De expertos para motores utilizados en robótica industrial | Alcance experto

De expertos para motores utilizados en robótica industrial | Alcance experto

En esta era de automatización industrial , los robots se utilizan para manejar varios procesos para una producción precisa y de mejor calidad. Elegir el motor ideal para un robot perfecto siempre es una tarea difícil al diseñar el robot especialmente para industrias. Selección adecuada de motores electricos en los robots industriales se requieren varios parámetros para tener en cuenta el control del brazo, la posición, los movimientos angulares y lineales.

Motores utilizados en robótica industrial

Motores utilizados en robótica industrial

La selección del motor es el concepto menos entendido para los aficionados a la robótica que requiere una estrategia y un análisis serio. Implica determinar la velocidad del robot, la aceleración, los requisitos de par en función del peso del robot, el tamaño de la rueda y la aplicación donde se implementará. Hay muchos tipos de motores. están disponibles en el mercado actual, pero en su mayoría motores de buscapersonas diminutos, servomotores , motores lineales, motores paso a paso y los motorreductores de CC se utilizan en robots industriales según su área de aplicación.




La selección incorrecta del motor termina con un robot discapacitado, entonces, ¿qué tipo de motor es mejor y más adecuado para hacer que los robots industriales sean reales, precisos y suficientes para satisfacer todas las necesidades de los procesos industriales mientras se tienen en cuenta todas las especificaciones realistas?

Aquí recopilamos algunas ideas de estos motores de profesionales industriales para elegir el motor correspondiente para ser seleccionado para aplicaciones industriales.

Le recomendamos que siga las opiniones de los expertos que tienen como objetivo proporcionar los mejores motores para robótica industrial con motores DC, paso a paso, sin escobillas y servomotores disponibles para movimientos precisos, rentables y fiables del robot.

Ch.Sampath Kumar
M.tech en diseño VLSI
Redactor de contenido técnico


Los motores de CC están disponibles en amplios rangos para operación continua, pero requiere reducciones de engranajes para adaptarse a la aplicación correspondiente. El motor paso a paso no requiere ninguna reducción de engranajes ya que su operación escalonada proporciona baja velocidad para aplicaciones específicas. Por último, los servomotores se utilizan para un control preciso y exacto que se implementa en operaciones de circuito cerrado. Pero requiere retroalimentación adicional y circuitos de conducción, por lo que es más caro que los motores de CC y paso a paso. Entonces, los servomotores hacen que el robot sea más confiable debido a su movimiento preciso.

Viswanath Prathap
M.Tech en Ingeniería de Energía Eléctrica
Redactor de contenido técnico

vishwanath

Pick and place Los robots se encuentran típicamente en industrias para elegir un objeto de una posición o lugar y colocarlo en otra posición o lugar. Para ello, es necesario controlar los movimientos angulares de las articulaciones de los robots, lo que se puede lograr mediante servomotores. Estos servomotores se controlan utilizando datos PWM proporcionados por el controlador robótico para accionar las articulaciones de los robots. Los servomotores son capaces de generar un par suficiente para mover un objeto rápidamente desde la posición de parada. Por lo tanto, estos se utilizan como ruedas en vehículos robóticos militares e industriales. Los motores paso a paso también se pueden usar para controlar la posición, pero estos consumirán energía incluso en el período de descanso solo para bloquear y mantener la posición ordenada. Por lo tanto, los servomotores se utilizan normalmente en robótica industrial como un sustituto de alto rendimiento de los motores paso a paso.

S. Naresh Reddy

M.tech en sistema integrado

Guía de proyectos

La estructura del robot mecánico debe controlarse para perfo 2tarea rm. Hay tres fases diferentes para controlar el robot, como la percepción, el procesamiento y la acción. Sensores da la información sobre la posición de sus articulaciones y su efector final al robot, luego esta información es procesada a la unidad de control y calcula la señal apropiada al motor que se mueve mecánicamente. La gran mayoría de robots utiliza motores eléctricos. Los motores de CC repetidamente sin escobillas y cepillados se utilizan en robots portátiles y los motores de CA se utilizan en robots industriales. Estos motores se prefieren en sistemas con cargas más ligeras y donde la forma de movimiento predominante es rotacional.

