Uygulamanız için hangi aktüatörler uygun, ne tür bir robot kolu oluşturmak istediğinize bağlı. Ne tür bir kol istediğinize karar verdikten sonra , her eksen için uygun bir aktüatöre karar verebilirsiniz .
Kol
Açıklamanızdan, bir portal robotun uygun olmayacağını varsayarsak, özel uygulamanıza bağlı olarak, çoğu kişinin Robot kolunu düşündüklerinde düşündükleri olan bir Eklemli kol üzerinde bir SCARA kolu düşünebilirsiniz .
Bir SCARA kolunun en büyük avantajı, kaldırma kuvvetinin çoğunun yataklarında olmasıdır. Ana omuz, dirsek ve el bileği (yalpalama) bağlantıları düz bir düzlemdedir; bu, motorların yalnızca gereken yanal kuvvetleri üretebilecek kadar güçlü olması gerektiği, kalan eksenlerin ağırlığını desteklemesi gerekmediği anlamına gelir.
Z ekseni, eğim ve yuvarlama (ve açıkça görüldüğü gibi) hepsinin yerçekimine karşı çalışması gerekir, ancak Z ekseni çok fazla ağırlık taşıyabilecek kadar yüksek dişliye sahiptir ve zift, yuvarlanma ve kavrama eksenlerinin yalnızca yük ağırlığı, diğer eksenlerin ağırlığı değil.
Bunu, baltaların çoğunun kinematik zincirden aşağıya tüm eksenlerin ağırlığını desteklemesi gereken eklemli bir kolla karşılaştırın .
Aktüatörler
Portal robotları
Genellikle bir portal robot , ana X, Y ve Z eksenleri için doğrusal aktüatörler kullanır . Bunlar düşük performanslı, düşük hassasiyetli, servo veya kademeli tahrikli kurşun vida gibi yüksek kuvvetli aktüatörler olabilir (kuvvet ve performans alınıp satılabilir ancak doğruluk her zaman geri tepmeyle sınırlandırılır), yüksek performans, yüksek doğruluk hassas enkoderli direkt tahrikli lineer motorlar.
Kalan 3DOF manipülatörü genellikle perde, yuvarlanma ve yalpalama için hassas dönme hareketi gerektirir, bu nedenle genellikle bir elektrik motoru (step veya servo) en uygun olur. Oldukça yüksek dişli değerine sahip küçük bir motor bile, oldukça yüksek yüklere karşı yerçekimine dayanabilir.
Step motorlara karşı servo motorlarda bir kenara
Servo (1) ve stepper arasındaki fark, karmaşıklık ve kontrolde kesinlik arasında bir dengedir.
Bir servo motor, pozisyon geri bildirimi için bir enkoder gerektirir, oysa bir stepper değildir. Bu , düşük performans istiyorsanız , bir kademenin elektriksel olarak çok daha basit ve kontrol açısından daha basit olduğu anlamına gelir .
Eğer (kapat 's sınırına iterek) olsa motorun en out almak istiyorsanız, o zaman adımlayıcıları almak çok daha zor tahmin edilebileceği kontrol etmek. Bir servo üzerinde pozisyon geri besleme ile şunları yapabilirsiniz melodi performansı çok daha agresif ve daha sonra servo döngü bu konuda öğrenmek ve düzeltmek için alacak 's hedef pozisyon veya hızına ulaşmak için başarısız olmadığını biliyor beri.
Eğer böylece bir step ile ayarlamak için sisteme sahip garanti o ki her zaman bakılmaksızın yükün hareket veya ağırlığının arzu edilen hız, adım olun. Bazı insanların bir step motordaki kaçırılan adımları tespit etmek için bir kodlayıcı eklemeyi önereceğini unutmayın, ancak bunu yapacaksanız ilk etapta bir servo motor kullanılmış olabilir!
SCARA kolu
Bir SCARA kolu ile, Z ekseni muhtemelen tek doğrusal eksendir, geri kalan eksenlerin tümü dönel motorla yapılabilir, bu nedenle tekrar step veya servo motor bulunur. Bu motorların boyutlandırılması nispeten kolaydır, çünkü taşınan ağırlık çoğu için daha az önemlidir. Bir yükün ataletinin üstesinden gelmek için gereken motor, yerçekiminin üstesinden gelmek için boyutlandırmaktan çok daha azdır.
Mafsallı kol
Mafsallı bir kolla hesaplamalar daha zordur, çünkü çoğu eksen, hem yükü taşımaya hem de kaldırmaya bağlı olarak boyutlandırılmış aktüatörlere ihtiyaç duyacaktır, ancak yine de bir elektrik motoru kontrol edilmesi ve kullanımı en kolay olandır.
Kıskaç
Sonunda kıskaç var. Burası aktüatörlerde en fazla çeşitliliği gördüğüm yer. Uygulamalarınıza bağlı olarak, istediğiniz sayıda farklı aktüatörü kolayca kullanabilirsiniz.
Geleneksel motorlu tutma kıskaçları, doğrusal çalıştırma kıskaçları, piezo esneklik kıskaçları, pnömatik olarak çalıştırma kıskaçları, vakumlu tutucular ve diğerleri arasında basit oluklar veya kancalar olan sistemleri kullandım. Tipik taşıma yükünüzün ne olduğu, sizin için en uygun olan aktüatörü önemli ölçüde değiştirebilir. (2)
Calcs'ınızı yapmak
Rocketmagnet'in önerdiği gibi hesap makinesini kırmak zorunda kalacaksın.
Sisteminizin kinematiğini, her bir motor için maksimum yükü (mafsallı bir kol tasarımı kullanıyorsanız, kolun tamamen uzatılmış en kötü durumda olduğunu dikkate alarak) dikkate almanız gerekir, hız (daha yüksek vitesli daha küçük motorlar hız olmadan ihtiyacınız olan kuvveti, ancak daha yüksek bir motor, size daha düşük dişli ve daha yüksek hız vb. ile daha yüksek bir tork verebilir).
Genel olarak, soruna ne kadar çok para atarsanız, o kadar iyi performans (hız, doğruluk, güç tüketimi) elde edersiniz. Ancak özellikleri analiz etmek ve akıllı satın alma kararları almak, robotunuzun fiyatını / performansını optimize etmeye yardımcı olabilir.
(1) Tecrübelerimin endüstriyel servolarda , tipik olarak döner kodlayıcılı fırçalı veya fırçasız bir DC motorda olduğuna dikkat edin , bu nedenle hobi RC servolarda geçerli olabilir veya olmayabilir .
(2) Bu konuda başka bir soru göndermenizi öneririm.