5 attuatori lineari per far muovere il robot - Robot - 💡 Fix My Ideas

5 attuatori lineari per far muovere il robot - Robot

5 attuatori lineari per far muovere il robot - Robot


Autore: Ethan Holmes, 2019

Attuatori lineariImmagine di Dbarak [CC BY 3.0]

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Esistono molti tipi di attuatori sui robot. Sai, le cose che fanno muovere il robot e gli permettono di interagire fisicamente con il mondo ... pinze, braccia, gambe, ruote, ecc.

A differenza delle ruote o dei bracci servocomandati, gli attuatori lineari funzionano spingendo o tirando lungo una linea retta. Ci sono molti potenziali usi per questo, dal posizionamento fine di un tavolo X-Y per uno strumento automatizzato al fatto che il tuo robot serva a premere un pulsante campanello per te quando il tuo dito si stanca. Ecco cinque diversi tipi di attuatori lineari che puoi integrare in una futura build di robot.

1) Barre filettate motorizzate

È possibile realizzare un potente attuatore lineare con un'asta filettata, alcuni dadi corrispondenti e un trapano a batteria. Oppure puoi fare uno molto preciso usando un motore stepper, che è esattamente quello che vedi su molte stampanti 3D.

Per una versione leggera, riciclare un stick di colla cilindrico e utilizzare un servo modificato e un potenziometro a scorrimento, come spiega Gareth di Let's Make Robots in questo post e nel video seguente.

2) Cilindri pneumatici

La pneumatica è una forma di controllo dei fluidi che utilizza gas pressurizzati, solitamente aria, per applicare una forza. I cilindri pneumatici sono disponibili in una varietà di dimensioni. Sono meccanismi forti, durevoli e semplici, con molte applicazioni industriali. Uno dei vantaggi della pneumatica è che, a differenza dei motori o dei servi, in genere possono mantenere la loro posizione una volta pressurizzati, senza richiedere ulteriore potenza.

Molte competizioni FIRST Robotics consentono l'uso di pneumatici, quindi non è esagerato considerare il loro uso in un robot fatto in casa. Di recente ho incontrato un membro del Piscataway High School Robotics Team 224, il cui robot carrello elevatore compete nelle prime gare. Ha spiegato come un compressore di bordo pressurizza un serbatoio di stoccaggio, con regolatori per impostare le pressioni di esercizio per i cilindri. Una coppia di cilindri consente alla pinza della forcella di aprirsi e chiudersi, mentre i motori forniscono sollevamento. Il robot potrebbe facilmente raccogliere e impilare i contenitori di plastica come mostrato nell'immagine qui sotto.

Squadra di robotica di Piscataway High School

3) Scotch Yokes

Molti robot usano motori o servi come attuatori, entrambi dotati di movimento rotatorio. Puoi trasformare quella rotazione in un movimento lineare con un meccanismo chiamato Scotch Yoke. Lo Scotch Yoke ha una canna con una fessura rettangolare tagliata in un "giogo" nel mezzo di essa. Un perno su una ruota girevole è inserito nella fessura e quando la ruota gira, la barra si muove avanti e indietro. Questo meccanismo è utilizzato in molti strumenti alternativi.

Scotch YokeImage di BRoys [CC BY-SA 2.5]

I meccanismi dello scotch yoke hanno avanzate applicazioni di robotica come l'imitazione del movimento dorsale dei delfini per la propulsione nei robot simili ai delfini. Il mio esempio preferito, tuttavia, è che il meccanismo di becco molto intelligente è RoboBrrd di RobotGrrl. Il video qui sotto è parte del tutorial di costruzione per RoboBrrd. L'ho avviato nel punto in cui viene dimostrato il meccanismo Scotch Yoke.

4) Solenoidi

Un solenoide è una bobina elettrica che, quando energizzata, tira o spinge uno stantuffo di ferro o di acciaio. Lo stantuffo può essere caricato a molla in modo che ritorni quando il solenoide non è eccitato. I solenoidi sono utilizzati nelle serrature elettriche di automobili e porte di sicurezza, vecchie campane delle porte, valvole comandate elettricamente e molte altre applicazioni.

Forse l'applicazione più divertente di un solenoide che abbia mai visto è in Spazzi, il robot da ballo a solenoide creato da Marek Michalowski di BeatBots. Ecco la mia versione che esce da una musica chiptune a 8 bit.

5) Muscoli pneumatici

Le tecniche di robotica morbida stanno diventando sempre più diffuse, quindi concluderò questa lista con un esempio tratto dal Harvard Soft Robotics Toolkit. È possibile utilizzare un tubo a maglie intrecciate con un palloncino magro all'interno e le estremità serrate per creare un muscolo pneumatico. Quando il pallone è gonfiato, non può espandersi lungo la sua lunghezza perché è fissato alla treccia. Può espandersi solo radialmente, causando la contrazione della treccia.

MuscleSource pneumatica: http://softroboticstoolkit.com

Puoi usare i set opposti di questi muscoli artificiali per piegare un braccio come nel corpo umano o ovunque tu debba tirare qualcosa. Gli attuatori robotici morbidi come questo hanno un "dare" nel meccanismo. Questo può essere essenziale in robot progettati per lavorare a stretto contatto con gli umani. È probabile che la robotica morbida trovi impiego in robot di servizio sempre più personali, in cui un attuatore tradizionale potrebbe facilmente causare lesioni.



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