Būtiskas Padomi Robota Aparatūras Izvēlei: Paaugstiniet Efektivitāti Tagad

I. Robotu apkalpošanas sastāvdaļu izvēles nozīme

Roboti spēlē arvien lielāku lomu dažādos jomos, sākot no rūpnieciskā ražošanas līdz pakalpojumu nozarei, no zinātniskiem pētījumiem līdz ikdienas dzīvei. Lai roboti varētu strādāt efektīvi un stabili, apkalpošanas sastāvdaļu izvēle un konfigurācija ir galvenais pirmais solis. Piemērotas apkalpošanas sastāvdaļas var nodrošināt, ka roboti precīzi veic uzdevumus, uzlabo darbības efektivitāti un samazina trūkumu iespējamību. Piemēram, rūpnieciskajā ražošanā nederīgi konfigurēts robots var bieži saskarties ar darbības kļūdām, kas ietekmē produktu kvalitāti un ražošanas progresu. Medicīnas pakalpojumu robotos nederīgas apkalpošanas sastāvdaļas var nevarēt precīzi veikt hirurgijas palīdzību vai pacientu aprūpes uzdevumus, un pat varētu apdraudēt pacientu drošību. Tādēļ, pareiza robotu apkalpošanas sastāvdaļu izvēle un konfigurācija ir pamats, lai roboti varētu izpildīt savas plānotās funkcijas.

II. Galvenās robotu apkalpošanas sastāvdaļas

(A) Mekhāniskā struktūra

Korpuss
Robota korpuss ir tā fundamentālā atbalsta struktūra. Bieži izmantotie materiāli ir aliuminija leģions un stāls. Aliuminija leģiona korpusi ir viegli, kas palīdz robotam kustēties un darboties, tos piemēroti izmanto robotiem, kam ir augstas svara prasības un bieža kustība, piemēram, logistikas pārvaldības robotiem. Stāla korpusi ir augstas stipruma un var izturēt lielus slodzes, tos bieži izmanto smagajiem rūpnieciskajiem robotiem, piemēram, automobiļu ražošanas veikalu svarku robotiem, kuriem jāizturē gan svarku iekārtu svars, gan svarku laikā radītie impulsi ilgstošā laikā.
Izvēloties korpusu, ņemiet vērā robotu darba vidi un uzdevumu prasības. Ja darbs notiek telpiski ierobežotā un svarainā vidē, aliuminija leģiona korpuss ir piemērotāks; sarežģītākos darba apstākļos un augstākās slodzes gadījumos labāk piemērots ir stāla korpuss.

Savienojuma komponenti
Savienojumi ir galvenās daļas, kas ļauj robotiem veikt dažādas kustības. Bieži sastopami savienojumu veidi ir rotācijas savienojumi un lineārie savienojumi. Rotācijas savienojumi ļauj robota roku rotēt plaknē vai telpā, un viņu precizitāte un momenta izvade ir svarīga. Piemēram, montāžas darbos izmantotajiem robotiem nepieciešama augsta precizitāte, lai kontrolierētu savienojumu leņķus, lai nodrošinātu sastāvdaļu precīzu instalāciju. Lineārie savienojumi sniedz taisna virziena kustību; piemēram, industriālā paleta veidošana robotam ir lineārs savienojums, kas jāveic stabili un precīzi, lai transportētu krāvus un veiktu piecelšanas un nolaišanas operācijas.
Izvēloties savienojumu komponentus, uzsveriet kustības precizitāti, slodzes spēju un ilgumu. Augsti precīzi savienojumi var padarīt robotu kustības precīzākas, uzlabojot darba kvalitāti; savienojumi ar lielu slodzes spēju var apmierināt prasības par smagāko rīku vai objektu transportēšanu; ilgstoši savienojumi var nodrošināt mazāku trūkumu skaitu ilgtermiņā.

