Sabemos que os robôs são dispositivos eletromecânicos avançados e altamente inteligentes que podem realizar uma série de tarefas diárias. Este dispositivo é capaz de responder ao seu entorno e fazer ações para atingir uma tarefa específica. Os robôs são feitos com componentes diferentes, mas um dos componentes significativos é o atuador. Geralmente, os atuadores são usados em quase todas as máquinas ao nosso redor, como sistemas de controle de acesso eletrônico, vibradores de telefones celulares, eletrodomésticos, veículos, robôs e dispositivos industriais. Os exemplos gerais de atuadores são; motores elétricos , jackscrews, motores de passo, estimuladores musculares dentro de robôs e muito mais. Este artigo fornece informações breves sobre um atuador de robô – trabalhar com aplicativos.
O que é um atuador de robô?
Um atuador que é usado em robôs para fazer as rodas do robô girar ou as articulações do braço do robô girar ou para abrir/fechar a garra do robô é conhecido como atuador do robô. Existem diferentes tipos de atuadores robóticos disponíveis com base na carga envolvida. Geralmente, a carga está associada a diferentes fatores como torque, força, precisão, velocidade de operação, consumo de energia e precisão. O princípio de funcionamento de um atuador de robô é transformar a energia em movimento físico e a maioria dos atuadores gera movimento linear ou rotativo.
Tipos de atuadores robóticos
Os atuadores robóticos são classificados em dois tipos de acordo com os requisitos de movimento, como movimento linear e movimento rotacional.
Para movimento linear:
Existem dois tipos de atuadores usados em robôs para atividade de movimento linear; atuadores lineares e atuadores solenoides.
Atuadores Lineares
Atuadores lineares em robótica são usados para empurrar ou puxar o robô como mover para frente ou para trás e extensão do braço. A extremidade ativa deste atuador é simplesmente conectada ao braço de alavanca do robô para ativar tal movimento. Esses atuadores são usados em várias aplicações na indústria robótica.
Atuadores solenoides
Atuadores solenoides são atuadores lineares para fins especiais que incluem uma trava solenoide que funciona na atividade eletromagnética. Esses atuadores são usados principalmente para controlar o movimento do robô e também realizam diferentes atividades, como partida e reversão, trava, botão de pressão, etc. controlado normalmente por um microcontrolador externo.
Para Movimento Rotacional:
Existem três tipos de atuadores usados em robôs para atividade de movimento rotacional; Motor DC, servo motor e motor de passo.
Atuadores de Motor DC
Os atuadores de motor CC são geralmente usados para girar o movimento robótico. Esses atuadores estão disponíveis em diferentes tamanhos com capacidade de geração de torque. Assim, pode ser utilizado para alterar a velocidade ao longo de movimentos rotativos. Ao usar esses atuadores, diferentes atividades, como perfuração robótica e movimento do trem de acionamento robótico, são realizadas.
Servoatuadores
Atuadores servomotores em robótica são usados principalmente para controlar e monitorar o movimento rotativo. São motores DC muito superiores que permitem 360 graus de rotação, mas a rotação contínua não é obrigatória. Este atuador simplesmente permite paradas ao longo de um movimento de rotação. Usando este atuador, a atividade como pegar e colocar é realizada . Para saber como um Escolha e coloque o robô obras clique no link.
Atuadores de Motor de Passo
Atuadores de motor de passo são úteis para contribuir para atividades rotativas repetitivas dentro de robôs. Portanto, esses tipos de atuadores são uma combinação de atuadores DC e servomotores. Esses atuadores de motor de passo são utilizados em robôs de automação onde a repetibilidade da atividade é necessária.
Projeto de Atuador de Robô
Sabemos que existem diferentes tipos de atuadores usados em robôs. Aqui vamos discutir como projetar um atuador linear que é usado em robótica para mudar o movimento de rotação em um movimento linear de puxar/empurrar. Portanto, esse movimento pode ser usado para deslizar, soltar, inclinar ou levantar materiais ou máquinas. Esses atuadores fornecem controle de movimento limpo e seguro que é muito eficiente e livre de manutenção.
Poder
A primeira consideração ao projetar um atuador de robô é a Potência. Para obter a potência mecânica de saída, é essencial ter potência de entrada. Assim, a quantidade de potência mecânica de saída pode ser definida pela carga ou força a ser movida.
Ciclo de trabalho
O ciclo de trabalho pode ser definido como a frequência com que o atuador funcionará e a quantidade de tempo que ele usará. O ciclo de trabalho é determinado pela temperatura do atuador quando está em movimento, pois a energia é perdida durante o calor.
Quando todos os atuadores não são iguais, há uma diferença dentro de seus ciclos de trabalho. Mais um fator é a carga, o que é particularmente verdadeiro para motores CC, enquanto outros fatores que podem determinar o ciclo de trabalho são características de carga, idade e temperatura ambiente.
