Өнөр жай роботуs автомобиль өндүрүшүндө, электр шаймандарында, тамак-ашта ж.б. сыяктуу өнөр жай өндүрүшүндө кеңири колдонулат. Алар кайталануучу механикалык операцияларды алмаштыра алат жана ар кандай функцияларды аткаруу үчүн өз күчү менен башкаруу мүмкүнчүлүктөрүнө таянган машиналар. Ал адамдын буйругуна туруштук бере алат жана ошондой эле алдын ала программаланган программаларга ылайык иштей алат. Эми биз негизги компоненттер жөнүндө сөз кылабызөнөр жай роботуs.
1. Тема
Негизги механизм - бул машинанын негизи жана көп эркиндик даражасындагы механикалык системаны түзгөн чоң кол, билек, билек жана манжаны камтыган иштетүүчү механизм. Айрым роботтордо басуу механизмдери да бар.Өнөр жай роботуs6 же андан да көп эркиндик даражасына ээ. Билектин кыймыл эркиндиги, адатта, 1ден 3кө чейин.
2. Айдоо системасы
Айдоо системасыөнөр жай роботуsкубат булагына жараша үч категорияга бөлүнөт: гидравликалык, пневматикалык жана электрдик. Бул үч түрү талаптарга негизделген курама жетектөөчү системага да бириктирилиши мүмкүн. Же болбосо синхрондуу курлар, тиштүү дөңгөлөктөр жана тиштүү дөңгөлөктөр сыяктуу механикалык берүү механизмдери аркылуу кыйыр түрдө жетектелиши мүмкүн. Жетектөөчү системада механизмдин тиешелүү аракеттерин ишке ашыруу үчүн колдонулган күч түзмөгү жана берүү механизми бар. Бул үч түрдөгү негизги жетектөөчү системалардын ар биринин өзүнүн өзгөчөлүктөрү бар. Азыркы негизги агым - электр жетектөөчү система. Төмөн инерциядан улам, чоң моменттүү AC жана DC серво моторлору жана аларды колдогон серво жетектөөчүлөр (AC жыштык өзгөрткүчтөрү, DC импульстун туурасынын модуляторлору) кеңири колдонулат. Бул типтеги система энергияны конвертациялоону талап кылбайт, колдонууга оңой жана сезгич башкарууга ээ. Көпчүлүк моторлор назик берүү механизмин талап кылат: редуктор. Анын тиштери тиштүү ылдамдык өзгөрткүчүн колдонуп, мотордун тескери айланууларынын санын керектүү тескери айлануулардын санына чейин азайтат жана чоңураак момент түзмөгүн алат, ошону менен ылдамдыкты азайтып, моментти жогорулатат. Жүк чоң болгондо, серво мотор сокурдук менен жогорулатат. Кубаттуулук абдан үнөмдүү жана чыгуу моментин редуктор аркылуу ылайыктуу ылдамдык диапазонунда көбөйтүүгө болот. Серво моторлору төмөнкү жыштыктарда иштегенде ысыкка жана төмөнкү жыштыктагы термелүүгө жакын. Узак мөөнөттүү жана кайталануучу жумуш так жана ишенимдүү иштөөнү камсыз кылууга өбөлгө түзбөйт. Так редуктор моторунун болушу серво моторго ылайыктуу ылдамдыкта иштөөгө мүмкүндүк берет, бул машинанын корпусунун катуулугун күчөтөт жана чоңураак моментти чыгарат. Бүгүнкү күндө эки негизги редуктор бар: гармоникалык редуктор жана RV редуктор.
