Naujas požiūris į robotinių sąnarių padėties grįžtamojo ryšio sistemą
Robotinių sistemų tobulėjant link didesnio tikslumo, kompaktiškumo ir funkcijų tankio, judesio grįžtamojo ryšio technologijos turi atitinkamai vystytis. RLS pristatė AksIM-4™ dvigubą koncentrinį kodavimo įrenginį – itin ploną magnetinį absoliutų kodavimo įrenginį, kuris sujungia variklio ir sąnario padėties matavimą į vieną integruotą architektūrą.
Įtraukdama du nepriklausomus absoliučius kodavimo įrenginius į vieną koplanarinį dizainą, ši sistema sprendžia vieną iš nuolatinių inžinerinių iššūkių robotinių sąnarių srityje: tikslų grįžtamąjį ryšį tiek iš variklio veleno, tiek iš galutinės išvesties padėties, nereikalaujant kelių kodavimo įrenginių komplektų.
Mechaninės sudėtingumo mažinimas per dvigubą koncentrinį dizainą
Tradiciškai robotiniai sąnariai naudoja atskiras kodavimo sistemas, esančias skirtingose pavaros grandinės vietose. Vienas kodavimo įrenginys stebi variklio sukimąsi, kitas – išvesties padėtį po pavaros sumažinimo. Nors tai veiksminga, tokia konfigūracija didina surinkimo sudėtingumą, laidų kiekį, montavimo vietos poreikį ir bendrą sistemos svorį.
AksIM-4™ dvigubas koncentrinis kodavimo įrenginys sujungia šias funkcijas į vieną plokščią žiedinę struktūrą. Ši integracija sumažina komponentų skaičių ir supaprastina mechaninį dizainą, tuo pačiu atlaisvindama vertingą vietą vis kompaktiškėjančiuose robotiniuose sąnariuose.
Robotų gamintojams tai reiškia švaresnę architektūrą, kuri gali pagreitinti surinkimą, sumažinti medžiagų sąnaudas ir pagerinti ilgalaikį aptarnavimą.
Kompleksinių ir tankių robotinių platformų palaikymas
Auganti paklausa mažesnėms, lengvesnėms ir pajėgesnėms robotinėms sistemoms juntama bendradarbiavimo robotikoje, humanoidiniuose robotuose, medicinos įrangoje ir precizinėje automatikoje.
Šiose srityse kiekvienas milimetras laisvos vietos yra svarbus. Itin plonas kodavimo įrenginio profilis leidžia inžinieriams integruoti pažangias jutiklių galimybes nesumažinant vertingos erdvės sąnaryje. Tai ypač svarbu dizainuose, kur keli jutikliai, maitinimo elektronika, aušinimo kanalai ir komunikacijos sąsajos turi tilpti ribotoje erdvėje.
Robotinių sąnarių intelektualumui didėjant, komponentų konsolidacija tampa svarbia dizaino strategija.
Per skylę einanti architektūra gerina sistemos integraciją
Vienas iš AksIM platformos išskirtinumų – per skylę einanti konstrukcija. Centrinė anga leidžia laidams, pneumatinėms žarnoms, aušinimo linijoms, optiniams pluoštams ar vaizdo sistemų laidams tiesiogiai praeiti per sąnarį.
Ši galimybė supaprastina laidų išdėstymą ir palaiko kompaktiškesnį robotų dizainą. Vietoj papildomų kelių aplink judesio sistemą, inžinieriai gali naudoti kodavimo įrenginio centrinę angą, kad maksimaliai efektyviai išnaudotų erdvę ir išlaikytų neribotą sukimosi laisvę.
Šis sprendimas ypač naudingas pažangiose robotų rankose, kur vidinis laidų valdymas tiesiogiai veikia patikimumą ir priežiūros poreikius.
Absoliuti magnetinė technologija užtikrina patikimą padėties informaciją
Skirtingai nuo optinių kodavimo sistemų, kurios priklauso nuo optinių diskų ir švarios darbo aplinkos, AksIM-4™ naudoja magnetinę jutiklių technologiją, kuri iš karto po įjungimo suteikia absoliučią padėties informaciją.
