Výhody použití cykloidálních převodníků v robotice

Cycloidal robot - s jeho cycloidálním převodníkem na zvýšení přesnosti & efektivity. Převodové soustavy jsou široce používány ve všech odvětvích, kde roboti musí vykonávat velmi přesnou opakovanou práci, a převodníky jsou vykonavateli spojek robota.

Co je to cycloidální převod?

Proč je to důležité v drsném světě robotiky, kde každý jediný krok musí být předem vypočítán a proveden s přesnými specifikacemi? Na rozdíl od tradičního soustavy ozubených kol má tento redukční převodník kulatý návrh, který ho odlišuje. Redukční převodník nabízí vysoký redukční poměr pracující s dobrým hladkostí a přesností prostřednictvím rotoru (excentrického kulatého disku) rotujícího na rozsahu statoru, který drží okovaná pinionová kola. Konstrukce cykloidalních ozubenek je taková, že sledují téměř kruhovou trajektorii a jsou proto ideální pro mechaniku pozicionování používanou roboty pro velmi přesné manipulace, když úkol vyžaduje extrémní stupeň přesnosti, jako je jemná chirurgie nebo sofistikované montážní linky.

Jak mohou cykloidalní převodníky zlepšit výkon robotů

Není to tak snadné, jak může vypadat, když se řekne, že motory, spolu s jakýmkoli algoritmem na vyšší úrovni, které jsou v provozu, vyprodukují tuny tohoto někde a v ideálním světě byste jediné potřeboval udělat, je přenést tuto jinak ztracenou energii do baterie místo... Planetařní soustavy mohou být více či méně efektivní, ale malá velikost cykloidiálního převodového krabice nabízí klíčovou výhodu, protože má extrémně vysokou hustotu výkonu a výstupního tohu. Tato vlastnost umožňuje robotům zpracovávat aplikace s těžkými zátěžemi, rychlejší čas procesního cyklu a méně použitelné energie, což dále podporuje ekologické prostředí. Navíc, jakože cykloidiální převodovky jsou přirozeně silné systémy s přirozenou točivou kompliancí namísto pružných spojů nebo jiných kompliančních mechanismů, mohou roboti spolehlivě dosáhnout požadované pozice cíle i za těchto zátěží nebo náhlých změn rychlosti.

Zdroj: Rok v AI/ML 2020 - Tišší revoluce v robotice

Velmi podceňovanou věcí je skutečně eliminace hluku, víš, v mnoha průmyslových prostředích, kam chodím, je tolik hluku - a pokaždé, když tyto lokality navštěvuji, je fakt překvapivé, jak se dělá práce, ale potom tiší společnosti obvykle nedělají nic. Převodovky mají klidnější soukolí a proto fungují tichě, což chrání zdraví zaměstnanců. Jsou navrženy tak, aby poskytovaly tiše probíhající pohyb, a jsou považovány za bezpečné pro lidi pracující poblíž, v rozporu s tradičními soukolími, která během práce silně vibrují. Pokud jde o aplikace, tahle tichá revoluce je zejména užitečná v případech, kdy je požadována diskrétnost (např. dohledové drony provádějící tajné operace v noci) nebo malá akustická stopa (např. lékařské vybavení na izolovaných nemocničních odděleních).

Cykloidalní převodovky: Přežívání v náročném prostředí

Tyto roboty pracují většinou v náročných podmínkách, jako jsou vysoké nebo nízké teploty, prachné/neklidové prostředí. Jsou speciálně navrženy tak, aby vydržely tento druh zátěže, což je důvodem, proč má cykloidiální převodovka tak úžasnou spolehlivost. Navíc jsou tyto převodovky vyrobeny z materiálů s vysokým nosným schopností, aby měly delší životnost. Navíc je zátěž rozdělena na mnohem více zubů (4-8 by pravděpodobně byl nejlepší scénář?) ve srovnání s pouze dvěma nebo třemi v konvenčních manuálních převodovicích, takže jsou vzory opotřebení méně symetrické, což také zvyšuje jejich životnost. Další síla spočívá v prodloužené životnosti, která vyžaduje méně údržby a vedie k snížení simplyfikace - přičemž roboti stále udržují svou vysokou operační spolehlivost během tvrdých provozních podmínek.

Výhody cykloidiální převodovky pro použití v robota rukách

Další důvod pro nutnost ROI (Návrat z investice) je dán soutěživým trhem, kde každý investovaný penny musí být stojící za to. Šroubové převody jsou velmi přesné, ale kvůli neustálému kontaktu a následnému tření a škrábání mezi nimi (což zvýší mechanické toleranční mezery), existuje omezení jejich kapacity přenosu síly, čímž se stávají hlukovějšími a méně účinnými. Přesto však je to, co dělá cykloidiální převodníky atraktivními pro výrobců robotů, jejich jedinečná kombinace dynamiky rychlosti a tišiny v provozu. Navíc se v těchto převodech používají dlouhodobě spolehlivé robotní součásti a také modulární design, který je přizpůsobitelný novým požadavkům aplikací. To zdůrazňuje důležitost použití cykloidiálních převodníků pro modernizaci robotů (zejména v odvětvích, kde technologie robotiky zažívá rychlý vývoj), protože je možné optimalizovat náklady na již existujícího robota, avšak jak vidíte, stává se toto použití klíčové a nikoli pouhé přizpůsobení nákladům.

Závěr: Co to znamená pro robotiku vzhledem k cykloidním převodům?

Přesnost objednávky tohoto převodu pro robotiku napomáhá inženýrskému návrhu více než kterákoli jiná třída. Objektivní podpora dosahuje nepředchozí úrovně pro převody bez této technologie. Tento převod je dostatečně silný a tichý, aby přežil nejtěžší prostředí, což umožňuje jejich ekonomické využití v oceánografickém výzkumu – oblasti s ubývajícími zdroji. Proto lze říci, že cykloidní převody budou nadále přispívat k probíhající robotické revoluci, protože roboti stále lámejí šablony toho, co je možné udělat.