Suresh Megaji

M. Tech en sistemas de comunicación inalámbrica

Redactor de contenido técnico

ajay

Si desea participar en la 'robótica' y su aplicación a la 'industria', debe conocer los 'motores' que se utilizan en robótica porque la robótica depende principalmente de los motores. Básicamente, las 'máquinas robóticas' se utilizan para diferentes aplicaciones en la producción. Diferentes 'motores' como DC, pulsado, paso a paso, accionamiento óptico, giro parcial y motores de efecto hall, etc. se utilizan con algunas técnicas para aplicarlos en la industria y hacerlos amigables, como

  • Los motores DC se utilizan para aplicaciones orientadas a baterías, aplicaciones de movilidad y velocidades más lentas.
  • Siempre que necesitemos una aplicación orientada a la rotación, podemos utilizar motores paso a paso como motores unipolares y bipolares.
  • Para los movimientos de cabeza y brazos podemos utilizar motores de giro parcial.
  • Si queremos utilizar campos magnéticos, podemos utilizar motores de accionamiento óptico y de efecto Hall, etc.

Al utilizar robótica que utiliza motores inteligentes, podemos ahorrar dinero, tiempo, espacio, movimientos peligrosos, etc.

Ajay Sahare

Ejecutivo de marketing

devdone

Los robots industriales se utilizan en un entorno de fabricación industrial. Estos son los brazos desarrollados específicamente para aplicaciones como soldadura, manipulación de materiales, pintura y otras.

No todos los dispositivos mecatrónicos utilizados en entornos industriales pueden considerarse robots. Según la definición de ISO (Organización Internacional de Normalización), un manipulador multipropósito reprogramable, controlado automáticamente y programable en tres o más ejes se considera un robot industrial.

Los motores utilizados en robótica industrial son

  • Motores de corriente alterna (CA)
  • Motores de corriente continua (CC)
  • Servomotores
  • Motores paso a paso.

1. Los motores de CA se pueden subdividir en tipos asíncronos y síncronos. Por ejemplo, un motor de CA de inducción es una unidad de tipo asíncrono que se compone esencialmente de un estator bobinado y un rotor. La energía está conectada al cable y la corriente CA que fluye a través de él induce un campo electromagnético (EM) en el cable enrollado, con un campo lo suficientemente fuerte que proporciona la fuerza para el movimiento del rotor. Los motores síncronos son motores de velocidad constante que operan en sincronismo con la frecuencia de línea de CA y se usan comúnmente donde se requiere una velocidad constante precisa.

2. Muchas aplicaciones industriales, incluida la robótica, utilizan motores de CC a menudo debido a la facilidad para controlar la velocidad y la dirección. Son capaces de un rango de velocidad infinito, desde la máxima velocidad hasta cero, con un amplio rango de cargas.

Debido a que los motores de CC presentan una alta relación de par a inercia, pueden responder rápidamente a los cambios en las señales de control. Un motor de CC se puede controlar suavemente a movimiento cero y se puede acelerar instantáneamente en la dirección opuesta sin la necesidad de un complejo circuito de conmutación de energía. Los motores de CC sin escobillas de imán permanente suelen ser más caros que los de tipo escobilla, aunque pueden ofrecer ventajas en cuanto al consumo de energía y la fiabilidad.

Sin un conmutador, los motores sin escobillas pueden funcionar de manera más eficiente y a velocidades más altas que los motores de CC convencionales. La mayoría de los motores de CC sin escobillas funcionan con una forma de onda de CA trapezoidal, pero algunos de los motores funcionan con ondas sinusoidales. Los motores sin escobillas accionados por onda sinusoidal pueden lograr un funcionamiento suave a velocidades más bajas con una ondulación de par baja, lo que los hace ideales para pulir, recubrir y otras aplicaciones como el acabado de superficies.

