Pse është i rëndësishëm kontrolli i lëvizjes për inovacionin e robotëve?

Përfshirja e kontrollit të avancuar të lëvizjes në proceset e automatizuara po bëhet më e shpeshtë ndërsa kërkesat e prodhimit dhe ato industriale rriten.

Me robotët e përdorur pothuajse në çdo industri, kontrolli i saktë i lëvizjes nevojitet më shumë se kurrë. Ky artikull do të shqyrtojë pse sistemet e sakta dhe të avancuara të kontrollit të lëvizjes janë të rëndësishme për inovacionin në robotë.

Çfarë është Motion Control?

Kontrolli i lëvizjes, i njohur gjithashtu si kontrolli servo ose robotika, është një degë e automatizimit që fokusohet në kontrollin e saktë të lëvizjes së komponentëve të ndryshëm brenda një makine. Fuqia, efikasiteti dhe saktësia e lëvizjes janë kritike në aplikime si linjat e prodhimit.

Një sistem efektiv i kontrollit të lëvizjes lejon lëvizjen dhe garanton që një makinë mund të ndalet plotësisht. Lëvizja e pjesëve të ndryshme të makinave mund të kontrollohet duke përdorur aktivizues rrotullues dhe linearë.

Pozicioni dhe shpejtësia e makinës mund të rregullohen duke përdorur një pajisje kontrolli lëvizjeje si një motor elektrik, pompë hidraulike ose një servo aktivizues. Operacionet industriale përdorin kontrollin e lëvizjes për të lëvizur me kujdes ngarkesat e specifikuara. Prandaj, kontrolli i lëvizjes së objekteve bie nën kontrollin e lëvizjes.

Cilat janë komponentët e kontrollit të lëvizjes?

Kontrolli i lëvizjes nuk i referohet një komponenti ose teknike të vetme; ai përbëhet nga disa komponentë që punojnë së bashku për të krijuar lëvizje. Një sistem kontrolli lëvizjeje përbëhet nga një kontrollues, një ngasje motori, motorë dhe sensorë reagimi.

Një kontrollues njihet si truri i sistemit, i cili përdor reagimet nga sensorë të ndryshëm për të kontrolluar motorët dhe disqet. Makina e motorit lidh kontrolluesin dhe motorin. Ai lexon hyrjen nga kontrollorët dhe fuqizon motorin për të krijuar lëvizjen e kërkuar.

Shumë motorë të ndryshëm përdoren në sistemet e kontrollit të lëvizjes, secili me një grup aftësish unike. Detyra e tyre kryesore është të pranojnë komanda nga ngasja e motorit dhe më pas t'i përkthejnë ato komanda në lëvizje aktuale brenda makinës. Llojet e motorëve përfshijnë servo motorët, motorët stepper dhe aktivizuesit linearë.

Rëndësia e përparimeve në kontrollin e lëvizjes për inovacionin e robotëve

Çdo sistem robotik është projektuar dhe zhvilluar në atë mënyrë që të jetë në gjendje të kryejë me sukses detyrën e specifikuar. Sistemet e kontrollit mundësojnë lëvizjen dhe funksionimin e komponentëve të ndryshëm të një roboti dhe ekzekutimin e lëvizjeve dhe forcave përballë defekteve të paparashikuara.

Një nga pjesët më të rëndësishme të çdo roboti është lëvizja e tij dhe mënyra e kontrollit të saktë. Kërkesa për algoritme dhe komponentë të avancuar të kontrollit të lëvizjes është rritur ndjeshëm. Duke përdorur algoritme të avancuara të sistemit të kontrollit, aktivizimi i kontrollit si dhe performanca e sistemit mund të kontrollohen në mënyrë optimale. Kjo e bën robotin të konsumojë më pak energji dhe të kryejë detyrën e caktuar me efikasitet dhe saktësi.

Arritja e kontrollit të saktë të lëvizjes

Robotët shpesh duhet të ndërveprojnë me objekte fizike me veti dhe pozicione të pasigurta. Sistemet fizike shpeshherë rrethohen nga faktorë që nuk përfshihen në simulimet fillestare, të tilla si gabime të paparashikuara, shqetësime dhe jolinearitete të tilla si reagimi i kundërt. Kjo kërkon algoritme kontrolli efikase, të avancuara dhe të fuqishme, si dhe komponentët e tjerë të një sistemi kontrolli lëvizjeje.

Motorët dhe disqet e motorëve duhet të jenë gjithashtu me efikasitet energjetik. Sensori i reagimit duhet të ketë një frekuencë të lartë kampionimi, gjë që kërkon gjithashtu një mikroprocesor të nivelit të lartë. Të gjithë komponentët duhet të jenë shumë efikas në fushën e tyre.

