RDrive
Мотор для роботов
RDrive — это мотор для роботов манипуляторов. Мотор отличается оптимизированным размером и весом, благодаря чему его легко интегрировать даже в небольшие механизмы. Несмотря на компактный размер, эффективность и крутящий момент мотора не снижаются.
RDrive — это подходящий вариант для отраслей, где важно экономное использование рабочего пространства и расходных материалов, а также детальный контроль и точность.
Подобно костям в человеческой руке, подвижные сегменты механической руки соединены с помощью роботизированных суставов. И, подобно человеческой руке, каждая часть — это отдельная сложная система, состоящая из множества тесно связанных между собой мелких деталей. RDrive — это структура с замкнутой цепью. Она включает в себя двигатель, систему управления, систему обратной связи и редуктор.
Подобно костям в человеческой руке, подвижные сегменты механической руки соединены с помощью роботизированных суставов. И, подобно человеческой руке, каждая часть — это отдельная сложная система, состоящая из множества тесно связанных между собой мелких деталей. RDrive — это структура с замкнутой цепью. Она включает в себя двигатель, систему управления, систему обратной связи и редуктор.
Шаг 1
Контроллер получает команду от управляющего устройства и создает профиль движения.
Шаг 2
На основе этого профиля контроллер генерирует сигналы для двигателя. Он задает скорость и траекторию движения.
Шаг 3
Зубчатые передачи увеличивают выходной крутящий момент.
Шаг 4
Энкодер контролирует процесс и передает сообщение обратно на контроллер.
Шаг 5
Контроллер анализирует сигнал от датчика. В случае ошибки контроллер настраивает перемещение на заданные параметры.
На производительность робота влияют характеристики компонентов. Рассмотрим ключевые компоненты мотора для роботизированной механической руки RDrive:
Серводвигатель переменного тока.
Приводит в движение.
Если двигатель для робота отвечает следующим требованиям, ваш робот манипулятор точно будет работать на высоте.
Двигатель должен быть компактным и в то же время обеспечивать высокую мощность на выходе. Наиболее подходящими и надежными решениями здесь являются серводвигатели переменного или постоянного тока. Они отличаются от обычных двигателей тем, что основаны на управлении с обратной связью и двигаются только после получения сигнала. Для моторов RDrive мы используем серводвигатель переменного тока. В таблице ниже показаны преимущества таких двигателей для робототехники.
Разница между серводвигателями переменного и постоянного тока
Вес и размер | |
---|---|
AC Легче и меньше | |
DC Тяжелее и больше | |
Скорость и крутящий момент | |
AC Частота приложенного напряжения и количество магнитных полюсов определяют скорость. Адаптирован к высокому крутящему моменту | |
DC Напряжение питания при постоянной нагрузке пропорционально скорости. Менее приспособлен к высокому крутящему моменту | |
Стабильность | |
AC Более стабильный | |
DC Менее стабильный | |
Управление | |
AC Более продуманное управление | |
DC Простое управление | |
Цена | |
AC Дороже | |
DC Дешевле | |
Применение | |
AC Больше в сервосистемах без дополнительных требований (ЧПУ) | |
DC Сервосистемы, в которых сверхвысокая точность и повторение являются обязательными. (робототехника) | |
Шум | |
AC Довольно шумный | |
DC Менее шумный |
Параметр | AC | DC |
---|---|---|
Вес и размер | Легче и меньше | Тяжелее и больше |
Скорость и крутящий момент | Частота приложенного напряжения и количество магнитных полюсов определяют скорость. Адаптирован к высокому крутящему моменту | Напряжение питания при постоянной нагрузке пропорционально скорости. Менее приспособлен к высокому крутящему моменту |
Стабильность | Более стабильный | Менее стабильный |
Управление | Более продуманное управление | Простое управление |
Цена | Дороже | Дешевле |
Применение | Больше в сервосистемах без дополнительных требований (ЧПУ) | Сервосистемы, в которых сверхвысокая точность и повторение являются обязательными. (робототехника) |
Шум | Довольно шумный | Менее шумный |
Крутящий момент является основной характеристикой эффективности серводвигателя. Сколько силы может быть сгенерировано? Какова максимальная нагрузка для сервопривода? Это зависит от множества факторов — типа движения, редукторов, напряжения питания, скорости вращения вала, размера двигателя и т.д.
Мы создали 6 типов серводвигателей переменного тока для максимального соответствия разнообразным потребностям наших клиентов в зависимости от специфики их продукта.
Модель | RDrive 50 | RDrive 60 | RDrive 70 | RDrive 85 | RDrive 110 |
---|---|---|---|---|---|
Номинальная мощность | 65 W | 225 W | 155 W | 450 W | 450 W |
Номинальная скорость вращения | 55 rpm | 55 rpm | 30 rpm | 40 rpm | 20 rpm |
Напряжение питания | 48 V | 48 V | 48 V | 48 V | 48 V |
Действующее значение переменного тока | 1,6 A | 3,1 A | 5 A | 8,8 A | 9 A |
Рабочая температура | 0...35 °C | 0...35 °C | 0...35 °C | 0...35 °C | 0...35 °C |
Номинальный крутящий момент | 11 Nm | 39 Nm | 49 Nm | 108 Nm | 216 Nm |
Встроенный контроллер.
