¿Por qué los actuadores neumáticos (es decir, Air Muscles) se usan tan raramente en el campo de la robótica?

Una gran razón es que los neumáticos disponibles comercialmente no son muy precisos. En gran parte, esto se debe a que el aire es compresible, por lo que a medida que carga una junta neumática, se desvía y actúa como un resorte muy lento. Es difícil modular rápidamente la presión de aire en respuesta, por lo que un servo hipotético accionado neumáticamente tendría una dinámica bastante lenta y una precisión de seguimiento descuidada.

También es difícil sacar grandes fuerzas de la neumática. Cuando coloca energía en un sistema neumático, gran parte se destina a comprimir el aire, lo que lo calienta, lo que significa que convierte su energía en calor en lugar de movimiento útil. En muchos lugares, puede esperar ver neumática, en lugar de eso, ver hidráulica. El fluido hidráulico no es compresible y, por lo tanto, hace un mejor trabajo de transferencia de fuerza; La energía puesta en un sistema hidráulico no se pierde como calor.

Dicho esto, los actuadores neumáticos son realmente dominantes en la automatización industrial. La mayoría de las herramientas de apertura / cierre y los cambiadores de herramientas utilizados en la automatización de fábrica son neumáticos, y prácticamente todos los brazos de robots industriales tienen múltiples líneas de aire integradas específicamente para acomodarlos. Básicamente, los neumáticos se usan en lugares donde de otra manera necesitaría solenoides. Los neumáticos son más seguros y robustos que los solenoides accionados eléctricamente.

Soy más un experto en robótica de software que un experto en hardware, pero creo que la respuesta es una combinación de una mayor familiaridad con los servos que con la neumática, y la no linealidad de los actuadores neumáticos. Típicamente, la curva presión / fuerza de salida / distancia / rotación de salida para un actuador neumático no es lineal y, a veces, ni siquiera es una función uno a uno. Esto significa que necesita un sensor adicional para cerrar un bucle de retroalimentación alrededor de la salida, porque ejecutarlo en bucle abierto simplemente no es lo suficientemente repetible. Los servos, en general, hacen lo que les dices que hagan.

El actuador neumático es un dispositivo que se utiliza para convertir las fuentes de energía en movimientos mecánicos. Las fuentes de energía incluyen presión de fluido hidráulico, presión neumática y corriente eléctrica. El avance en la industria minera junto con una gran cantidad de aplicaciones puede tener implicaciones directas en el mercado global.

Algunos de los actores clave en el mercado global de actuadores neumáticos son: Elger Controls India Private Ltd, Rotork Plc, Auma Riester GmbH & Co, Timotion Technology Co. Ltd, Cair Euromatic Automation Pvt Ltd, Motion Systems Corp, Harmonic Drive LLC, Indelac Controls Inc, Top Line Process Equipment Co y Micromatic LLC.

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El actuador neumático es un dispositivo que utiliza para convertir las fuentes de energía en movimientos mecánicos. Las fuentes de energía incluyen presión de fluido hidráulico, presión neumática y corriente eléctrica. El avance en la industria minera junto con una gran cantidad de aplicaciones puede tener implicaciones directas en el mercado global. Además, la aplicación de actuadores no está limitada en la industria minera, sino que también se utiliza en la industria de defensa, la industria del cuidado de la salud y la industria del automóvil, entre otros.

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La razón principal para no utilizar ampliamente la neumática es que el tiempo de respuesta del sistema es demasiado lento y el tiempo de reacción del robot también es malo. ¡Estos dos cuellos de botella principales hacen que el rendimiento del controlador sea muy pobre! ¡Aunque el robot puede ser muy poderoso!

Un punto no cubierto hasta ahora es que los actuadores neumáticos son muy utilizados en aplicaciones de baja fuerza en las que la alta velocidad y cualquier exceso de fuerza causarían un problema. Las máquinas de embalaje y las aplicaciones de impresión se realizan comúnmente con actuadores neumáticos. Después de todo, puede recoger huevos de forma precisa y confiable con neumáticos, mientras que probablemente habría revuelto los huevos con una unidad hidráulica. El aire tiene una baja densidad y viscosidad en comparación con el aceite y, como resultado, las operaciones neumáticas pueden ser muy rápidas.