(B) Enerģijas sistēma

Dzineji
Dzineji ir galvenais enerģijas avots robotiem. Bieži sastopami dzinēju veidi ir GKS dzineji, AKS dzineji un soļdzinēji. GKS dzinejiem ir vienkārša struktūra un tie ir viegli kontrolējami, tos bieži izmanto maziem robotiem ar vidējiem ātruma un momenta prasībām, piemēram, izglītības robotiem. AKS dzinejiem ir augstāka jauda un efektivitāte, tos piemēroti izmanto lieliem robotiem rūpnieciskajā ražošanā, nodrošinot nepārtrauktu un stabila enerģiju. Soļdzinēji ir pazīstami ar savu augstu precizitātes pozicionēšanas spēju, tos bieži izmanto aplikācijās, kurās nepieciešama precīza kustības kontrolēšana, piemēram, 3D druka robotiem, kas var precīzi kontrolēt drukas galvenes pozīciju, lai nodrošinātu augstas kvalitātes drukātos modeļus.
Izvēloties dzinejus, nosakiet dzinēja veidu, balstoties uz robotu ātruma, momenta prasībām un kontrolēšanas precizitāti. Robotiem, kas nepieciešama ātrā kustība, var būt nepieciešami augstākas jaudas dzineji; uzdevumiem, kas prasa ļoti augstu pozicionēšanas precizitāti, labāk piemēroti soļdzinēji vai augsti precīzi servodzinēji.

Akumulators vai enerģijas avots
Mobilajiem robotiem vai robotiem, kas nepieciešama neatkarīga darbība, akumulatori ir svarīgs enerģijas avots. Bieži sastopami akumulatoru veidi ir litija akumulatori un svinplumbā akumulatori. Litija akumulatoriem ir augsta enerģijas blīvums, tie ir viegli un ar zemu savārdzības rādītāju, tos arvien biežāk izmanto dažādos portatīvos un augstas veiktspējas robotos, piemēram, dronēs un robotdamblākiem. Svinplumbā akumulatoriem ir zemāka cena un labāka drošība, bet relatīvi zemāks enerģijas blīvums, tos bieži izmanto situācijās, kur ir jūtīgi pret svaru un cenu, piemēram, vienkāršajos rūpnieciskajos pārvadājumu karociņos.
Ja robots darbojas fiksētā vietā, tas var iegūt enerģiju caur elektrosaiti. Izvēloties akumulatorus vai enerģijas avotus, ņemiet vērā robotu darba laiku, uzlādes laiku un akumulatora aizstāšanas vieglumu. Robotiem, kas nepieciešama ilga nepārtraukta darbība, izvēlieties augstspējīgus, ilgstošus akumulatorus vai stabilu enerģijas avotu sistēmu.

(C) Sensori

Redzes sensori
Redzes sensori darbojas kā robotu "acis", ļaujot robotam "redzēt" savu apkārtējo vidi. Bieži sastopami redzes sensori ir kameru un LiDAR (gaismas detektācijas un mērīšanas). Kameru var uztvert attēlu un video informāciju, ļaujot robotiem atpazīt objektu formu, krāsu un pozīciju, izmantojot attēlu apstrādes tehnoloģijas. Piemēram, intelektualajos drošības robotos kameru var izmantot, lai reāllaikā monitorētu personu un objektu novērošanas zonā, identificētu neparastu uzvedību un laikus izraisītu brīdinājumus. LiDAR mēra atstaroto gaismu laiku, emētot laserspuldzes, lai iegūtu 3D vides informāciju, precīzi kartogrāfējot robotu apkārtējo vidi, lai palīdzētu labākai maršruta plānošanai un šķēršņu izvairīšanai. Robotdamblākiem LiDAR var izveidot istabu kartes, ļaujot efektīvāk veikt tīrīšanu.
Izvēloties redzes sensorus, ņemiet vērā rādītāju izšķirtspēju, redzes lauku, kadru frekvenci un antiinterferencēšanas spēju. Augsti izšķirtspējas sensori sniedz skaidrāku attēlu informāciju, liels redzes lauks ļauj robotam novērot lielāku teritoriju, augsta kadru frekvence nodrošina attēlu reāllaika veiktspēju, un stipra antiinterferencēšanas spēja nodrošina precīzu darbību sarežģītās vides apstākļos.

