Bir endüstri ve tüm bir teknoloji sınıfı olarak robotik hızla değişiyor ve gelişiyor. İster amatör ister deneyimli bir robotik mühendisi olun, her bileşeni içten dışa bilmeniz gerekir. Bazı durumlarda, birkaç farklı varyant arasında nasıl seçim yapacağınızı da bilmelisiniz.
Robot motorları için de durum böyledir. Bir robotun eklemleri ne kadar yaratıcı olursa olsun, tüm metal ve plastik hareketi, kuvveti ve menzili sağlayacak doğru ürüne ihtiyacınız vardır.
Hangi tip robot motorları mevcuttur?
Birden fazla robot motor kategorisi vardır. Her birinin alt tipleri ve kendi uygulamaları ve avantajları vardır. Bu, bugün mevcut olan tiplerin bir özetidir.
Robotik Aktüatörler
Üç tip aktüatör vardır:
- Pnömatik aktüatörler:Çalışmak için basınçlı hava kullanırlar. Az sayıda hareketli parçaya sahip olduklarından güvenilirdirler ve bakımları kolaydır. Hız, pozisyon ve doğruluğu diğer tipler kadar iyi kontrol edemezler ancak toplama ve yükleme gibi depolama görevleri için idealdirler.
- Hidrolik aktüatörler:Bu, ağır yükler taşıyan büyük robotlar için iyi bir seçimdir. Hareket sağlamak için hava yerine pompalanan yağ bazlı bir sıvı kullanırlar. Diğer tiplerden daha büyük ve gürültülü olsalar da, doğrudurlar - ancak zamanla sıvı sızıntıları meydana gelebilir.
- Elektrikli aktüatörler:elektrik motorları elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Bunlar günümüzde tüm robot kategorilerinde en yaygın türdür, çünkü elektrik nispeten bol miktarda bulunan bir kaynaktır. Ayrıca her boyuttaki robotta iyi çalışırlar, güç çıkışlarına göre daha kompakttırlar ve neredeyse sıfır kirlilikle bakımı daha kolaydır.
Elektrikli aktüatörler robotikte en yaygın olanı ve en geniş işlevsellik yelpazesini sunsa da, patlayıcı içeren ortamlarda risk oluşturabilirler. Ayrıca diğer motor tiplerinden daha karmaşık bir komut sistemi gerektirirler.
Elektrik Motorları
Elektrik motorları kategorisi içerisinde birkaç farklı tip bulunmaktadır. Bu kategori aşağıdaki tipleri içerir:
- Alternatif Akım (AC) Motorları:alternatif akım sıradan bir duvar prizinden elde edilebilir. AC motorlar elektromanyetik indüksiyon yaratmak için bu bol enerji kaynağını kullanır. Mühendisler tutarlı hız gerektiğinde AC mekanizmalarını tercih eder. Ancak, endüstriyel ölçekli, yüksek torklu robotlar dışında nadirdirler.
- Doğru Akım (DC) Motorları:DC motorlar, duvar prizi kullanmak yerine genellikle bir aküden güç alır. DC mekanizmaları çeşitli boyutlarda gelir ve oldukça değişken yük aralıklarının yanı sıra, fişli modellere kıyasla hızlı tepki süreleri ve manevra kabiliyeti sunar.
- Servomotorlar:Basitçe "servolar" olarak da bilinen ve endüstriyel servo motorları da içeren bu motorlar, piyasadaki en yüksek hassasiyetli motorlardan bazılarıdır. Çalışma sırasında neredeyse anında hata ayarlamasını desteklerler. Bu motorlar, küçük bir pakette hassas konumlandırma ve yüksek torka ihtiyacınız varsa robotik kollar ve diğer robotik ve işbirlikçi robot tipleri için idealdir. Servolar kullanıldığında, hareketler arasında bir gecikme olabilir.
- Adım motorları:Adım motorları, bir nesneyi sabit tutarken yüksek tork sağlamak ve her adımda hassas konumlandırma yapmak için çok küçük artışlarla çalışır. Bu motorların doğruluğu genellikle 0.01 derece ve 0,1 milimetre mertebesindedir. Genel tork, bir servo motorunkine benzerdir. Adım motorları, güç gereksinimleri açısından diğer tiplere göre çalıştırılması daha pahalıdır.
Robotunuz için doğru motoru nasıl seçersiniz?
Bir sonraki robotik projeniz için seçeceğiniz motorları daraltmak için yukarıdaki noktalara göz atabilirsiniz. Ancak hepsini tekrar okumadan önce, robotunuzun ihtiyaç duyduğu kaçırılmayacak özelliklerin bir listesini oluşturun.
Hangi görevleri yerine getirecek ve hareketlerinde hata payı ne kadar?
Kirlenmeye karşı toleransınızı anlamak için düzenleyici ortamı inceleyin. Motor kirliliği yalnızca motor arızasının önemli bir nedeni olmakla kalmaz, aynı zamanda riskten kaçınan bir üretim ortamında ürün kalitesi için de bir tehdittir.
Başka bir deyişle, gıda veya ilaç üretimi gibi yüksek hassasiyet ve temizlik gerektiren bir tesisle hidrolik aktüatörü eşleştirmeniz gerekmez.
Çeşitli robot motor tiplerini araştırırken dikkat etmeniz gereken diğer noktalar şunlardır:
- Boyut-güç oranı:Yapınızın boyutu nedir? Robotun dar alanlarda gezinmesi mi gerekiyor yoksa ham güç boyuttan daha mı önemli?
- Yük Sınırlamaları:Robotunuz için seçeceğiniz tahrik tipi, robotun taşıması beklenen yükleri kaldırabilecek yeterli torka sahip olmalıdır.
- Kesinlik:Robot hareket ederken anormal hareket toleransı nedir? Anında ve doğru hata düzeltmesi sağlayan bir motora mı ihtiyacınız var?
- Güvenilirlik:Bakım departmanınız ne kadar iyi personel bulunduruyor? Robotunuzun ne sıklıkla bakıma alınmasını bekliyorsunuz?
- Kaynak tüketimi:Her robot motoru diğerleri kadar çevre dostu değildir. Adım motorları bekleme modunda bile güç tüketir, ancak bazen tek seçenektirler.
Her robot için motorlar
Motorlar tüketici seviyesinden büyük ölçekli robotik dağıtımlarına kadar her şeyi kapsar. Düzenleyici ve işyeri ortamlarını önceden araştırırsanız, her robotik programının bir motor türüne sahip olduğunu hemen fark edersiniz.