En el caso de motores de CC con escobillas, si desea que su motor gire más lento sin perder potencia, puede usar la modulación de ancho de pulso (PWM). Esto básicamente significa encender y apagar el motor muy rápido. De esta forma, el motor gira a menor velocidad como si se aplicara un voltaje menor sin cuidar la potencia.

Básicamente, el par generado por un motor de CC con escobillas es demasiado pequeño y la velocidad es demasiado grande para ser útil. Por lo tanto, las reducciones de engranajes se utilizan generalmente para reducir la velocidad y aumentar el par.

3. Los servomotores se utilizan en sistemas de circuito cerrado con un controlador digital. El controlador envía comandos de velocidad a un amplificador de controlador, que a su vez alimenta el servomotor. Algún tipo de dispositivo de retroalimentación, como un resolutor o codificador, proporciona información sobre la posición y velocidad del servomotor. El resolver o codificador puede estar integrado con el motor o ubicado de forma remota. Debido al sistema de circuito cerrado, un servomotor puede operar con un perfil de movimiento específico que está programado en el controlador.

4. Los motores paso a paso pueden operar con o sin retroalimentación, con la rotación del motor dividida en pequeños pasos angulares. Está controlado por señales de comando pulsadas y puede detenerse con precisión en un punto ordenado sin necesidad de frenos o conjuntos de embrague. Cuando se corta la energía, un motor paso a paso de imán permanente generalmente permanece en su última posición. Se pueden mantener sincronizados varios motores paso a paso impulsándolos desde una fuente común.

Dev desai

Ejecutivo de marketing bhacking

Si planea involucrarse en la robótica, deberá familiarizarse con los muchos tipos de motores disponibles. Todo el movimiento robótico está motorizado de una forma u otra, por lo que es importante saber cuáles son sus opciones.

Motores DC

Además de funcionar con batería, la dirección de movimiento de un motor de CC está determinada por la polaridad de la entrada de energía. Esta es una necesidad absoluta para las funciones robóticas. Afortunadamente, este tipo de motor viene en una amplia variedad de tamaños, requisitos de voltaje y está disponible en todas partes.

Los diferentes tipos de motores son los siguientes

  • Motor de base de movilidad
  • Motor hobby de alta velocidad
  • Motor de transmisión por correa
  • Motor de coche de ranura
  • Pulso operado
  • Motor adaptado al brazo
  • Paso a paso bipolar con puntero

Bio Motor

El bio-metal es una sustancia asombrosa que existe desde hace algunos años y tiene varias aplicaciones en el campo de la robótica. Podemos ver en la ilustración, que un trozo de alambre bio-metálico se encogerá un cinco por ciento de su longitud cuando se apliquen solo unos pocos voltios a través de él. Después de años de pruebas, el bioalambre ha demostrado ser fuerte, confiable y se vuelve más útil a medida que surgen nuevos productos. Su tiempo de respuesta algo más lento lo hace ideal para aplicaciones de brazos y manos robóticas, donde las sacudidas serían problemáticas. Un trozo de alambre largo puede producir un movimiento significativo cuando se estira a lo largo de todo el brazo robótico. Hay kits de brazos robóticos actualmente en el mercado comercial que utilizan el bio metal.

Relés

El relé, en robótica, casi siempre se usa para aislar la energía destinada a los motores, de la fuente de alimentación para la función de la computadora. Los motores, debido a su baja impedancia, exigen una gran cantidad de corriente en las fuentes de alimentación y crean múltiples fallas que las computadoras no pueden tolerar. Por lo tanto, es una buena idea utilizar una fuente de alta corriente separada solo para motores.

Solenoides

Los solenoides se utilizan mejor como dispositivos de control de manipuladores u operadores de interruptores. Su movimiento es rápido y fuerte, por lo que casi siempre se usa un resorte en las pinzas para suavizar la acción. Como puede ver en la ilustración, los cables de control se utilizan para cerrar la pinza. Estos cables de control también pueden actuar como resortes de retorno. Pinzas como esta se encuentran más en el trabajo de la línea de producción donde la tarea es muy medida y cubre parámetros estrechos.

