleransen för onormal rörelse när roboten rör sig? Behöver du en motor som ger omedelbar och korrekt felkorrigering?
- Pålitlighet:Hur väl bemannad är din underhållsavdelning? Hur ofta förväntar du dig att din robot ska servas?
- Resursförbrukning:Alla robotmotorer är inte lika miljövänliga som andra. Stegmotorer förbrukar ström även i standby-läge, men ibland är de det enda alternativet.
Motorer för varje robot
Motorer kör allt från konsumentnivå till storskaliga robotinstallationer. Om du i förväg undersöker regelverk och arbetsmiljöer kommer du snabbt att inse att varje robotprogram har en motortyp.