Kodavimo įrenginys pašalina būtinybę atlikti pradinio nustatymo sekas ir leidžia judesio sistemoms iš karto nustatyti padėtį po įjungimo. Tai prisideda prie trumpesnio paleidimo laiko, greitesnio atsigavimo po elektros tiekimo sutrikimų ir geresnio įrenginio prieinamumo.
Magnetinė jutiklių technologija taip pat yra atsparesnė sudėtingose pramoninėse aplinkose, kur dulkės, alyvos tarša, drėgmė, vibracija ir temperatūros svyravimai gali neigiamai paveikti optinius sprendimus.
Kodėl svarbios integruotos grįžtamojo ryšio architektūros
Robotikos pramonė patiria platesnį poslinkį link funkcijų integracijos. Inžinieriai vis dažniau turi užtikrinti didesnį našumą mažindami dydį, svorį, energijos suvartojimą ir surinkimo sudėtingumą.
Dvigubo grįžtamojo ryšio architektūros, integruotos į vieną jutiklių platformą, yra svarbus žingsnis šia kryptimi. Vietoj esamų komponentų paprasto pakeitimo jos leidžia visiškai naujai kurti robotinių sąnarių dizainą, mažinant mechaninius sąsajų taškus ir supaprastinant sistemos architektūrą.
Robotams tampant sudėtingesniems, jutiklių konsolidacija greičiausiai taps pagrindiniu skirtumu siekiant tiek našumo, tiek gamybos efektyvumo tikslų.
Išskirtinė įžvalga: robotikos ateitis – integracija, o ne tik tikslumas
Kaip pramoninės automatikos inžinierius, man svarbiausias AksIM-4™ dvigubo koncentrinio kodavimo įrenginio aspektas nėra vien jo matavimo galimybės – tai sistemos integracijos lygis, kurį jis leidžia pasiekti.
Metus robotikos inovacijos daugiausia buvo orientuotos į variklio našumo didinimą, valdymo algoritmų tobulinimą ir skaičiavimo galios stiprinimą. Tačiau ateities proveržiai vis labiau bus susiję su sistemos sudėtingumo mažinimu. Kiekvienas pašalintas jungtis, laidas, laikiklis ir jutiklis prisideda prie patikimumo gerinimo, gamybos sąnaudų mažinimo ir greitesnio diegimo.
Integruoti grįžtamojo ryšio įrenginiai, tokie kaip AksIM-4™, atspindi platesnę pramonės tendenciją, kai jutiklių, komunikacijos ir valdymo funkcijos konsoliduojamos į kompaktiškas intelektualias posistemas. Ši tendencija bus ypač svarbi humanoidinei robotikai, chirurginei automatizacijai ir bendradarbiavimo robotams, kur pakuotės apribojimai yra vieni didžiausių inžinerinių iššūkių.
Daugybėje atvejų gebėjimas supaprastinti robotinį sąnarį gali suteikti daugiau vertės nei tikslumo padidinimas vien pozicionavimo srityje.
Išvada
AksIM-4™ dvigubo koncentrinio kodavimo įrenginio pristatymas demonstruoja, kaip pažangi jutiklių integracija gali patenkinti augančius kompaktiškumo, efektyvumo ir patikimumo reikalavimus robotinėse sistemose. Sujungdama variklio ir išvesties grįžtamąjį ryšį į vieną itin ploną architektūrą, RLS suteikia įrangos gamintojams praktišką sprendimą, kaip sumažinti sudėtingumą išlaikant aukštos kokybės judesio valdymą.
Robotikai toliau pereinant prie itin integruotų ir erdvės apribotų dizainų, kodavimo įrenginių technologijos, konsoliduojančios funkcijas neprarandant tikslumo, tikėtina, vaidins vis svarbesnį vaidmenį būsimose automatizacijos platformose.