Funciones secundarias

La mayoría de las funciones motoras implican movilidad, brazos, cabeza o algún otro movimiento externo visible, sin embargo, algunos movimientos motores no son tan visibles. Los grandes robots industriales utilizan sistemas hidráulicos que utilizan motores de bomba para producir una presión de funcionamiento de un fluido hidráulico. Otra función secundaria importante de los motores es el ajuste controlado. Para mejorar la precisión, los potenciómetros que están interconectados con motores suelen ser dispositivos de varias vueltas.

Conclusión

Los robots pueden ser dispositivos muy complejos que requieren una amplia variedad de movimientos impulsados ​​por motor. Este artículo está destinado a brindar una descripción general de la gama de dispositivos con los que puede estar tratando como constructor de robots. Sería una buena idea comenzar investigando los proveedores de equipos robóticos y los suministros disponibles. Actualmente hay una gran cantidad de productos disponibles e Internet hace que sea fácil de encontrar, aprender y usar. Cualesquiera que sean sus necesidades, un poco de ingenio y la determinación que parecen tener todos los constructores de robots deberían serle de gran utilidad.

Samadan Wandre
Ejecutivo de marketing

'Motores utilizados en robótica'

  • Motor de base de movilidad dinesh2
  • Motor hobby de alta velocidad
  • Motor de transmisión por correa
  • Motor de coche de ranura
  • Pulso operado
  • Motor adaptado al brazo
  • Paso a paso bipolar con puntero

Los motores más grandes son los más adecuados para bases de movilidad que permiten a los robots maniobrar el terreno. Algunos de estos motores vienen con cajas de cambios para producir la velocidad y el par más lentos necesarios para la movilidad. Bajar el voltaje a un motor también puede reducirlo a una velocidad más deseable. Solo la experimentación puede determinar si su motor funcionará con un voltaje más bajo. Si lo hace, se ha ahorrado muchos problemas; si no, hay otras formas de reducir la velocidad de los motores. Se pueden utilizar algunos motores de alta velocidad si se utilizan engranajes helicoidales o engranajes helicoidales.

Se puede ver un ejemplo del engranaje de tornillo en la ilustración del brazo robótico. Cuando el motor gira en el sentido de las agujas del reloj, el conjunto de perno se tira hacia el motor y el brazo se contrae y cuando gira en sentido contrario a las agujas del reloj, el brazo se extiende. Aunque el eje del motor gira rápidamente, la acción del brazo es considerablemente más lenta debido a la reducción del tornillo. En la siguiente ilustración del circuito del motor, vemos un motor de CC controlado por un transistor de potencia. Un interruptor de relé (doble polo bipolar) determina la dirección. El transistor Q1 debe ser un transistor de potencia para soportar la gran carga de un motor.

Motores pulsados

Algunos motores obtienen una reducción de velocidad al operar a partir de una señal de CC pulsada. Esta señal suele ser de unos cien Hz. La velocidad del motor se puede modificar cambiando el ancho del pulso, no cambiando la frecuencia del pulso. Motores como estos se pueden encontrar en tiendas de excedentes de electrónica y se pueden identificar fácilmente mediante el generador de impulsos conectado. Sin embargo, cualquier motor de CC puede ser impulsado por una fuente de pulsos y se incluye un esquema de dicho circuito.

Como puede ver, se eligió un temporizador 555 como oscilador de accionamiento, que produce una frecuencia de aproximadamente 100 Hz. La resistencia R1 y el condensador C estabilizan y aíslan el generador de impulsos de los picos producidos por el motor. Dado que este dispositivo puede consumir de una fuente de alimentación de 6 a 12 voltios, es posible que desee cambiar el valor del condensador C4 y C6 para obtener mejores resultados, según el voltaje que utilice. La salida de pulso se toma del pin tres de IC1 y se alimenta al pin dos de IC2, también un temporizador 555.

El segundo temporizador varía el ancho del pulso ajustando el voltaje que se alimenta al capacitor C6 a través del potenciómetro R5 y la resistencia R6. La duración del pulso es lo que determina la velocidad del motor y el ancho del pulso se puede ajustar del 10% al 100%.