Spēka sensori
Spēka sensori uztver spēka lielumu un virzienu starp robotu un ārējo vidi. Tie ir svarīgi robotu uzdevumos, kas prasa fizisko interakciju ar objektiem. Piemēram, precīzas montāžas laikā spēka sensori var uztvert mazus spēka maiņas procesā, ļaujot robotam pielāgot savu kustību, lai nodrošinātu pareizu sastāvdaļu instalāciju un izvairītos no bojājumiem no pārāk liela vai nepietiekama spēka.

Rūpnieciskajos grāvēšanas robotos spēka sensori var reāllaikā monitorēt grāvošanas spēku, nodrošinot konsekventu grāvošanas kvalitāti.Izvēloties spēka sensorus, uzsveriet mērījumu precizitāti, diapazonu un reaģēšanas ātrumu. Augsti precīzi spēka sensori var precīzāk uztvert spēka maiņas, atbilstošais diapazons jānosaka, balstoties uz robotu uzdevumu, un ātrs reaģēšanas ātrums ļauj robotam strauji reaģēt uz spēka maiņām.

Attāluma sensori
Attāluma sensori mēra attālumu starp robotu un apkārtējiem objektiem. Bieži sastopami attāluma sensoru veidi ir ultrasonora sensori un infrasarkanās gaismas sensori. Ultrasonora sensori izmet ultrasonoras vilnis un mēra atstarotos vilni, lai noteiktu attālumu, tos piemēroti izmanto īss attāluma mērīšanai ar precizitāti, kas parasti ir centimetrā, tos bieži izmanto šķēršņu izvairīšanā mazos robotos, piemēram, mājsaimniecības robotdamblāki izmanto ultrasonora sensorus, lai noteiktu attālumu no sienām un mobiliem, lai izvairītos no sadursmēm.

Infrasarkanās gaismas sensori izmanto infrasarkanās gaismas, lai noteiktu attālumu, ar salīdzinoši īsu mērīšanas diapazonu, bet ar ātru reaģēšanas ātrumu, tos bieži izmanto aplikācijās, kur nepieciešama augsta mērīšanas ātruma prasība, piemēram, vienkāršas šķēršņu izvairīšanās funkcijas rotaļlietu robotos.Izvēloties attāluma sensorus, ņemiet vērā mērījuma diapazonu, precizitāti un pielāgošanos dažādām vides apstākļiem. Dažādi attāluma sensoru veidi var izrādīties dažādi dažādos apstākļos; piemēram, infrasarkanās gaismas sensori var tikt iebiedēti sarežģītās gaismaiņas apstākļos, bet ultrasonora sensori ir salīdzinoši stabili.

III. Faktori, kas jāņem vērā robotu apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē

(A) Uzdevuma prasības

Precizitātes prasības
Ja robotu uzdevums prasa ļoti augstu precizitāti, piemēram, fotograjāšanas roboti čipu ražošanā, tad dažādu sastāvdaļu precizitāte jāņem vērā kā galvenais faktors apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē. Dzinejiem nepieciešami augsti precīzi enkoderi, lai nodrošinātu kustību precizitāti, savienojumu komponentiem jābūt ar minimālo kustības kļūdu, un sensoriem jābūt augstiem izšķirtspējas un precīziem modeļiem.

Piemēram, tā redzes sensora izšķirtspēja var būt nepieciešama mikrometru līmenī, lai precīzi izpildītu čipa fotograjāšanas uzdevumus.Piemēram, vispārējos montāžas uzdevumos ar salīdzinoši zemākām precizitātes prasībām var izvēlēties apkalpošanas sastāvdaļas ar augstāku izmaksu un vidēju precizitāti. Tomēr, nodrošiniet, ka tie atbilst pamata precizitātes standartiem, lai garantētu montāžas kvalitāti.

Slodzes spēja
Kad robots jāpārvada smagus objektus, slodzes spēja ir galvenais apsvērums. Piemēram, konteineru pārvaldības robots ostā jāpārvada konteinerus, kas sver vairākus tonnu, tāpēc korpuss, savienojumu komponenti un enerģijas sistēma jābūt ar pietiekamu slodzes spēju.

