Là một ngành công nghiệp và một lớp công nghệ hoàn chỉnh, robot đang thay đổi và tiến bộ nhanh chóng. Cho dù bạn là người đam mê hay kỹ sư robot giàu kinh nghiệm, bạn cần phải biết rõ từng thành phần bên trong và bên ngoài. Trong một số trường hợp, bạn cũng nên biết cách lựa chọn giữa một số biến thể khác nhau.
Động cơ robot cũng vậy. Bất kể khớp nối của robot có khéo léo đến đâu, bạn cũng cần sản phẩm phù hợp để cung cấp toàn bộ chuyển động, lực và phạm vi của kim loại và nhựa.
Có những loại động cơ robot nào?
Có nhiều loại động cơ robot. Mỗi loại có các loại phụ và ứng dụng cũng như ưu điểm riêng. Sau đây là tóm tắt các loại có sẵn hiện nay.
Bộ truyền động rô bốt
Có ba loại bộ truyền động:
- Bộ truyền động khí nén:chúng sử dụng khí nén để hoạt động. Với ít bộ phận chuyển động, chúng đáng tin cậy và dễ bảo trì. Chúng không thể kiểm soát tốc độ, vị trí và độ chính xác tốt như các loại khác, nhưng chúng lý tưởng cho các nhiệm vụ kho bãi như nhặt và xếp hàng.
- Bộ truyền động thủy lực:Đây là lựa chọn tốt cho các robot lớn mang tải nặng. Chúng sử dụng chất lỏng gốc dầu được bơm thay vì không khí để tạo chuyển động. Mặc dù lớn hơn và ồn hơn các loại khác, nhưng chúng chính xác - nhưng rò rỉ chất lỏng có thể xảy ra theo thời gian.
- Bộ truyền động điện:Động cơ điện chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học. Đây là loại phổ biến nhất trong tất cả các loại robot hiện nay, vì điện là nguồn tài nguyên tương đối dồi dào. Chúng cũng hoạt động tốt trong các loại robot có mọi kích cỡ, nhỏ gọn hơn so với công suất đầu ra và dễ bảo trì hơn với mức ô nhiễm gần như bằng không.
Mặc dù bộ truyền động điện là loại phổ biến nhất và cung cấp nhiều chức năng nhất trong robot, chúng có thể gây nguy hiểm trong môi trường có chất nổ. Chúng cũng đòi hỏi hệ thống lệnh phức tạp hơn các loại động cơ khác.
Động cơ điện
Trong danh mục động cơ điện, có một số loại khác nhau. Danh mục này bao gồm các loại sau:
- Động cơ dòng điện xoay chiều (AC):dòng điện xoay chiều có thể lấy từ ổ cắm tường thông thường. Động cơ AC sử dụng nguồn năng lượng dồi dào này để tạo ra cảm ứng điện từ. Các kỹ sư thích cơ chế AC khi cần tốc độ ổn định. Tuy nhiên, chúng hiếm khi xuất hiện bên ngoài các rô-bốt mô-men xoắn cao, quy mô công nghiệp.
- Động cơ một chiều (DC):Thay vì sử dụng ổ cắm trên tường, động cơ DC thường lấy điện từ pin. Cơ chế DC có nhiều kích cỡ khác nhau và cung cấp phạm vi tải thay đổi cao, cũng như thời gian phản hồi nhanh và khả năng cơ động so với các mẫu cắm điện.
- Động cơ servo:Cũng được gọi đơn giản là "servo" và bao gồm cả động cơ servo công nghiệp, đây là một số động cơ có độ chính xác cao nhất hiện có. Chúng hỗ trợ điều chỉnh lỗi gần như tức thời trong quá trình vận hành. Những động cơ này lý tưởng cho cánh tay rô bốt và các loại rô bốt và rô bốt cộng tác khác nếu bạn cần định vị chính xác và mô-men xoắn cao trong một gói nhỏ. Khi sử dụng servo, có thể có độ trễ giữa các chuyển động.
- Động cơ bước:Động cơ bước chạy theo các bước tăng rất nhỏ để cung cấp mô-men xoắn cao khi giữ vật thể đứng yên - và định vị chính xác ở mỗi bước. Độ chính xác của các động cơ này thường vào khoảng 0.01 độ và 0,1 mm. Mô-men xoắn tổng thể tương tự như mô-men xoắn của động cơ servo. Động cơ bước đắt hơn khi chạy so với các loại khác về mặt yêu cầu công suất.
Làm thế nào để chọn đúng động cơ cho robot của bạn?
Bạn có thể xem xét các điểm trên để thu hẹp các động cơ bạn chọn cho dự án robot tiếp theo của mình. Tuy nhiên, trước khi đọc lại tất cả, hãy tạo danh sách các tính năng không thể bỏ qua mà robot của bạn cần.
Nó sẽ thực hiện những nhiệm vụ gì và biên độ sai số của chuyển động của nó là bao nhiêu?
Kiểm tra môi trường pháp lý để hiểu mức độ chịu đựng ô nhiễm của bạn. Ô nhiễm động cơ không chỉ là nguyên nhân chính gây ra hỏng hóc động cơ mà còn là mối đe dọa đến chất lượng sản phẩm trong môi trường sản xuất không muốn rủi ro.
Nói cách khác, bạn không nhất thiết phải kết hợp bộ truyền động thủy lực với một cơ sở có độ tinh xảo và vệ sinh cao như sản xuất thực phẩm hoặc dược phẩm.
Đây là những điểm khác cần lưu ý khi bạn nghiên cứu các loại động cơ robot khác nhau:
- Tỷ lệ kích thước trên công suất:Kích thước bản dựng của bạn là bao nhiêu? Robot có cần di chuyển qua không gian chật hẹp hay sức mạnh thô quan trọng hơn kích thước?
- Giới hạn tải:Loại truyền động bạn chọn cho robot của mình cần có đủ mô-men xoắn để xử lý tải trọng dự kiến mà nó sẽ mang.
- Sự chính xác:Khả năng chịu đựng chuyển động bất thường khi robot di chuyển là bao nhiêu? Bạn có cần một động cơ cung cấp khả năng sửa lỗi tức thời và chính xác không?
- Độ tin cậy:Bộ phận bảo trì của bạn có đủ nhân viên không? Bạn mong đợi robot của mình được bảo dưỡng thường xuyên như thế nào?
- Tiêu thụ tài nguyên:Không phải mọi động cơ robot đều thân thiện với môi trường như nhau. Động cơ bước tiêu thụ điện ngay cả ở chế độ chờ, nhưng đôi khi chúng là lựa chọn duy nhất.
Động cơ cho mọi robot
Động cơ có phạm vi từ cấp độ người tiêu dùng đến triển khai robot quy mô lớn. Nếu bạn nghiên cứu môi trường pháp lý và nơi làm việc trước, bạn sẽ nhanh chóng nhận ra rằng mọi chương trình robot đều có một loại động cơ.