Eficiência
A eficiência do atuador simplesmente ajuda a entender como ele funcionará enquanto estiver em operação. Assim, a eficiência do atuador é encontrada separando a energia mecânica gerada pela energia elétrica.
Vida útil do atuador
Existem muitos fatores que prolongarão a vida útil do atuador; permanecendo no ciclo de trabalho nominal, reduzindo a carga lateral e permanecendo na tensão, força e ambientes extremos recomendados.
Trabalhando
Os atuadores de robô são projetados principalmente para facilidade de uso e eficiência. O projeto de um atuador de robô linear é o plano inclinado que começa com um parafuso de avanço rosqueado. Este parafuso fornece uma rampa para gerar força que funciona junto com uma distância maior para mover qualquer carga. O principal objetivo do projeto do atuador do robô é fornecer movimento de puxar/empurrar. Portanto, a energia necessária para fornecer o movimento é manual ou qualquer fonte de energia como eletricidade, fluido ou ar. Esses atuadores geralmente se movem assentos de carro para frente e para trás, portas automáticas abertas, unidades de disco de computador abrindo e fechando.
Falha no atuador do robô
A falha do atuador do robô ocorre principalmente devido a vários motivos. Portanto, esses atuadores podem sofrer diferentes falhas, como juntas presas ou travadas, juntas de oscilação livre e perda total ou parcial de eficiência de atuação. Portanto, essas falhas afetarão o comportamento do robô se o controlador do robô não tiver sido projetado com tolerância a falhas suficiente.
Como escolher um atuador para o seu robô?
Os atuadores de robô são usados para diferentes propósitos, portanto, há muitos aspectos a serem considerados ao selecionar atuadores como
Finalidade e Funcionalidade Pretendida
O tipo de atuador necessário para uma aplicação específica depende principalmente da finalidade de um robô, bem como da funcionalidade pretendida.
Requisitos físicos e restrições
Sempre que o tipo de atuador for decidido a usar, os desenvolvedores devem observar os requisitos e restrições físicos. Porque o peso e o tamanho físico do atuador desempenham um papel fundamental ao organizar o atuador no robô, caso contrário, um atuador pesado em um pequeno braço robótico pode causar a falha do braço em seu próprio peso.
Força e Poder
Com base em seu uso específico, os desenvolvedores devem garantir a força e a potência de um atuador específico para executar a tarefa.
Protocolo de comunicação
O protocolo de comunicação também deve ser considerado ao selecionar um atuador para o robô. Muitos atuadores simplesmente suportam comunicações com PWM (modulação de largura de pulso), enquanto alguns atuadores suportam comunicações seriais.
Espaço de montagem e opções
Os desenvolvedores devem verificar o espaço de montagem que pode ser obtido no robô e as opções de montagem fornecidas pelo próprio atuador. Porque alguns tipos de atuadores estão disponíveis com hardware de montagem separado que permite montar a unidade em diferentes orientações, enquanto outros estão disponíveis com pontos de montagem integrados, que são instalados em uma posição e orientação específicas.
Vantagens
Vantagem do atuador do robô s incluem o seguinte.
- Menos custo
- Sua manutenção é fácil.
- Estes são precisos.
- Fácil de controlar.
- A eficiência de conversão de energia é alta.
- Seguro e simples de operar
- Menos barulho.
- Estes são muito limpos e menos poluição para a atmosfera.
- Estes são muito fáceis de manter.
Desvantagens do atuador do robô inclui o seguinte.
- Superaquecimento dentro de condições fixas.
- Precisa de segurança especial em ambientes inflamáveis.
- Precisa de uma boa manutenção.
- O vazamento de fluido criará problemas ecológicos.
- Alto e barulhento.
- Falta de controles de precisão.
- Estes são muito sensíveis a vibrações.
Aplicações do atuador do robô
As aplicações dos atuadores de robô incluem o seguinte.
- O atuador é um componente muito significativo na robótica que transforma a energia externa em movimento físico dependendo dos sinais de controle.
- Os atuadores elétricos em robótica são usados para transformar a energia elétrica em movimento rotativo ou linear
- Os atuadores geram forças que os robôs usam essa força para se mover e outros objetos.
- Os atuadores estão associados a robótica, dispositivos ou braços protéticos que precisam se mover e dobrar.
- Os atuadores lineares dentro da robótica transformam energia elétrica em movimento linear.
- Um atuador é responsável por controlar e mover um sistema ou mecanismo.
Assim, trata-se de um robô atuador - funcionando com aplicativos. O atuador dentro de um robô é um componente essencial que funciona como a junta para o robô mover o robô, girar, braço para cima e para baixo e transforma energia em movimentos mecânicos . A fonte de energia mais comum para alimentar os atuadores é a eletricidade, no entanto, a energia pneumática e hidráulica também pode ser utilizada. Assim, alguns atuadores hidráulicos exclusivos são usados para gerar alta potência e são resistentes a choques. Aqui está uma pergunta para você, quais são os diferentes componentes usados em robôs?
