रोबोट एक्ट्यूएटर: प्रकार, डिजाइन, कार्य और इसके अनुप्रयोग

हम जानते हैं कि रोबोट उन्नत और अत्यधिक बुद्धिमान विद्युत उपकरण हैं जो कई दैनिक कार्य कर सकते हैं। यह उपकरण अपने परिवेश पर प्रतिक्रिया करने और किसी विशिष्ट कार्य को प्राप्त करने के लिए कार्य करने में सक्षम है। रोबोट विभिन्न घटकों से बने होते हैं लेकिन एक महत्वपूर्ण घटक एक्चुएटर है। आमतौर पर, हमारे आस-पास की लगभग हर मशीन में एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है जैसे इलेक्ट्रॉनिक एक्सेस कंट्रोल सिस्टम, मोबाइल फोन वाइब्रेटर, घरेलू उपकरण, वाहन, रोबोट और औद्योगिक उपकरण। सामान्य एक्चुएटर उदाहरण हैं; विद्युत मोटर्स , जैकस्क्रूज़, स्टेपर मोटर्स, रोबोट के भीतर पेशीय उत्तेजक, और बहुत कुछ। यह लेख a . के बारे में संक्षिप्त जानकारी देता है रोबोट एक्चुएटर - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

रोबोट एक्ट्यूएटर क्या है?

एक एक्ट्यूएटर जो रोबोट में रोबोट के पहियों को घुमाने या रोबोट आर्म जोड़ों को मोड़ने या रोबोट के ग्रिपर को खोलने / बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है, रोबोट एक्ट्यूएटर के रूप में जाना जाता है। इसमें शामिल भार के आधार पर विभिन्न प्रकार के रोबोटिक एक्ट्यूएटर उपलब्ध हैं। आम तौर पर, भार विभिन्न कारकों जैसे टोक़, बल, सटीकता, संचालन की गति, बिजली की खपत और परिशुद्धता से जुड़ा होता है। रोबोट एक्ट्यूएटर का कार्य सिद्धांत ऊर्जा को भौतिक गति में बदलना है और अधिकांश एक्ट्यूएटर रैखिक या रोटरी गति उत्पन्न करते हैं।

रोबोटिक एक्चुएटर्स के प्रकार

गति की आवश्यकताओं के अनुसार रोबोटिक एक्ट्यूएटर्स को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है जैसे रैखिक गति और घूर्णी गति।

रैखिक गति के लिए:

रोबोट में रैखिक गति गतिविधि के लिए दो प्रकार के एक्चुएटर का उपयोग किया जाता है; रैखिक एक्ट्यूएटर और सोलनॉइड एक्ट्यूएटर।

लीनियर एक्चुएटर्स

रोबोटिक्स में लीनियर एक्चुएटर्स का उपयोग रोबोट को आगे या पीछे ले जाने और आर्म एक्सटेंशन को आगे बढ़ाने या खींचने के लिए किया जाता है। इस तरह की गति को सक्रिय करने के लिए इस एक्ट्यूएटर का सक्रिय अंत रोबोट के लीवर आर्म से जुड़ा हुआ है। इन एक्चुएटर्स का उपयोग रोबोटिक्स उद्योग में कई अनुप्रयोगों में किया जाता है।

सोलेनॉइड एक्चुएटर्स

सोलेनॉइड एक्ट्यूएटर्स विशेष-उद्देश्य वाले रैखिक एक्ट्यूएटर हैं जिनमें एक सोलनॉइड कुंडी शामिल होती है जो विद्युत चुम्बकीय गतिविधि पर काम करती है। इन एक्चुएटर्स का उपयोग मुख्य रूप से रोबोट की गति को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है और यह विभिन्न गतिविधियाँ भी करता है जैसे स्टार्ट और रिवर्स, लैच, पुश बटन, आदि। सोलेनोइड्स का उपयोग आमतौर पर कुंडी, वाल्व, लॉक और पुश बटन के अनुप्रयोगों में किया जाता है जो कि हैं बाहरी माइक्रोकंट्रोलर द्वारा सामान्य रूप से नियंत्रित किया जाता है।