Управляет
Если мотор — это мускул, то схема управления — это мозг робота. Обычно эта схема основана на системе обратной связи контура управления: Контроллер передаёт команду двигателю, сравнивает фактические результаты с введёнными и, при необходимости, регулирует движения, скорость и траекторию. Чем ближе двигатель к нужному положению, тем медленнее он движется. Когда он достигает нужной точки, подача питания прекращается.
Контроллеры в RDrive одновременно маленькие и эффективные, что позволяет интегрировать их в компактный корпус серводвигателя. Продуманная конструкция экономит место, предотвращает использование дополнительных разъемов и снижает ЭМС (электромагнитную совместимость).
Встроенный контроллер.
Управляет
Если мотор — это мускул, то схема управления — это мозг робота. Обычно эта схема основана на системе обратной связи контура управления: Контроллер передаёт команду двигателю, сравнивает фактические результаты с введёнными и, при необходимости, регулирует движения, скорость и траекторию. Чем ближе двигатель к нужному положению, тем медленнее он движется. Когда он достигает нужной точки, подача питания прекращается.
Контроллеры в RDrive одновременно маленькие и эффективные, что позволяет интегрировать их в компактный корпус серводвигателя. Продуманная конструкция экономит место, предотвращает использование дополнительных разъемов и снижает ЭМС (электромагнитную совместимость).
Встроенные энкодеры.
Обеспечивают обратную связь
В роботизированной руке энкодер подобен приемнику или датчику обратной связи робота. Он определяет механическое движение двигателя, и то, как он меняет свое положение в пространстве и времени. Затем энкодер преобразует эту информацию в электрический импульс и посылает его в контроллер.
Датчики делятся на два "вида" — инкрементальные и абсолютные. Основное различие заключается в их подходе к отслеживанию.
Инкрементальному энкодеру для начала работы нужен ориентир. Другими словами, каждый раз, когда на датчик подается питание, энкодер не может сразу сообщить текущее положение и начинает отсчет с нуля, если только нет контрольной точки.
Датчик абсолютного отсчета генерирует уникальный код положения двигателя с помощью специальной шкалы и не нуждается в какой-либо калибровке. Как правило, инкрементальные энкодеры дешевле абсолютных, но последние имеют преимущество, которое трудно превзойти. Абсолютный энкодер не зависит от отключений электричества и не теряет позиционирование даже при разряде аккумулятора.
При выборе энкодера также настоятельно рекомендуется учитывать условия, в которых вы планируете использовать мотор для робота. Оптические сенсоры, в отличие от магнитных, устойчивы к электромагнитному воздействию, но сильно подвержены загрязнению пылью, влагой или вибрацией.
Магнитные энкодеры, используемые в RDrive, устойчивы к высоким температурам, вибрациям и неферромагнитным частицам. Сочетание двух энкодеров повышает точность и скорость всего процесса. В то время как один энкодер контролирует движение и частоту вращения выходного вала, другой передает данные о положении и частоте вращения ротора на контроллер. Связь с контроллером осуществляется по сети CAN.
Зубчатые передачи.
Поворачивают
Создание небольших, но мощных инструментов — это главное направление в промышленной робототехнике. Маленький двигатель может вращаться быстро, но не дает высокого крутящего момента. Именно здесь зубчатые передачи выполняют свою главную работу — они превращают высокую выходную скорость в высокий крутящий момент, и, в результате, повышают эффективность всего механизма. В моторах для роботов RDrive это передаточное отношение составляет 1:100. Таким образом, если серводвигатель генерирует 2 Нм входного крутящего момента, то выходной крутящий момент составит 200 Нм.
У некоторых серводвигателей нет коробки передач, поэтому она должна быть интегрирована отдельно. Это увеличивает риск отказов сцепления, несоответствия деталей и снижения общей эффективности мотора. Поэтому такие серводвигатели не лучший выбор для роботов.
В RDrive редукторы уже встроены. Интеграция позволила уменьшить размер роботизированной руки RDrive и гарантирует слаженную работу всех деталей.
Мы также решили проблему обратного хода. Расстояние между зубьями шестерен часто приводит к потере движения, снижению скорости и неточному позиционированию. Для поддержания быстроты и точности в сервомоторах RDrive используется гармоническая коробка передач с нулевым обратным ходом.
Волновая или гармоническая коробка передач состоит из наружного неподвижного кольца, внутреннего гибкого кольца и эллиптического генератора волн со стальными шарикоподшипниками. Такая конструкция позволяет достичь минимального обратного хода при точном управлении движением и высоком крутящем моменте. В приводе RDrive обратный ход составляет 0,3 аркмин.
Итак, подведем итоги. Почему RDrive?
Все в одном
В мотор для роботов RDrive входят редукторы, энкодер и контроллер. Такая интеграция:
Компактный и легкий
Компактная конструкция RDrive уменьшает пространство, которое занимают Ваши роботы. Выберите размер, который больше всего соответствует Вашим целям:
Эффективный и точный
Каждая деталь RDrive была разработана с учетом главной идеи робототехники — высокая точность при меньших размерах.
Надежный и удобный
RDrive — это простая в интеграции система. Это как высокотехнологичная головоломка, которую вы можете использовать для старта собственного производства роботов или модернизации уже существующих моделей:
Оставьте нам сообщение, и мы свяжемся с вами в течение следующих 24 часов.
Send request
Мы вышлем вам калькулятор ROI для PULSE75 в течение следующих 24 часов.