3. Башкаруу системасы
Theроботту башкаруу системасыроботтун мээси жана роботтун функцияларын жана функцияларын аныктоочу негизги фактор болуп саналат. Башкаруу системасы киргизүү программасына ылайык башкаруу системасына жана аткаруу механизмине буйрук сигналдарын жөнөтөт жана аларды башкарат. Негизги милдетиөнөр жай роботу башкаруу технологиясы - бул иш-аракеттердин диапазонун, абалын жана траекториясын, ошондой эле аракет убактысын көзөмөлдөө.өнөр жай роботужумуш мейкиндигинде. Ал жөнөкөй программалоо, программалык меню менен иштөө, адам менен компьютердин өз ара аракеттенүү интерфейси, онлайн иштөө көрсөтмөлөрү жана ыңгайлуу колдонуу мүнөздөмөлөрүнө ээ. Контроллер системасы роботтун өзөгү болуп саналат жана тиешелүү чет элдик компаниялар биздин эксперименттерибизге тыгыз байланышта. Акыркы жылдары микроэлектроника технологиясынын өнүгүшү менен микропроцессорлордун иштеши барган сайын жогорулап, баасы барган сайын арзандап баратат. Азыр рынокто 1-2 АКШ долларына бааланган 32-биттик микропроцессорлор пайда болду. Үнөмдүү микропроцессорлор робот контроллерлерине жаңы өнүгүү мүмкүнчүлүктөрүн алып келип, арзан, жогорку өндүрүмдүү робот контроллерлерин иштеп чыгууга мүмкүндүк берди. Системанын жетиштүү эсептөө жана сактоо мүмкүнчүлүктөрүнө ээ болушу үчүн, робот контроллерлору азыр көбүнчө күчтүү ARM серияларынан, DSP серияларынан, POWERPC серияларынан, Intel серияларынан жана башка чиптерден турат. Учурдагы жалпы максаттагы чиптердин функциялары жана функциялары баасы, функционалдуулугу, интеграциясы жана интерфейстери жагынан айрым робот системаларынын талаптарын толук канааттандыра албагандыктан, бул робот системаларында SoC (Чиптеги система) технологиясына суроо-талапты жаратты. Процессор талап кылынган интерфейстер менен интеграцияланган, бул системанын перифериялык схемаларынын дизайнын жөнөкөйлөтүп, системанын өлчөмүн азайтып, чыгымдарды азайта алат. Мисалы, Actel толук SoC системасын түзүү үчүн NEOS же ARM7 процессор өзөктөрүн FPGA продукцияларына интеграциялайт. Робот технологиясынын контроллерлери жагынан анын изилдөөлөрү негизинен АКШда жана Японияда топтолгон жана Американын DELTATAU компаниясы, Япониянын Pengli Co., Ltd. сыяктуу жетилген продукциялар бар. Анын кыймыл контроллери DSP технологиясын өзөгү катары алат жана ЖКга негизделген ачык структураны кабыл алат. 4. Акыркы эффектор Акыркы эффектор - бул манипулятордун акыркы муунуна туташкан компонент. Ал, адатта, объектилерди кармоо, башка механизмдер менен байланышуу жана талап кылынган тапшырмаларды аткаруу үчүн колдонулат. Робот өндүрүүчүлөр, адатта, акыркы эффекторлорду иштеп чыгышпайт же сатышпайт; көпчүлүк учурларда, алар жөнөкөй кармагычты гана беришет. Адатта, акыркы эффектор роботтун 6 огу бар фланецине ширетүү, боёо, желимдөө жана тетиктерди жүктөө жана түшүрүү сыяктуу белгилүү бир чөйрөдөгү тапшырмаларды аткаруу үчүн орнотулат, бул тапшырмаларды роботтор аткарышы керек.
Серво моторлорго сереп Серво драйвер, ошондой эле "серво контроллер" жана "серво күчөткүч" деп да аталат, бул серво моторлорду башкаруу үчүн колдонулган контроллер. Анын функциясы кадимки өзгөрмө токтун моторлорундагы жыштык өзгөрткүчтүн функциясына окшош жана ал серво системасынын бир бөлүгү. Жалпысынан алганда, серво мотор үч ыкма менен башкарылат: позиция, ылдамдык жана момент, бул берүү системасын жогорку тактыкта жайгаштыруу үчүн колдонулат.
1. Серво моторлордун классификациясы Ал эки категорияга бөлүнөт: туруктуу ток жана AC серво моторлору.
Өзгөрмө токтун серво моторлору андан ары асинхрондук серво моторлорго жана синхрондуу серво моторлорго бөлүнөт. Учурда өзгөрмө токтун системалары акырындык менен туруктуу токтун системаларын алмаштырууда. Туруктуу токтун системалары менен салыштырганда, өзгөрмө токтун серво моторлору жогорку ишенимдүүлүк, жакшы жылуулук бөлүнүшү, кичинекей инерция моменти жана жогорку басым астында иштөө мүмкүнчүлүгү сыяктуу артыкчылыктарга ээ. Щеткалар жана руль дөңгөлөктөрү жок болгондуктан, өзгөрмө токтун серво системасы да щеткасыз серво системага айланат жана анда колдонулган моторлор тор тибиндеги асинхрондук моторлор жана щеткасыз түзүлүшкө ээ туруктуу магниттик синхрондуу моторлор болуп саналат. 1) Туруктуу токтун серво моторлору щеткалуу жана щеткасыз моторлорго бөлүнөт
①Щеткалуу моторлор арзан, түзүлүшү жөнөкөй, ишке киргизүү моменти чоң, ылдамдык диапазону кең, башкаруу оңой, техникалык тейлөөнү талап кылат, бирок тейлөө оңой (көмүртек щеткаларын алмаштыруу), электромагниттик тоскоолдуктарды жаратат, колдонуу чөйрөсүнө талаптарды коёт жана көбүнчө чыгымдарды көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Жалпы өнөр жай жана жарандык кырдаалдарда сезимтал;
②Щеткасыз моторлор өлчөмү боюнча кичине жана салмагы жеңил, чоң кубаттуулукка жана тез реакцияга ээ. Алар жогорку ылдамдыкка жана кичинекей инерцияга, туруктуу моментке жана жылмакай айланууга ээ. Башкаруу татаал жана акылдуу. Электрондук коммутация ыкмасы ийкемдүү. Ал төрт бурчтуу же синус толкуну менен коммутациялана алат. Мотор тейлөөнү талап кылбайт жана натыйжалуу. Энергияны үнөмдөө, электромагниттик нурлануунун аздыгы, температуранын төмөн көтөрүлүшү жана узак мөөнөттүү иштөө мөөнөтү, ар кандай чөйрөлөргө ылайыктуу.
