आपके एप्लिकेशन के लिए कौन से एक्चुएटर उपयुक्त हैं, यह इस बात पर बहुत निर्भर करता है कि आप किस प्रकार की रोबोट शाखा का निर्माण करना चाहते हैं। एक बार जब आप यह तय कर लेते हैं कि आप किस तरह का हाथ चाहते हैं, तो आप प्रत्येक अक्ष के लिए एक उपयुक्त एक्ट्यूएटर पर निर्णय ले सकते हैं ।
ये हाथ
अपने विवरण से यह मानते हुए कि एक गैन्ट्री रोबोट , व्यवहार्य नहीं होगा तो अपने विशिष्ट आवेदन के आधार पर, आप एक विचार कर सकते हैं SCARA हाथ एक से अधिक व्यक्त हाथ है, जो ज्यादातर लोगों के लिए जब उन्हें लगता है कि बारे में क्या सोचते रोबोट बांह ।
एक SCARA बांह का बड़ा फायदा यह है कि इसमें से अधिकांश भार उठाने की शक्ति इसके बेयरिंग में होती है। मुख्य कंधे, कोहनी और कलाई (yaw) जोड़ एक समतल तल में होते हैं, जिसका अर्थ है कि मोटरों को केवल इतना मजबूत होना आवश्यक है कि वे पार्श्व बलों का उत्पादन कर सकें, उन्हें शेष अक्षों के वजन का समर्थन करने की आवश्यकता नहीं है।
Z अक्ष, पिच और रोल (और स्पष्ट रूप से पकड़ना) सभी को गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ काम करना पड़ता है, लेकिन Z अक्ष काफी आसानी से गियर होता है जो बहुत अधिक वजन का समर्थन करने में सक्षम हो, और पिच, रोल और पकड़ अक्षों को केवल समर्थन करना है पेलोड वजन, अन्य कुल्हाड़ियों का वजन नहीं।
इसकी तुलना एक स्पष्ट भुजा से करें, जहां कुल्हाड़ियों के कई हिस्से को कुनेमैटिक श्रृंखला के नीचे सभी कुल्हाड़ियों के वजन का समर्थन करना है ।
एक्ट्यूएटर्स
गैन्ट्री रोबोट
आमतौर पर एक गैन्ट्री रोबोट मुख्य एक्स, वाई एंड जेड कुल्हाड़ियों के लिए रैखिक एक्ट्यूएटर्स का उपयोग करेगा । ये कम प्रदर्शन, कम सटीकता, उच्च बल के एक्ट्यूएटर हो सकते हैं जैसे कि सर्वो या स्टेपर ड्राइव (बल और प्रदर्शन का व्यापार किया जा सकता है लेकिन सटीकता हमेशा बैकलैश द्वारा सीमित होगी), उच्च प्रदर्शन, उच्च सटीकता तक सभी तरह से सटीक एन्कोडर के साथ डायरेक्ट ड्राइव रैखिक मोटर्स।
शेष 3DOF मैनिपुलेटर को आमतौर पर पिच, रोल और यव के लिए सटीक घूर्णी गति की आवश्यकता होगी, इसलिए आमतौर पर एक इलेक्ट्रिक मोटर (या तो स्टेपर या सर्वो), सबसे उपयुक्त होगा। यथोचित उच्च गियरिंग के साथ एक छोटी मोटर भी काफी उच्च भार के खिलाफ गुरुत्वाकर्षण का विरोध कर सकती है।
इमदादी मोटर्स बनाम स्टेपर मोटर्स पर एक तरफ
सर्वो (1) और स्टेपर के बीच का अंतर जटिलता और नियंत्रण में निश्चितता के बीच का व्यापार है।
एक सर्वो मोटर को स्थिति प्रतिक्रिया के लिए एक एनकोडर की आवश्यकता होती है, जबकि एक स्टेपर नहीं करता है। इसका मतलब है कि एक स्टेपर विद्युत रूप से बहुत सरल है , और यदि आप कम प्रदर्शन चाहते हैं, तो नियंत्रण के दृष्टिकोण से सरल है।
यदि आप अपनी मोटर का सबसे अधिक उपयोग करना चाहते हैं, हालांकि (इसे सीमा के करीब धकेलते हुए), तो स्टेपर का अनुमान लगाने में बहुत मुश्किल है। एक सर्वो पर स्थिति प्रतिक्रिया के साथ आप प्रदर्शन को और अधिक आक्रामक रूप से ट्यून कर सकते हैं और जब से आप जानते हैं कि यदि यह लक्ष्य स्थिति या वेग तक पहुंचने में विफल रहता है तो आपका सर्वो लूप इसके बारे में पता लगाने और इसे सही करने के लिए मिलेगा।
एक स्टेपर के साथ आपको सिस्टम को ट्यून करना होगा ताकि आप यह गारंटी दे सकें कि यह हमेशा कदम बना सकता है , चाहे पेलोड की चाल या वजन की वांछित गति। ध्यान दें कि कुछ लोग एक स्टेपर मोटर पर छूटे हुए चरणों का पता लगाने के लिए एक एनकोडर जोड़ने का सुझाव देंगे, लेकिन अगर आप ऐसा करने जा रहे हैं, तो हो सकता है कि आपने पहली बार एक सर्वो मोटर का उपयोग किया हो!