Dzinejiem jāsniedz pietiekams moments, lai pārvadātu smagus krāvus, savienojumiem jāizturē atbilstošs svars un spriedze, un korpuss jābūt stiprai un ilgstošai.Ja robots veic vieglus uzdevumus, piemēram, elektronikas ražošanas līnijā maziem komponentiem, slodzes prasības ir salīdzinoši zemas, ļaujot izvēlēties vieglākas apkalpošanas sastāvdaļas ar mazāku slodzes spēju.

Ātruma prasības
Robotiem, kas jāveic uzdevumus ātri, piemēram, pakalpojumu sortēšanas roboti, ātrums ir svarīgs rādītājs. Tas prasa izvēlēties dzinejus ar augstu rotācijas ātrumu un ātru reaģēšanu, kā arī savienojumus ar ātru kustību un elastīgu kustību. Tāpat, robotu vadības sistēmai jāstrādā efektīvi, lai nodrošinātu, ka robots darbojas paredzētā ātrā tempā.
Robotu uzdevumiem ar zemākām ātruma prasībām, piemēram, lauksaimniecības savāknēšanas roboti, kas strādā salīdzinoši atbrīvojumā, var izvēlēties apkalpošanas sastāvdaļas ar vidēju ātrumu, bet zemāku izmaksu, lai nodrošinātu līdzsvaru starp veiktspēju un izmaksu.

(B) Darba vides faktori

Temperatūra un mitruma saturs
Robotiem, kas strādā augstās temperatūras apstākļos, piemēram, metāllūriekšanas industrijā augstās temperatūras kurināmajās pecēs, nepieciešamas apkalpošanas sastāvdaļas ar augstās temperatūras izturību. Dzineju izolācijas materiāliem jāizturē augstas temperatūras, elektroniskajiem komponentiem jādarbojas stabili augstās temperatūras apstākļos, un korpuss var būt speciālas augstas stiprumas, augstās temperatūras izturīgas legācijas.
Robotiem, kas strādā mitrās vides apstākļos, piemēram, ūdens robežās eksplorējošie roboti, jāņem vērā apkalpošanas sastāvdaļu ūdensnepārietība un mitruma aizsardzība. Elektroniskajiem dēļiem jāveic speciāla mitruma aizsardzība, un dzineji un sensori jāseko labi, lai novērstu ūdens bojājumus.

Pulksteņi un ķīmiski korozīves saturīgie vielas
Mitās vides apstākļos, piemēram, roboti, kas inspektē kopienas zemes, pulksteņi viegli ienāk robotu iekšējās daļās, ietekmējot normālo apkalpošanas sastāvdaļu darbību. Tāpēc robotam jābūt labai pulksteņu aizsardzībai, dzinejiem un sensoriem jābūt pulksteņu aizsargiem, un korpuss jāuzstāda bez spraugām.
Ja darba vide satur korozīves saturīgās vielas, piemēram, roboti ķīmiskās ražošanas veikalos, apkalpošanas sastāvdaļu materiāliem jābūt korozīves izturīgiem. Piemēram, korpuss var izmantot nerūstnešu stāli, un elektroniskajiem komponentiem jāveic korozīves aizsardzība, lai pagarinātu robotu izmantošanas laiku.

Telpas ierobežojumi
Robotiem, kas strādā ierobežotās telpās, piemēram, mājsaimniecības pakalpojumu roboti, kas darbojas īsās iekštelpās, nepieciešamas kompaktes dimensijas. Tas prasa izvēlēties mazākus dzinejus, sensorus un vadības moduļus apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē, kā arī saprātīgi izstrādāt korpuss, lai ļautu elastīgu kustību ierobežotā telpā.
Lieliem robotiem, kas strādā atvērtās telpās, lai arī telpas ierobežojumi ir salīdzinoši zemi, jāņem vērā ierīču izkārtojuma saprātība, lai nodrošinātu vieglu uzstādīšanu, apkalpošanu un darbību.

