כתעשייה וכמעמד שלם של טכנולוגיה, הרובוטיקה משתנה ומתקדמת במהירות. בין אם אתה חובב או מהנדס רובוטיקה מנוסה, אתה צריך להכיר כל רכיב מבפנים ומבחוץ. במקרים מסוימים, כדאי גם לדעת איך לבחור בין כמה גרסאות שונות.
זה המקרה עם מנועי רובוט. לא משנה עד כמה המפרקים של הרובוט יהיו גאוניים, אתה צריך את המוצר המתאים כדי לספק את כל התנועה, הכוח והטווח של המתכת והפלסטיק.
אילו סוגי מנועי רובוט זמינים?
ישנן מספר קטגוריות של מנוע רובוט. לכל אחד יש תת-סוגים ויישומים ויתרונות משלו. זהו סיכום של הסוגים הקיימים כיום.
מפעילים רובוטיים
ישנם שלושה סוגים של מפעילים:
- מפעילים פנאומטיים:הם משתמשים באוויר דחוס כדי לתפקד. עם מעט חלקים נעים, הם אמינים וקלים לתחזוקה. הם לא יכולים לשלוט במהירות, במיקום ובדיוק כמו גם בשאר הסוגים, אבל הם אידיאליים למשימות אחסון כמו איסוף וטעינה.
- מפעילים הידראוליים:זוהי בחירה טובה עבור רובוטים גדולים הנושאים משאות כבדים. הם משתמשים בנוזל שאוב על בסיס שמן במקום באוויר כדי לספק תנועה. למרות שהם גדולים ורועשים יותר מסוגים אחרים, הם מדויקים - אך דליפות נוזלים יכולות להתרחש לאורך זמן.
- מפעילים חשמליים:מנועים חשמליים ממירים אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית. אלה הם הסוג הנפוץ ביותר בכל קטגוריות הרובוטים כיום, שכן חשמל הוא משאב שופע יחסית. הם גם עובדים היטב ברובוטים בכל הגדלים, הם קומפקטיים יותר ביחס לתפוקת הכוח שלהם, וקלים יותר לתחזוקה עם כמעט אפס זיהום.
למרות שמפעילים חשמליים הם הנפוצים ביותר ומציעים את המגוון הרחב ביותר של פונקציונליות ברובוטיקה, הם יכולים להוות סיכון בסביבות המכילות חומרי נפץ. הם גם דורשים מערכת פיקוד מורכבת יותר מאשר סוגי מנועים אחרים.
מנועים חשמליים
בתוך קטגוריית המנועים החשמליים, ישנם מספר סוגים שונים. קטגוריה זו כוללת את הסוגים הבאים:
- מנועי זרם חילופין (AC):ניתן להשיג זרם חילופין משקע רגיל בקיר. מנועי AC מנצלים את מקור האנרגיה השופע הזה כדי ליצור אינדוקציה אלקטרומגנטית. מהנדסים מעדיפים מנגנוני AC כאשר נדרשת מהירות עקבית. עם זאת, הם נדירים מחוץ לרובוטים בעלי מומנט גבוה בקנה מידה תעשייתי.
- מנועי זרם ישר (DC):במקום להשתמש בשקע בקיר, מנועי DC בדרך כלל שואבים חשמל מסוללה. מנגנוני DC מגיעים במגוון גדלים ומציעים טווחי עומס משתנים ביותר, כמו גם זמני תגובה מהירים ויכולת תמרון בהשוואה לדגמי פלאג-אין.
- מנועי סרוו:ידועים גם כ"סרוו" וכוללים מנועי סרוו תעשייתיים, אלו הם כמה ממנועי הדיוק הגבוהים ביותר שיש. הם תומכים בהתאמת שגיאה כמעט מיידית במהלך הפעולה. מנועים אלה אידיאליים עבור זרועות רובוטיות ושאר סוגי רובוטים רובוטיים ושיתופי פעולה אם אתה צריך מיקום מדויק ומומנט גבוה באריזה קטנה. בעת שימוש בסרוו, עשוי להיות עיכוב בין תנועות.
- מנועי צעד:מנועי צעד פועלים במרווחים קטנים מאוד כדי לספק מומנט גבוה בעת החזקת חפץ נייח - ומיקום מדויק בכל צעד. הדיוק של מנועים אלה הוא לרוב בסדר גודל של 0.01 מעלות ו-0.1 מילימטרים. המומנט הכולל דומה לזה של מנוע סרוו. מנועי צעד יקרים יותר להפעלה מאשר סוגים אחרים מבחינת דרישות הספק.
איך לבחור את המנוע המתאים לרובוט שלך?
אתה יכול לבדוק את הנקודות למעלה כדי לצמצם את המנועים שתבחר עבור פרויקט הרובוטיקה הבא שלך. עם זאת, לפני שאתה קורא את כולם מחדש, צור רשימה של תכונות שאסור לפספס שהרובוט שלך צריך.
אילו משימות הוא יבצע ומה מרווח הטעות שלך לתנועותיו?
בדוק את הסביבה הרגולטורית כדי להבין את הסובלנות שלך לזיהום. לא רק שזיהום מנוע הוא הגורם העיקרי לכשל מנוע, אלא שהוא גם איום על איכות המוצר בסביבת ייצור נטולת סיכונים.
במילים אחרות, לא בהכרח תתאים למפעיל הידראולי מתקן עדין וניקיון גבוה כגון ייצור מזון או תרופות.
אלו הן נקודות נוספות שכדאי לחפש בזמן שאתה חוקר את סוגי מנועי הרובוט השונים:
- יחס גודל להספק:מה הגודל של המבנה שלך? האם הרובוט צריך לנווט במקומות צרים, או שהכוח הגולמי חשוב יותר מהגודל?
- מגבלות עומס:סוג הכונן שתבחר עבור הרובוט שלך צריך מספיק מומנט כדי להתמודד עם העומסים הצפויים שהוא ישא.
- דִיוּק:מהי הסובלנות לתנועה חריגה בזמן שהרובוט נע? האם אתה צריך מנוע המספק תיקון שגיאות מיידי ומדויק?
- אֲמִינוּת:עד כמה מאוישת מחלקת התחזוקה שלך? באיזו תדירות אתה מצפה שהרובוט שלך יקבל שירות?
- צריכת משאבים:לא כל מנוע רובוט ידידותי לסביבה כמו אחרים. מנועי צעד צורכים חשמל אפילו במצב המתנה, אבל לפעמים הם האפשרות היחידה.
מנועים לכל רובוט
מנועים מפעילים את הסולם מרמת הצרכן ועד לפריסות רובוטיקה בקנה מידה גדול. אם תחקרו מראש את סביבות הרגולציה ומקום העבודה, תבינו במהירות שלכל תוכנית רובוטיקה יש סוג מנוע.