SCARA की भुजा
एक SCARA बांह के साथ, Z अक्ष शायद एकमात्र रैखिक अक्ष है, जबकि शेष अक्ष सभी घूर्णी मोटर के साथ किया जा सकता है, इसलिए फिर से स्टेपर या सर्वो मोटर। इन मोटरों को आकार देना अपेक्षाकृत आसान है, क्योंकि किया गया वजन उनमें से कई के लिए कम महत्वपूर्ण है। एक भार की जड़ता को दूर करने के लिए आवश्यक मोटर गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए इसे आकार देने के बजाय कम है।
मुखर भुजा
एक कृत्रिम हाथ के साथ गणना अधिक मुश्किल है, क्योंकि अधिकांश कुल्हाड़ियों को लोड को आगे बढ़ाने और इसे उठाने के आधार पर एक्ट्यूएटर्स के आकार की आवश्यकता होगी, लेकिन फिर से नियंत्रण और उपयोग करने के लिए एक इलेक्ट्रिक मोटर सबसे आसान है।
पकड़नेवाला
अंत में ग्रिपर है। यह वह जगह है जहाँ मैंने एक्ट्यूएटर्स में सबसे अधिक विविधता देखी है। आपके अनुप्रयोगों के आधार पर आप आसानी से किसी भी विभिन्न एक्ट्यूएटर्स का उपयोग कर सकते हैं।
मैंने पारंपरिक मोटर चालित ग्रिपर, रैखिक सक्रिय ग्रिपर, पीजो फ़्लेक्सचर ग्रिप्स , वायवीय रूप से सक्रिय ग्रिपर, वैक्यूम पिक-अप और सरल स्लॉट या हुक या अन्य लोगों के साथ सिस्टम का उपयोग किया है , जिनमें से कई आवेदन के लिए विशिष्ट थे। आपका विशिष्ट पेलोड काफी हद तक एक्ट्यूएटर को बदल सकता है जो आपके लिए सबसे अच्छा है। (2)
अपने बछड़े कर रहा है
जैसा कि रॉकेटमैग्नेट बताता है कि आखिरकार आपको अपने कैलकुलेटर को तोड़ना होगा।
आपको अपने सिस्टम के कीनेमेटीक्स को ध्यान में रखना होगा, प्रत्येक मोटर पर अधिकतम भार (हाथ में सबसे खराब स्थिति को ध्यान में रखते हुए पूरी तरह से विस्तारित होने पर यदि आप एक आर्टिकुलेट आर्म डिज़ाइन का उपयोग कर रहे हैं), गति (उच्च गियरिंग वाली एक छोटी मोटर दे सकती है) बल जो आपको गति के बिना चाहिए, लेकिन एक बीफियर मोटर आपको कम गियरिंग और एक उच्च गति आदि के साथ एक उच्च टोक़ दे सकती है) और आपको आवश्यक स्थिति सटीकता।
सामान्य तौर पर, आप समस्या पर जितना अधिक पैसा फेंकेंगे, उतना बेहतर प्रदर्शन (गति, सटीकता, बिजली की खपत) आपको मिलेगा। लेकिन विनिर्देशों का विश्लेषण और स्मार्ट क्रय निर्णय लेने से आपके रोबोट की कीमत / प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद मिल सकती है।
(1) ध्यान दें कि मेरा अनुभव औद्योगिक सर्वो के साथ है , आम तौर पर एक रोटरी एनकोडर के साथ ब्रश या ब्रशलेस डीसी मोटर्स, इसलिए यह शौक आरसी सर्वो के साथ लागू हो सकता है या नहीं ।
(२) मैं इस पर एक और प्रश्न पोस्ट करने का सुझाव दूंगा।