(C) Izmaksu faktori

Apkalpošanas sastāvdaļu iegādes izmaksas
Dažādi robotu apkalpošanas sastāvdaļu marki un modeļi var būt daudz atšķirīgu cenā. Apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē ņemiet vērā budžetu. Piemēram, daži importētie augsti precīzi robotu komponenti ir dārgi, savukārt līdzīgi vietējie produkti, kas atbilst pamata prasībām, ir salīdzinoši lētāki. Ja budžets ir ierobežots, izvēlieties ekonomiskus vietējos komponentus, nodrošinot, ka tie atbilst pamata uzdevuma izpildīšanai.
Tomēr, ņemiet vērā, ka cena nevajadzētu būt vienīgais kritērijs; pārāk zema cena var norādīt, ka apkalpošanas sastāvdaļu kvalitāte un veiktspēja ir nepietiekama, ietekmējot robotu ilgtermiņa izmantošanu un darbības efektivitāti.

Darbības izmaksas
Robotu darbības izmaksas ietver enerģijas patēriņu un apkalpošanas izmaksas. Daži augstveidotie dzineji var patērēt vairāk enerģijas, savukārt energoefektīvie dzineji var samazināt darbības izmaksas. Apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē ņemiet vērā tās enerģijas patēriņu.
Apkalpošanas izmaksas nevar ignorēt. Piemēram, apkalpošanas sastāvdaļu dizains, kas ļauj viegli noņemt un aizstāt komponentus, samazina remontu grūtību un izmaksas. Tāpat, izvēloties uzticamus un ilgstošus apkalpošanas sastāvdaļu, var samazināt trūkumu biežumu, tādējādi samazinot apkalpošanas izmaksas.

IV. Robotu apkalpošanas sastāvdaļu izvēles process

(A) Noskaidrojiet prasības
Pirmkārt, skaidri saprotiet, kādu konkrētu uzdevumu robots jāveic. Vai tas ir svarkšana vai pārvaldība rūpnieciskajā ražošanā, vai tīrīšana un sajūta pakalpojumu nozarē? Pēc prasību noskaidrošanas nosakiet robotu prasības precizitātei, slodzes spējai, ātrumam utt. Piemēram, ja tas ir robots elektroniskās shēmas svarkšanai, tam nepieciešama ļoti augsta precizitāte, lai precīzi svarkotu mazus elektroniskos komponentus uz shēmu; ja tas ir krāva pārvaldības robots logistikas veikalā, tam nepieciešama lielāka slodzes spēja un ātrāka darbība.

(B) Tirgus pētījumi
Izveiciet plašus pētījumus par robotu apkalpošanas sastāvdaļu piegādātājiem un produktiem tirgū. Izmantojiet interneta meklēšanu, nozaru izstādes un profesionāļu konsultācijas, lai iegūtu informāciju par dažādu marku un modeļu raksturojumiem, veiktspējas parametriem, cenām un lietotāju atsauksmēm. Piemēram, interneta meklēšanā apmeklējiet robotu apkalpošanas sastāvdaļu piegādātāju oficiālās tīmekļa vietnes, lai lasītu produktu aprakstus; apmeklējiet robotu nozaru izstādes, lai personīgi pieredzētu dažādus apkalpošanas sastāvdaļu produktus; konsultējieties ar uzņēmumiem, kas jau izmanto robotus, lai iegūtu informāciju par to pieredzi un mācību apkalpošanas sastāvdaļu izvēlē.

(C) Izstrādājiet plānus
Balstoties uz pētījumu rezultātiem un noskaidrot prasības, izstrādājiet vairākus apkalpošanas sastāvdaļu izvēles un konfigurācijas plānus. Plānā detalizēti uzskaitiet katras apkalpošanas sastāvdaļas marku, modeli, specifikācijas un prognozēto izmaksu. Salīdziniet un analizējiet dažādus plānus, sveriet to priekšrocības un trūkumi. Piemēram, plāns A var izmantot importētus augsti precīzus dzinejus, bet ar augstāku izmaksu; plāns B izmanto vietēji ražotus ekonomiskus dzinejus, ar nedaudz zemāku precizitāti, bet atbilstoši pamata uzdevuma prasībām ar zemāku izmaksu. Ar tādu salīdzinājumu izvēlieties vispiemērotāko plānu.