Zgjidhje për komponentët e kontrollit të lëvizjes

Aktualisht, shumë kompani po ofrojnë zgjidhje efikase dhe të fuqishme për sistemet e kontrollit të lëvizjes. Motion Control Products është një firmë lider teknologjike që ofron servo motorë të gjithanshëm dhe me densitet të lartë, të cilët janë komponentë të një sistemi kontrolli lëvizjeje.

Advance Motion Controls bën servo disqet dhe kontrollorët e motorëve me performancë të lartë. AMC ofron disqe motorësh të krehur dhe pa furçë të krijuar duke përdorur teknologjinë servo dixhitale dhe njohuritë e servo-ve analoge.

PI (Physik Instrumente) prodhon motorë piezo, stade mbajtëse ajri, pajisje piezo nano-pozicionuese dhe kinematikë paralele heksapod 6-DOF për prodhimin e gjysmëpërçuesve, fotonikën, bio-nanoteknologjinë dhe inxhinierinë mjekësore.

"Cleveland Motion" Controls ofron servo motorë pa furçë, servo motorë, aktivizues linearë, servo amplifikues, kontrollues lëvizjeje, kontroll të tensionit në ueb dhe qeliza ngarkese.

"Precision Micro Dynamics Inc." bën zgjidhje të kontrollit të lëvizjes me performancë të lartë. Polaris, sistemi ynë i ri i kontrollit të shpërndarë dhe mbledhjes së të dhënave, ka normat më të mëdha të reagimit, gamën më të gjerë dinamike dhe përdorshmërinë më të mirë. Në mënyrë të ngjashme, shumë kompani të tjera tashmë kanë filluar të punojnë në ofrimin e zgjidhjeve me kosto dhe performancë efikase në këtë fushë.

Aplikimet e Kontrollit të Lëvizjes

Kontrolli i lëvizjes përfshin aplikime industriale, mjekësore dhe shkencore me klasa të gjera. Sistemet e kontrollit të saktë të lëvizjes (MCS) u kanë ofruar përdoruesve shkallë të reja lirie. Robotët me MCS të sakta tani përdoren në pjekjen e ëmbëlsirave, biskotave dhe artikujve të tjerë ushqimorë.

Robotët e avancuar tani përdoren në kujdesin shëndetësor. Këta robotë përbëhen nga sisteme shumë të sakta të kontrollit të lëvizjes që tani po përdoren për të ndihmuar në operacione dhe madje edhe për të bërë operacione të largëta, ku mjekët kontrollojnë robotët nga një zonë e largët për të kryer operacion. Operacionet automatike janë të mundshme tani, vetëm për shkak të MCS të saktë.

Këta robotë po përdoren në industritë e prodhimit për të bërë objekte të sakta dhe të sakta. Këta robotë nuk janë vetëm të saktë dhe të saktë në funksionimin e tyre, por gjithashtu ulin ndjeshëm koston e detyrave.

Sfidat dhe e ardhmja e kontrollit të lëvizjes

Nuk ka dyshim se teknologjia në këtë kohë ka përparuar dhe komponentët dhe algoritmet e saktë të kontrollit të lëvizjes janë në dispozicion. Megjithatë, studiuesit duhet të fokusohen në problemet e harduerit dhe të zbulojnë teknika efikase të kontrollit. Robotët industrialë duhet të përfitojnë nga sistemet e avancuara të kontrollit të lëvizjes për të mundësuar inovacion si në dizajnin e tyre ashtu edhe në industrinë në tërësi.

Referenca dhe lexim të mëtejshëm

Brockett, R.W. (1993) 'Modele hibride për sistemet e kontrollit të lëvizjes', Ese mbi kontrollin, 0164, fq. 29–53. Në dispozicion në: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4612-0313-1_2.

Ibrahim, A. et al. (2016) 'Sistemet e kontrollit në robotikë: Një rishikim', International Journal of Engineering Inventions, 5(5), fq. 29–38 . Në dispozicion në: Sistemet e Kontrollit në Robotikë: Një përmbledhje.

Romeo, J. (2021) Kontrolli i saktë i lëvizjes u siguron robotëve shkallë të reja lirie, robotics247. Në dispozicion në: https://www.robotics247.com/article/precise_motion_control_enables_many_degrees_of_freedom

Saykin, A.M. dhe Buznikov, S.E. (2021) "Parimet e ndërtimit të sistemeve konkurruese të kontrollit të lëvizjes për automjete shumë të automatizuara", Journal of Physics: Conference Series, 2061(1). Në dispozicion në: doi.org/10.1088/1742–6596/2061/1/012133.

Çfarë është Motion Control? (2019) heason. Në dispozicion në: https://www.heason.com/news-media/technical-blog-archive/what-is-motion-control-