El transistor Q1 recibe la señal modulada por ancho de pulso a través de la resistencia R7. Dado que Q1 es un dispositivo de baja corriente, pasa la señal a Q2, un transistor de potencia que puede manejar las demandas de corriente del motor. Estos transistores no son críticos y funcionará casi cualquier tipo de transistor de potencia de baja corriente. El relé determinará qué dirección tomará el motor.

Motores paso a paso

El más complejo de todos los motores es el motor paso a paso. Como el nombre infiere, el motor gira en incrementos de grados y se opera por pulsos. El grado exacto de giro por paso puede variar de un fabricante o modelo a otro, pero 20 grados es popular y produce 18 pasos para un giro completo. Hay dos tipos básicos de motores paso a paso, bipolares y unipolares. Como puede ver en el esquema del motor paso a paso, el bipolar es simplemente un motor de dos bobinas.

El tipo unipolar es de dos bobinas con grifos centrales. Si se ignoran los grifos centrales, el motor unipolar puede funcionar como tipo bipolar. Las dos bobinas de un motor paso a paso reciben impulsos de paso alternativamente en polaridad de bobina a bobina. Se proporciona un mapa de este proceso en el diagrama de trabajo para representar gráficamente la acción del motor. A diferencia de los motores de CC convencionales, el par disminuye con la velocidad. También se requiere un tipo especial de unidad de transmisión para hacer avanzar el motor paso a paso y debe suministrarse con el motor. No se recomienda que construya una unidad de control a menos que el motor se suministre con una buena hoja de especificaciones que tenga recomendaciones de componentes y un esquema completo.

Es posible que el motor requiera amortiguadores para aislarlo del sistema de transmisión, o puede requerir una fuente de alimentación separada. Cualesquiera que sean las necesidades, pueden variar considerablemente de un motor a otro. Las tiendas de pasatiempos son los proveedores más confiables de motores paso a paso y, aunque las tiendas de artículos electrónicos excedentes pueden tenerlos ocasionalmente, es posible que no incluyan la información de especificaciones necesaria.

Motores de giro parcial

Algunas funciones robóticas requieren solo un giro parcial, como movimientos de cabeza o brazos. La forma más sencilla de lograrlos es con paradas de posición y engranajes deslizantes. Arriba se proporciona una ilustración de los detalles mecánicos de este tipo de motor. Los microinterruptores se pueden utilizar como sensores de parada para apagar y restablecer la dirección para la siguiente acción.

La rueda inferior está conectada al motor, mientras que la rueda superior está separada de la rueda inferior por una pieza circular de fieltro. Cuando la rueda inferior gira, la rueda superior gira con ella hasta que el pasador de tope entra en contacto con el microinterruptor. Algunos diseños no prevén la parada del motor, por lo que los tornillos simples con espaciadores funcionarán como paradas del motor.

Bio-Motor

El bio-metal es una sustancia asombrosa que existe desde hace algunos años y tiene varias aplicaciones en el campo de la robótica. Podemos ver en la ilustración, que un trozo de alambre bio-metálico se encogerá un cinco por ciento de su longitud cuando se apliquen solo unos pocos voltios a través de él. Después de años de pruebas, el bioalambre ha demostrado ser fuerte, confiable y se vuelve más útil a medida que surgen nuevos productos. Su tiempo de respuesta algo más lento lo hace ideal para aplicaciones de brazos y manos robóticas, donde las sacudidas serían problemáticas. Un trozo de alambre largo puede producir un movimiento significativo cuando se estira a lo largo de todo el brazo robótico. Hay kits de brazos robóticos actualmente en el mercado comercial que utilizan el bio metal.

Bhaskar Singh

Ejecutivo de marketing

Los robots industriales son dispositivos que hasta cierto punto duplican el movimiento humano junto con la reducción del peligro, proporcionando más fuerza, precisión y continuidad. Necesitan una amplia gama de movimientos motorizados según sus modos de funcionamiento, control, herramientas utilizadas y trabajo a realizar. Un motor robótico industrial debe tener el potencial de manejar una amplia gama de tareas que los motores normales para especializarse en una tarea en particular.

