Převodovky

Robotické převodovky mohou využívat různé typy zařízení v závislosti na specifických požadavcích designu a funkčnosti robota. Mezi běžné typy převodovek používaných v robotických převodovkách patří:

  1. Spurné ozubené kola:Spurné ozubené kola jsou nejjednodušší a nejčastěji používaný typ zařízení. Mají rovné zuby, které jsou rovnoběžné s osou rotace. Ozubená kola je účinná pro přenos energie mezi paralelními hřídelemi a často se používají v robotických převodovkách pro střední rychlostní aplikace.
  2. Helikální ozubená kola:Spirální kola mají úhlové zuby, které jsou řezány pod úhlem k ose převodové ose. Tato ozubená kola nabízejí hladší provoz a vyšší kapacitu nesoucí zátěž ve srovnání s ozubenými kolami. Jsou vhodné pro aplikace, kde je vyžadován nízký hluk a vysoký přenos točivého momentu, jako jsou robotické klouby a vysokorychlostní robotické zbraně.
  3. Zkosení Gears:Zkosená kola má zuby ve tvaru kuželu a používají se k přenosu pohybu mezi protínajícími se hřídelemi. Obvykle se používají v robotických převodovkách pro změnu směru přenosu energie, například v diferenciálních mechanismech pro vlaky robotických pohonů.
  4. Planetární ozubená kola:Planetární ozubená kola se skládají z centrálního zařízení (sluneční kola) obklopeného jedním nebo více vnějšími rychlostními stupni (ozubená kola), které se kolem něj otáčí. Nabízejí kompaktnost, vysoký přenos točivého momentu a všestrannost při snižování nebo zesílení rychlosti. Planetární převodovky se často používají v robotických převodovkách pro aplikace s vysokým torque, jako jsou robotické zbraně a zvedací mechanismy.
  5. Gears Worm:Ozubená kola červí se skládá z červa (šroubově podobné převodovky) a páření zvaného červského kola. Poskytují vysoké poměry snižování převodovky a jsou vhodné pro aplikace, kde je vyžadováno velké násobení točivého momentu, například u robotických ovladačů a zvedacích mechanismů.
  6. Cykloidní rychlostní stupně:Cycloidální ozubená kola používají k dosažení hladkého a tichého provozu cykloidní zuby. Nabízejí vysokou přesnost a často se používají v robotických převodovkách pro aplikace, kde je nezbytné přesné polohování a řízení pohybu, například v průmyslových robotech a strojích CNC.
  7. Stojan a pastor:Ozubená kola na stojanu a pastorku se skládají z lineárního ozubeného kola (stojanu) a kruhového ozubeného kola (pastorku). Obvykle se používají v robotických převodovkách pro lineární pohybové aplikace, například v kartézských robotech a robotických gantriech.

Výběr rychlostních stupňů pro robotickou převodovku závisí na faktorech, jako je požadovaná rychlost, točivý moment, účinnost, úroveň hluku, omezení prostoru a úvahy o nákladech. Inženýři vybírají nejvhodnější typy a konfigurace ozubených kol pro optimalizaci výkonu a spolehlivosti robotického systému.

Robotická zbraní

Robotické zbraně jsou základními součástmi mnoha robotických systémů, které se používají v různých aplikacích od výroby a montáže po zdravotní péči a výzkum. Typy ozubených kol používaných v robotických zbraních závisí na faktorech, jako je design paže, zamýšlené úkoly, kapacita užitečného zatížení a požadovaná přesnost. Zde je několik běžných typů ozubených kol používaných v robotických zbraních:

  1. Harmonické pohony:Harmonické jednotky, známé také jako ozubená vozidla, se široce používají v robotických ramenech kvůli jejich kompaktnímu designu, vysoké hustotě točivého momentu a přesné kontrole pohybu. Skládají se ze tří hlavních složek: generátoru vln, flex spline (tenkostěnná flexibilní rychlostní stupeň) a kruhové spline. Harmonické jednotky nabízejí nulové vůli a poměry s vysokou redukcí, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace vyžadující přesné polohování a hladký pohyb, jako je robotická chirurgie a průmyslová automatizace.
  2. Cykloidní rychlostní stupně:Cycloidální ozubená kola, známá také jako cykloidální disky nebo cyklo disky, využívají k dosažení hladkého a tichého provozu cykloidální zuby. Nabízejí vysoký přenos točivého momentu, minimální vůli a vynikající absorpci nárazů, díky čemuž jsou vhodné pro robotické zbraně v drsných prostředích nebo aplikacích, které vyžadují vysokou zatížení a přesnost.
  3. Harmonická planetární ozubená kola:Harmonická planetární převody kombinují principy harmonických pohonů a planetárních ozubených kol. Mají flexibilní prstencové zařízení (podobné Flexspline v harmonických jednotkách) a několik ozubených kol planety rotující kolem centrálního slunečního zařízení. Harmonická planetární ozubená kola nabízejí vysoký přenos točivého momentu, kompaktnost a přesné řízení pohybu, díky čemuž jsou vhodné pro robotické zbraně v aplikacích, jako jsou operace a manipulace s materiálem.
  4. Planetární ozubená kola:Planetární ozubená kola se běžně používají v robotických ramenech pro jejich kompaktní design, přenos s vysokým točivým momentem a všestrannost při redukci nebo zesílení rychlosti. Skládají se z centrálního slunečního zařízení, více ozubených kol planety a vnějšího prstencového ozubeného vozidla. Planetární ozubená kola nabízejí vysokou efektivitu, minimální vůli a vynikající kapacitu nesoucí zátěž, díky čemuž jsou vhodné pro různé robotické aplikace ARM, včetně průmyslových robotů a kolaborativních robotů (Cobots).
  5. Spurné ozubené kola:Ozubená kola je jednoduchá a široce používána v robotických zbraních pro snadnost výroby, nákladové efektivity a vhodnosti pro aplikace s mírným zatížením. Skládají se z rovných zubů rovnoběžných s osou ozubených kol a běžně se používají v robotických kloubech nebo přenosových systémech, kde vysoká přesnost není kritická.
  6. Zkosení Gears:Zkosená kola se používají v robotických ramenech k přenosu pohybu mezi protínajícími se hřídelemi v různých úhlech. Nabízejí vysokou účinnost, hladký provoz a kompaktní design, díky čemuž jsou vhodné pro aplikace robotických ramen, které vyžadují změny směru, jako jsou kloubové mechanismy nebo koncové efektory.

Výběr ozubených kol pro robotická zbraně závisí na specifických požadavcích aplikace, včetně kapacity užitečného zatížení, přesnosti, rychlosti, omezení velikosti a environmentálních faktorů. Inženýři vybírají nejvhodnější typy a konfigurace ozubených kol pro optimalizaci výkonu, spolehlivosti a účinnosti robotického ramene.

Koléba řídí ozubená kola

Jednotky in-kola Pro robotiku se k přenosu energie z motoru na kola používají různé typy ozubených kol, což umožňuje, aby se robot pohyboval a procházel jeho prostředím. Volba ozubených kol závisí na faktorech, jako je požadovaná rychlost, točivý moment, účinnost a omezení velikosti. Zde je několik běžných typů ozubených kol používaných v pohonech pro kola pro robotiku:

  1. Spurné ozubené kola:Spurné ozubené kola jsou jedním z nejběžnějších typů převodových kol používaných v pohonech kol. Mají rovné zuby, které jsou rovnoběžné s osou rotace a jsou účinné pro přenos energie mezi paralelními hřídelemi. Ozubená kola je vhodná pro aplikace, kde je nutná jednoduchost, efektivita nákladové efektivity a mírná zatížení.
  2. Zkosení Gears:Zkosená kola se používají v pohonech kol k přenosu pohybu mezi hřídelemi, které se protínají pod úhlem. Mají kuželovité zuby a běžně se používají v robotických pohonech kol ke změně směru přenosu výkonu, například v diferenciálních mechanismech pro diferenciální roboty.
  3. Planetární ozubená kola:Planetární ozubená kola jsou kompaktní a nabízejí vysoký přenos točivého momentu, což je činí vhodné pro robotické jednotky kol. Skládají se z centrálního slunečního zařízení, více ozubených kol planety a vnějšího prstencového ozubeného vozidla. Planetární ozubená kola se často používají v robotických pohonech pro kola k dosažení poměru s vysokým snížením a násobení točivého momentu v malém balení.
  4. Gears Worm:Ozubená kola červí se skládá z červa (šroubově podobné převodovky) a páření zvaného červského kola. Poskytují vysoké poměry snižování rychlostního stupně a jsou vhodné pro aplikace, kde je vyžadováno velké točivé momentové násobení, například u robotických kol pro těžká vozidla nebo průmyslové roboty.
  5. Helikální ozubená kola:Spirální kola mají úhlové zuby, které jsou řezány pod úhlem k ose převodové ose. Nabízejí plynulejší provoz a vyšší kapacitu nesoucí zátěž ve srovnání s ozubenými kolami. Helikální ozubená kola jsou vhodná pro robotické jednotky kol, kde je vyžadován nízký hluk a vysoký přenos točivého momentu, například v mobilních robotech, které nacházejí vnitřní prostředí.
  6. Stojan a pastor:Ozubená kola stojanu a pastorku se používají v robotických pohonech kol k přeměně rotačního pohybu na lineární pohyb. Skládají se z kruhového ozubeného kola (pastorku) zapadaného lineárním ozubením (stojanem). Převody stojanu a pastorků se běžně používají v lineárních pohybových systémech pro jednotky robotických kol, například v kartézských robotech a strojích CNC.

