Si pudiera diseñar un mecanismo de contrapeso para un brazo de robot, ¿valdría la pena implementarlo o sería mejor centrarse exclusivamente en los actuadores?

Answer 1

Un contrapeso es una gran solución para problemas relacionados con el par, también ahorra energía al hacer que un actuador necesite más corriente para levantar una carga contra la gravedad, pero lo más importante para reducir la brecha entre la velocidad de elevación y la velocidad de descenso que no se puede resolver centrándose solo en actuadores

Cuando se supone que un manipulador levanta una carga, funciona contra la gravedad, la velocidad del actuador puede disminuir como Potencia = Torque * Velocidad angular , y en algunos casos la velocidad cae para que el par aumente para levantar la carga, pero cuando el manipulador está bajando necesita un par mucho menor, y en consecuencia aumenta la velocidad.

Cuando eso sucede, un manipulador no puede mantener una velocidad constante en todo momento y la variación de la velocidad de cálculo (debido al cambio de carga con la posición del manipulador) siempre es un desafío para los ingenieros de control, la solución es diseñar un sistema de contrapeso simple para compensar para la variación de velocidad, un sistema de contrapeso simple atrapará dos pájaros de un tiro, reducirá la velocidad de descenso y aumentará la velocidad de elevación en la misma cantidad, lo que hace que la variación de velocidad sea dos veces menor

Un resorte, por ejemplo, puede usarse como un mecanismo de contrapeso como un dispositivo de almacenamiento de energía que almacena el exceso de energía ejercida en los enlaces cuando están bajando y la devuelve al manipulador / enlace cuando sube

Answer 2

Bueno, no debería hacerlo si no es necesario, la razón por la que tiene un mecanismo de contrapeso en los robots de servicio pesado es para que los motores no necesiten compensar cada vez el peso de los brazos pesados ​​y, a cambio, reduce el poder consumido. Un brazo de robot industrial de 40 kg consume casi la misma potencia que un robot con una carga útil mucho mayor, por ejemplo, de aproximadamente 300–500 kg si se contrarresta con un contrapeso.

Para ver dicho mecanismo, revise el robot de ABB que es IRB 8700, en la parte posterior del robot verá un enorme mecanismo de contrapeso que está conectado al tercer eje.

Espero, por ejemplo, las ayudas.

Salud !

Answer 3

No, a menos que el propósito del brazo fuera moverse solo en uno o dos ejes, pero eso casi anula el propósito de usar un brazo robótico en primer lugar. Solo luchas contra la gravedad cuando subes. Por lo tanto, el contrapeso funcionará contra usted cuando vaya hacia abajo, a la izquierda, a la derecha o al girar sobre cualquier eje.

El objetivo de cualquier brazo robótico es garantizar la repetibilidad de una tarea simple que debe llevarse a cabo en numerosas ocasiones. Por lo tanto, la precisión es un problema mayor que cualquier otra cosa. Un contrapeso podría significar que podría levantar más en dirección vertical, pero sufriría en cualquier otro lado. Además, el espacio generalmente no está de su lado, por lo que un contrapeso tampoco tiene mucho sentido.

Solo encuentra un robot con motores más grandes.

Answer 4

Hay una compensación cuando se trata de equilibrar. Entre inercia y fuerza gravitacional. Debe calcular y decidir. También para múltiples dof es difícil superar el problema con el equilibrio pasivo. En algunos casos, el equilibrio también contribuye a amortiguar la vibración, lo que puede mejorar la precisión.

Answer 5

Mantenlo simple.

Las grandes grullas las tienen. Básicamente, son solo pesas en una plataforma rodante las que se mueven de un lado a otro.

Dos cámaras y una bomba de agua. Un servo simple con un peso. Hay muchas formas de diseñar tal cosa.

El problema es que, a menos que el brazo del robot sea grande y lento, y pueda tomarse el tiempo mecánico para ajustar el mecanismo de contrapeso mientras mide el peso de lo que lleva, entonces no veo ningún punto. Mira los robots industriales como Kuka. Actuadores de alta gama.

Tienen una alta relación de transmisión y probablemente usan engranajes helicoidales.

El único uso que puedo imaginar es si el brazo de su robot es móvil y no está firmemente sujeto al suelo.

No soy un experto en este campo, pero manténgalo simple y útil. Un peso fijo para equilibrar el brazo puede tener mérito.

Answer 6

En realidad, no necesitará un contrapeso si usa un servomotor, que básicamente funciona con actuadores, así que concéntrese en los actuadores, ese es mi consejo

Answer 7

La estabilización giroscópica sería lo único en lo que podría pensar en este momento para ayudar con el equilibrio. Todo el brazo necesitaría estar sentado sobre gimbals para poder trabajar con tu guiñada, balanceo, cabeceo y rango de movimiento. Un sistema como este agregaría peso y puede o no valer la pena dependiendo de la complejidad del sistema.

Answer 8

Piensa en los accuadores, hombre, pero la hidráulica sería muy mala por el poder. El único problema sería un reservorio para el aceite hidráulico. La bomba hidráulica y el motor para cargar la bomba.