घूर्णी गति के लिए:

घूर्णी गति गतिविधि के लिए रोबोट में तीन प्रकार के एक्चुएटर का उपयोग किया जाता है; डीसी मोटर, सर्वो मोटर और स्टेपर मोटर।

डीसी मोटर एक्ट्यूएटर्स

डीसी मोटर एक्चुएटर्स का उपयोग आमतौर पर रोबोटिक गति को मोड़ने के लिए किया जाता है। ये एक्चुएटर्स विभिन्न आकारों में टॉर्क जनरेशन क्षमता के साथ उपलब्ध हैं। इस प्रकार, इसका उपयोग घूर्णन गतियों के दौरान गति बदलने के लिए किया जा सकता है। इन एक्चुएटर्स का उपयोग करके, रोबोटिक ड्रिलिंग और रोबोट ड्राइव ट्रेन गति जैसी विभिन्न गतिविधियाँ की जाती हैं।

सर्वो एक्चुएटर्स

रोबोटिक्स में सर्वो मोटर एक्ट्यूएटर्स का उपयोग मुख्य रूप से घूर्णन गति को नियंत्रित और मॉनिटर करने के लिए किया जाता है। ये बहुत बेहतर डीसी मोटर हैं जो 360 डिग्री रोटेशन की अनुमति देते हैं, लेकिन निरंतर क्रांति अनिवार्य नहीं है। यह एक्ट्यूएटर केवल एक घूर्णन गति के दौरान रुकने की अनुमति देता है। इस एक्ट्यूएटर का उपयोग करके, पिक एंड प्लेस जैसी गतिविधि की जाती है . यह जानने के लिए कि कैसे एन प्लेस रोबोट चुनें काम करता है लिंक पर क्लिक करें।

स्टेपर मोटर एक्ट्यूएटर्स

स्टेपर मोटर एक्ट्यूएटर रोबोट के भीतर दोहरावदार घूर्णन गतिविधियों में योगदान करने में सहायक होते हैं। तो इस प्रकार के एक्चुएटर DC और सर्वो मोटर एक्चुएटर्स दोनों का एक संयोजन हैं। इन स्टेपर मोटर एक्ट्यूएटर्स का उपयोग ऑटोमेशन रोबोट में किया जाता है जहां गतिविधि की पुनरावृत्ति आवश्यक होती है।

रोबोट एक्ट्यूएटर डिजाइन

हम जानते हैं कि रोबोट में विभिन्न प्रकार के एक्चुएटर का उपयोग किया जाता है। यहां हम चर्चा करने जा रहे हैं कि एक रैखिक एक्ट्यूएटर को कैसे डिजाइन किया जाए जो रोबोटिक्स में घूर्णन गति को पुल/पुश रैखिक गति में बदलने के लिए उपयोग किया जाता है। तो इस गति का उपयोग सामग्री या मशीनों को स्लाइड, ड्रॉप, झुकाव या उठाने के लिए किया जा सकता है। ये एक्चुएटर्स स्वच्छ और सुरक्षित गति नियंत्रण प्रदान करते हैं जो बहुत ही कुशल और रखरखाव मुक्त है।

शक्ति

रोबोट एक्ट्यूएटर डिजाइन करते समय पहला विचार पावर है। यांत्रिक शक्ति को प्राप्त करने के लिए, शक्ति का होना आवश्यक है। इसलिए, यांत्रिक शक्ति की मात्रा को स्थानांतरित करने के लिए भार या बल द्वारा परिभाषित किया जा सकता है।

साइकिल शुल्क

कर्तव्य चक्र को परिभाषित किया जा सकता है कि एक्चुएटर कितनी बार काम करेगा और वह कितना समय उपयोग करेगा। ड्यूटी चक्र एक्चुएटर के तापमान द्वारा निर्धारित किया जाता है जब यह गति में होता है क्योंकि पूरे गर्मी में बिजली खो जाती है।

जब सभी एक्चुएटर एक जैसे नहीं होते हैं, तो उनके कर्तव्य चक्रों में अंतर होता है। एक और कारक लोड है, जो विशेष रूप से डीसी मोटर्स के लिए सच है जबकि अन्य कारक जो कर्तव्य चक्र निर्धारित कर सकते हैं वे हैं लोडिंग विशेषताओं, आयु और परिवेश का तापमान।