Los motores eléctricos se utilizan con mayor frecuencia en robótica industrial debido a su suministro de energía altamente eficiente y su diseño relativamente simple, lo que los hace una opción más popular en términos de clasificación de costo-rendimiento en todos los aspectos: instalación, mantenimiento y servicio.

Dependiendo del trabajo necesario, se utilizan diferentes motores para diferentes propósitos. Por ejemplo, los motores de CC se utilizan para movimientos en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario a las agujas del reloj, los ejemplos son en grúas y polipastos, los motores pulsados ​​se utilizan para proporcionar movimientos pulsados ​​utilizando el ancho de pulso de CC, los motores de giro parcial se utilizan para proporcionar movimientos de cabeza y brazo y el más complejo - Los motores paso a paso se utilizan para proporcionar giros escalonados en incrementos de grados.

Además, dependiendo del tipo de trabajo, los motores con diferentes clasificaciones y tamaños se utilizan para diferentes propósitos. Hay varios tipos de motores, cada uno con diferentes aplicaciones en diferentes lugares según el trabajo y el diseño del robot.

Mohan Krishna. L

Ejecutivo de ventas y soporte

Los robots se utilizan para hacer el trabajo que podrían hacer los humanos y hay muchas razones por las que los robots son mejores que los humanos.

Hay dos tipos principales de robots:

Robot móvil: Que se mueven sobre patas o pistas.

Robot estacionario: Eso tiene una base fija.

Los robots estacionarios, por lo general, los brazos robóticos se pueden utilizar para recoger objetos o realizar algún otro trabajo que implique alcanzar un objeto.

Un brazo robótico tiene tres partes básicas: -

  • Articulación del hombro
  • Articulación de la muñeca
  • Base fija

Necesito un robot para el

  • Capacidad para trabajar rápido y en entornos peligrosos.
  • Capacidad para repetir tareas una y otra vez.
  • Capacidad para trabajar con precisión.
  • Capacidad para realizar diferentes tareas.
  • Eficiencia.

El motor es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica, es decir, un dispositivo electromecánico. Hay dos tipos de motores, como el motor de CA y el motor de CC.

El motor utilizado en robótica industrial es el servomotor. El servomotor es un motor eléctrico simple controlado con la ayuda de un servomecanismo. Si el motor controlado es operado por CA, se llama servomotor de CA; de lo contrario, servomotor de CC. La mayoría de los servomotores pueden girar entre 90 y 180 grados. Incluso algunos giran a través de 360 grados completos o más Algunas de las aplicaciones del servomotor en robótica son

  • Aplicación de servomotor en robótica, es decir, un robot simple de recoger y colocar, se utiliza para elegir un objeto de una posición y colocar el objeto en una posición diferente.
  • Se utilizan servomotores en transportadores
  • en Fabricación industrial y unidades de montaje para pasar un objeto de una estación de montaje a otra. Por ejemplo: - Un proceso de llenado de botellas.
  • Servomotor en vehículo robótico, aquí el servomotor utilizado en las ruedas. Dado que se utiliza el servomotor de rotación continua.

Dinesh.P
Ejecutivo de marketing

Se introducirán robots para reducir el trabajo duro humano y ayudar a crear buena fortuna para los humanos para futuros desarrollos. El término robots significa la máquina que imita las diversas características humanas. La robótica incluye el conocimiento de ingeniería mecánica, electrónica, eléctrica e informática. Los motores utilizados en los robots son motores de CC, motores paso a paso y servomotores

Dónde,

  • Los motores de CC se utilizan para rotación continua
  • Los motores paso a paso se utilizan para girar a pocos grados
  • Los servomotores se utilizan para el posicionamiento, se pueden utilizar en coches y aviones.

Ganesh .J

Ejecutivo de marketing

Los robots se utilizan para hacer el trabajo que podrían hacer los humanos y también reducen el esfuerzo y el tiempo humanos y mejoran la calidad. Los motores utilizados en robótica industrial son

  • Motores de corriente alterna (CA)
  • Motores de corriente continua (CC)
  • Servomotores
  • Motores paso a paso.