Файл: Основы робототехники.pptx

Инструменты, материалы и оборудование

Электронные компоненты

Светодиод

Соединители

Разъемы смещения изоляции (IDC)

Сетевой разъем RJ45

Сетевой разъем является соединителем электронной аппаратуры, через который на нее поступает электропитание. От сетевых разъемов напрямую зависят не только надежность работы техники, но и качество переданного сигнала.

Инструменты, материалы и оборудование

Механические компоненты и двигатели

Шестерня

Двигатель

Инструменты, материалы и оборудование

Механические компоненты и двигатели

Шестерня

Двигатель

Деталь, которая применяется в механизмах зубчатой передачи и выполняет основную функцию – передает вращательное движения между валами, при помощи зацепление с зубьями соседней шестерни.

Инструменты, материалы и оборудование

Механические компоненты и двигатели

Шестерня

Двигатель

Выбор двигателя для робота напрямую зависит от задач, которые должен выполнять робот. Двигатель (мотор) может входить в состав привода или отдельно быть приводом.

Привод может быть определен как устройство, которое преобразует энергию (в робототехнике это, как правило, электрическая энергия) в физические движения.

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Состоит из колёсной пары обычно с разным числом зубьев. Оси зубчатых колёс в цилиндрической передаче параллельны. Отношение чисел зубьев называется передаточным отношением. Малое зубчатое колесо называется шестернёй, большое — колесом

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

---

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Деталь, которая применяется в механизмах зубчатой передачи и выполняет основную функцию – передает вращательное движения между валами, при помощи зацепление с зубьями соседней шестерни.

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Имеет скрещивающиеся оси вращения. Большие передаточные числа получаются из-за соотношения числа зубьев колеса и числа заходов червяка. Червяки используются одно-, двух- или четырехзаходные. Особенностью червячной передачи является передача вращения только от червяка к червячному колесу.

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Образовано зубчатым колесом и рейкой.

Преобразует вращательное движение в поступательное и наоборот.

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Применяется при перекрещивающихся валах. Из-за точечного контакта зубья зацепления подвержены повышенному износу под нагрузкой.

Инструменты, материалы и оборудование

Шестерня

Цилиндрическая передача

Коническое зацепление

Червячная передача

Реечное зацепление

Винтовая передача

Планетарные передачи

Типы зубчатых передач, используемых в робототехнике:

Обычно имеется неподвижное наружное колесо с внутренней резьбой, центральное колесо и водило с сателлитами, которые перемещаются по окружности неподвижного колеса и вращают центральное. Вращение передаётся от водила к центральному колесу или наоборот.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

---

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Двигатели переменного тока используются в основном в промышленных помещениях, где требуется очень высокий крутящий момент. Прежде всего там, где моторы подключены к электросети.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Хотя двигатели постоянного тока очень быстро вращаются, большинство из них не очень мощные. Такие двигатели для робота имеют низкий крутящий момент

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Это двигатель постоянного тока в сочетании с коробкой передач. Она работает, чтобы уменьшить скорость двигателя и увеличить крутящий момент.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Они поворачиваются на определенный угол поворота. И часто используются в более дорогих моделях дистанционного управления средствами для управления или контроля полета. Серводвигатели лучше всего подходят для создания небольших шагающих роботов.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Шаговый двигатель вращается на определенные “ступени” (конкретные градусы). Число ступеней и размер шага зависит от нескольких факторов. Шаговые двигатели для робота в сочетании с контроллером шагового электродвигателя могут дать очень точное угловое движение.

---

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Линейный привод производит линейное движение (движение вдоль одной прямой линии). Линейный привод часто состоит из двигателя постоянного тока, подключенного к червячной передаче. Когда двигатель вращается, то крепление на винте будет либо ближе или дальше от двигателя.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Соленоид состоит из катушки намотанной вокруг подвижного сердечника. Когда катушка находится под напряжением, сердечник отталкивается от магнитного поля и производит движения в одном направлении. Несколько катушек или некоторые механические механизмы потребуются для того, чтобы обеспечить движение в двух направлениях.

Инструменты, материалы и оборудование

Двигатель

Двигатель переменного тока

Двигатели постоянного тока

Мотор редуктор постоянного тока

Серводвигатель

Шаговый двигатель

Линейный привод

Соленоид

Пневматические и гидравлические приводы

Пневматические и гидравлические приводы с помощью воздуха или жидкости (например воды или масла), служат для того чтобы двигаться линейно. Эти типы приводов могут иметь очень длинный ход, большую мощность и высокую скорость.

Инструменты, материалы и оборудование

Конструкционные материалы

Дерево

Металл

При проектировании роботов необходимо выбрать материал для корпуса робота. У каждого материала есть свои особенности, преимущества и недостатки.

Алюминий

Сталь

Медь

Синтетические материалы

Композиционные материалы

ПВХ

Пенопласт

Картон

Бронза

Латунь

Плексиглас

Инструменты, материалы и оборудование

Конструкционные материалы

Дерево

Металл

При проектировании роботов необходимо выбрать материал для корпуса робота. У каждого материала есть свои особенности, преимущества и недостатки.

---

Алюминий

Сталь

Медь

Синтетические материалы

Композиционные материалы

ПВХ

Пенопласт

Картон

Бронза

Латунь

Плексиглас

Дерево – лучший материал на начальном этапе робототехнического проектирования. Этот материал легкий, достаточно прочный, простой в работе, дешевый. Даже если планируется использовать металл или пластик в будущей конструкции, дерево может пригодиться для создания прототипов.

Инструменты, материалы и оборудование

Конструкционные материалы

Дерево

Металл

При проектировании роботов необходимо выбрать материал для корпуса робота. У каждого материала есть свои особенности, преимущества и недостатки.

Алюминий

Сталь

Медь

Синтетические материалы

Композиционные материалы

ПВХ

Пенопласт

Картон

Бронза

Латунь

Плексиглас

Существует 80 различных чистых металлов, каждый из которых имеет различные свойства. В робототехническом конструировании используется лишь несколько чистых металлов, в большей степени применяются легированные металлы. Легирование – это процесс соединения двух или более элементов, по меньшей мере, один из которых является металлом, и где полученный материал обладает металлическими свойствами.

Инструменты, материалы и оборудование

---