Výběr ozubených kol pro jednotky robotických kol závisí na faktorech, jako je velikost robota, hmotnost, terén, požadavky na rychlost a zdroj energie. Inženýři vybírají nejvhodnější typy a konfigurace ozubených kol pro optimalizaci výkonu, účinnosti a spolehlivosti lokomočního systému robota.

Gippers and End Effektorové ozubence

Udědění a koncové efektory jsou součásti připojené ke konci robotických ramen pro uchopení a manipulaci s objekty. Zatímco ozubená kola nemusí být vždy primární složkou u škubářů a koncových efektorů, mohou být začleněny do svých mechanismů pro specifické funkce. Zde je způsob, jak by mohla být ozubená zařízení použita v zařízením spojeném s ubírači a koncovými efektory:

  1. Pohony:Udědění a koncové efektory často vyžadují, aby akční členy otevíraly a uzavíraly uchopovací mechanismus. V závislosti na designu mohou tyto pohony začlenit rychlostní stupeň, aby převedly rotační pohyb motoru do lineárního pohybu potřebného k otevření a uzavření prstů uchopení. Ozubená kola lze použít k zesílení točivého momentu nebo úpravě rychlosti pohybu v těchto ovladacích.
  2. Přenosové systémy:V některých případech mohou uchopečky a koncové efektory vyžadovat přenosové systémy k přenosu energie z ovladače na mechanismus uchopení. V těchto přenosových systémech lze použít ozubená kola k úpravě směru, rychlosti nebo točivého momentu vysílaného výkonu, což umožňuje přesné ovládání nad uchopovacím působením.
  3. Mechanismy nastavení:Udělování a koncové efektory často musí pojmout předměty různých velikostí a tvarů. Ozubená kola mohou být použita v mechanismech nastavení pro kontrolu polohy nebo rozteč prstů uchopení, což jim umožňuje přizpůsobit se různým objektům bez nutnosti manuálního nastavení.
  4. Bezpečnostní mechanismy:Někteří uchopňují a koncové efektory zahrnují bezpečnostní prvky, aby se zabránilo poškození uchopení nebo zpracování objektů. V těchto bezpečnostních mechanismech lze použít ozubená kola k zajištění ochrany přetížení nebo k uvolnění uchopení v případě nadměrné síly nebo rušení.
  5. Polohovací systémy:Udělování a koncové efektory mohou vyžadovat přesné polohování, aby přesně uchopily objekty. Ozubená kola mohou být použita v polohovacích systémech k řízení pohybu prstů uchopení s vysokou přesností, což umožňuje spolehlivé a opakovatelné uchopovací operace.
  6. Připevnění efektoru:Kromě prstů uchopení mohou koncové efektory zahrnovat další přílohy, jako jsou přísavky, magnety nebo nástroje pro řezání. Ozubená kola lze použít k řízení pohybu nebo provozu těchto příloh, což umožňuje všestrannou funkčnost při manipulaci s různými typy objektů.

Zatímco ozubená kola nemusí být primární složkou u škubářů a koncových efektorů, mohou hrát klíčovou roli při zvyšování funkčnosti, přesnosti a všestrannosti těchto robotických složek. Specifické návrh a použití ozubených kol v uchopečcích a koncových efektorech bude záviset na požadavcích aplikace a požadovaných charakteristikách výkonu.

Více stavebních zařízení, kde Belon Gears