क्षमता

एक्चुएटर दक्षता बस यह समझने में मदद करती है कि ऑपरेशन के दौरान यह कैसे काम करेगा। तो, विद्युत शक्ति द्वारा उत्पन्न यांत्रिक शक्ति को अलग करके एक्चुएटर की दक्षता पाई जाती है।

एक्ट्यूएटर लाइफ

कई कारक हैं जो एक्चुएटर के जीवन का विस्तार करेंगे; रेटेड कर्तव्य चक्र में रहना, साइड लोड को कम करना, और अनुशंसित वोल्टेज, बल और चरम वातावरण में रहना।

कार्यरत

रोबोट एक्ट्यूएटर्स मुख्य रूप से उपयोग में आसानी और दक्षता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। एक रैखिक रोबोट एक्ट्यूएटर का डिज़ाइन झुका हुआ विमान है जो थ्रेडेड लीड स्क्रू से शुरू होता है। यह पेंच बल उत्पन्न करने के लिए एक रैंप प्रदान करता है जो किसी भी भार को स्थानांतरित करने के लिए बड़ी दूरी के साथ काम करता है। रोबोट एक्ट्यूएटर डिजाइन का मुख्य उद्देश्य पुल/पुश मोशन प्रदान करना है। तो, गति प्रदान करने के लिए आवश्यक ऊर्जा मैनुअल या कोई ऊर्जा स्रोत जैसे बिजली, तरल पदार्थ या वायु है। ये एक्चुएटर्स आम तौर पर चलते हैं कार सीट आगे और पीछे, स्वचालित दरवाजे खोलें, कंप्यूटर डिस्क ड्राइव खोलना और बंद करना।

रोबोट एक्चुएटर विफलता

रोबोट एक्चुएटर विफलता मुख्य रूप से कई कारणों से होती है। तो ये एक्चुएटर्स विभिन्न विफलताओं का अनुभव कर सकते हैं जैसे अटके हुए जोड़ या लॉक, फ्री-स्विंगिंग जोड़ और एक्चुएशन दक्षता का कुल या आंशिक नुकसान। इसलिए, ये विफलताएं रोबोट के व्यवहार को प्रभावित करेंगी यदि रोबोट के नियंत्रक को पर्याप्त दोष सहिष्णुता के साथ डिज़ाइन नहीं किया गया है।

अपने रोबोट के लिए एक्चुएटर कैसे चुनें?

रोबोट एक्ट्यूएटर्स का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है, इसलिए एक्ट्यूएटर्स का चयन करते समय विचार करने के लिए कई पहलू हैं जैसे

उद्देश्य और इच्छित कार्यक्षमता

एक निर्दिष्ट एप्लिकेशन के लिए आवश्यक एक्चुएटर प्रकार मुख्य रूप से रोबोट के उद्देश्य के साथ-साथ इच्छित कार्यक्षमता पर निर्भर करता है।

शारीरिक आवश्यकताएं और बाधाएं

जब भी एक्चुएटर के प्रकार का उपयोग करने का निर्णय लिया जाता है, तो डेवलपर्स को भौतिक आवश्यकताओं और बाधाओं को देखना चाहिए। क्योंकि रोबोट में एक्चुएटर की व्यवस्था करते समय एक्चुएटर का वजन और भौतिक आकार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है अन्यथा एक छोटे रोबोटिक हाथ पर एक भारी एक्ट्यूएटर हाथ को अपने वजन में विफल कर सकता है।

मज़बूती शक्ति

अपने विशेष उपयोग के आधार पर, डेवलपर्स को कार्य करने के लिए एक निर्दिष्ट एक्ट्यूएटर की ताकत और शक्ति सुनिश्चित करनी चाहिए।

संचार प्रोटोकॉल

रोबोट के लिए एक्चुएटर का चयन करते समय संचार प्रोटोकॉल पर भी विचार किया जाना चाहिए। कई एक्चुएटर बस के साथ संचार का समर्थन करते हैं पीडब्लूएम (पल्स चौड़ाई मॉडुलन) जबकि कुछ एक्चुएटर्स धारावाहिक संचार का समर्थन करते हैं।