2. Ар кандай типтеги сервомоторлордун мүнөздөмөлөрү
1) Туруктуу токтун серво моторунун артыкчылыктары жана кемчиликтери Артыкчылыктары: так ылдамдыкты башкаруу, абдан катуу момент жана ылдамдык мүнөздөмөлөрү, жөнөкөй башкаруу принциби, колдонууга оңой жана арзан баа. Кемчиликтери: щеткалардын коммутациясы, ылдамдыкты чектөө, кошумча каршылык, эскирүүчү бөлүкчөлөрдүн пайда болушу (чаңсыз жана жарылуучу чөйрөлөр үчүн ылайыктуу эмес)
2) AC серво моторунун артыкчылыктары жана кемчиликтери Артыкчылыктары: ылдамдыкты башкаруунун жакшы мүнөздөмөлөрү, бүткүл ылдамдык диапазонунда жылмакай башкаруу, дээрлик термелүүсүз, 90% дан ашык жогорку натыйжалуулук, аз жылуулук бөлүп чыгаруу, жогорку ылдамдыкты башкаруу, жогорку тактыктагы абалды башкаруу (энкодердин тактыгына жараша), номиналдык иштөө аймагы. Ичинде ал туруктуу моментке, төмөн инерцияга, төмөн ызы-чууга, щетканын эскирүүсүнө жол бербейт жана техникалык тейлөөнү талап кылбайт (чаңсыз жана жарылуучу чөйрөлөр үчүн ылайыктуу). Кемчиликтери: Башкаруу татаалыраак, драйвердин параметрлерин жеринде тууралоо жана PID параметрлерин аныктоо керек, ошондой эле көбүрөөк туташуулар талап кылынат. Учурда негизги серво дисктер башкаруу өзөгү катары санариптик сигнал процессорлорун (DSP) колдонушат, алар салыштырмалуу татаал башкаруу алгоритмдерин ишке ашыра алат жана санариптештирүүгө, тармакка жана интеллектке жетише алат. Кубат берүүчү түзүлүштөр, адатта, өзөк катары акылдуу кубат модулдары (IPM) менен иштелип чыккан диск схемаларын колдонушат. IPM диск схемасын интеграциялайт жана ашыкча чыңалуу, ашыкча ток, ысып кетүү жана төмөн чыңалуу сыяктуу каталарды аныктоо жана коргоо схемаларына ээ. Программалык камсыздоо негизги схемага да кошулат. Ишке киргизүү процессинин драйверге тийгизген таасирин азайтуу үчүн ишке киргизүү схемасы. Кубат берүүчү блок алгач тиешелүү туруктуу токту алуу үчүн үч фазалуу толук көпүрөлүү түзөткүч схемасы аркылуу киргизилген үч фазалуу кубатты же тармактык кубатты түзөтөт. Андан кийин түзөтүлгөн үч фазалуу кубат же тармактык кубат үч фазалуу синусоидалдык PWM чыңалуу инвертору аркылуу жыштыкка айландырылат, үч фазалуу туруктуу магниттүү синхрондуу AC серво моторун иштетет. Кубат берүүчү блоктун бүтүндөй процесси жөн гана AC-DC-AC процесси деп айтууга болот. Түзөткүч блоктун (AC-DC) негизги топологиялык схемасы - бул үч фазалуу толук көпүрөлүү башкарылбаган түзөткүч схемасы.
Гармоникалык редуктордун жарылган көрүнүшү Жапон Nabtesco компаниясына 1980-жылдардын башында автоунаалардын дизайнын сунуштагандан тартып, 1986-жылы автоунаалардын редукторлорун изилдөөдө олуттуу жетишкендиктерге жеткенге чейин 6-7 жыл талап кылынган; ал эми Кытайда биринчилерден болуп натыйжа берген Нантун Чжэнкан жана Хэнфэнтай дагы 6-8 жыл убакыт коротушкан. Бул биздин жергиликтүү ишканаларыбызда эч кандай мүмкүнчүлүк жок дегенди билдиреби? Жакшы жаңылык, бир нече жылдык жайылтуудан кийин кытайлык компаниялар акыры бир катар жетишкендиктерге жетишти.
*Макала интернеттен алынды, укук бузууну өчүрүү үчүн биз менен байланышыңыз.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 15-сентябры