बढ़ते स्थान और विकल्प

डेवलपर्स को रोबोट में या उस पर प्राप्य बढ़ते स्थान और एक्चुएटर द्वारा दिए गए माउंटिंग विकल्पों को सत्यापित करना चाहिए। क्योंकि कुछ प्रकार के एक्चुएटर अलग माउंटिंग हार्डवेयर के साथ उपलब्ध होते हैं जो आपको यूनिट को अलग-अलग ओरिएंटेशन के भीतर माउंट करने की अनुमति देते हैं जबकि अन्य एकीकृत माउंटिंग पॉइंट्स के साथ उपलब्ध होते हैं, जो एक विशेष स्थिति और ओरिएंटेशन में स्थापित होते हैं।

लाभ

रोबोट एक्चुएटर लाभ एस में निम्नलिखित शामिल हैं।

• कम लागत
• इसका रखरखाव आसान है।
• ये सटीक हैं।
• नियंत्रित करने में आसान।
• बिजली रूपांतरण दक्षता अधिक है।
• सुरक्षित और संचालित करने में आसान
• कम शोर।
• ये बहुत साफ और वातावरण के लिए कम प्रदूषण हैं।
• इन्हें मेंटेन करना बहुत आसान है।

रोबोट एक्ट्यूएटर नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• निश्चित परिस्थितियों में ओवरहीटिंग।
• ज्वलनशील वातावरण में विशेष सुरक्षा की आवश्यकता है।
• अच्छे रखरखाव की जरूरत है।
• द्रव रिसाव पारिस्थितिक समस्याएं पैदा करेगा।
• जोर से और शोर।
• सटीकता नियंत्रण का अभाव।
• ये कंपन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं।

रोबोट Actuator अनुप्रयोग

रोबोट एक्चुएटर्स के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• रोबोटिक्स में एक्चुएटर एक बहुत ही महत्वपूर्ण घटक है जो नियंत्रण संकेतों के आधार पर बाहरी ऊर्जा को भौतिक गति में बदलता है।
• रोबोटिक्स में विद्युत एक्ट्यूएटर्स का उपयोग विद्युत ऊर्जा को रोटरी या रैखिक गति में बदलने के लिए किया जाता है
• एक्चुएटर्स बल उत्पन्न करते हैं जो रोबोट इस बल का उपयोग स्वयं और अन्य वस्तुओं को स्थानांतरित करने के लिए करते हैं।
• एक्चुएटर रोबोटिक्स, उपकरणों या कृत्रिम हथियारों से जुड़े होते हैं जिन्हें हिलने और मोड़ने की आवश्यकता होती है।
• रोबोटिक्स के भीतर रैखिक एक्ट्यूएटर विद्युत ऊर्जा को रैखिक गति में बदलते हैं।
• एक एक्ट्यूएटर एक सिस्टम या तंत्र को नियंत्रित करने और स्थानांतरित करने के लिए जिम्मेदार होता है।

इस प्रकार, यह सब एक रोबोट के बारे में है एक्ट्यूएटर - वर्किंग अनुप्रयोगों के साथ। रोबोट के भीतर एक्चुएटर एक आवश्यक घटक है जो रोबोट को घुमाने, हाथ ऊपर और नीचे ले जाने के लिए रोबोट के लिए संयुक्त के रूप में काम करता है और यह ऊर्जा को यांत्रिक गतियों में बदलता है . पावर एक्ट्यूएटर्स के लिए सबसे आम ऊर्जा स्रोत बिजली है, हालांकि वायवीय और हाइड्रोलिक ऊर्जा का भी उपयोग किया जा सकता है। तो, कुछ अद्वितीय हाइड्रोलिक-पावर्ड एक्ट्यूएटर का उपयोग उच्च शक्ति उत्पन्न करने के लिए किया जाता है और सदमे प्रतिरोधी होते हैं। यहां आपके लिए एक प्रश्न है कि रोबोट में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न घटक क्या हैं?