機(jī)器人執(zhí)行器有哪些類型?機(jī)器人未來應(yīng)具備什么能力?
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機(jī)器人將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象,通過這篇文章,小編希望大家可以對(duì)機(jī)器人執(zhí)行器、機(jī)器人未來應(yīng)具備的能力的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一、什么是機(jī)器人
機(jī)器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機(jī)器。歷史上最早的機(jī)器人見于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營造的木偶機(jī)器人,施有機(jī)關(guān),有坐、起、拜、伏等能力。
機(jī)器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險(xiǎn)、繁重、復(fù)雜的工作,提高工作效率與質(zhì)量,服務(wù)人類生活,擴(kuò)大或延伸人的活動(dòng)及能力范圍。
二、機(jī)器人執(zhí)行器
機(jī)器人執(zhí)行器大概共有三種類型的執(zhí)行器,這三種執(zhí)行器分別是氣動(dòng)執(zhí)行器、液壓執(zhí)行器和電動(dòng)執(zhí)行器。下面,我們來詳細(xì)看看這三種執(zhí)行器的內(nèi)容。
首先是氣動(dòng)執(zhí)行器,這些執(zhí)行器使用壓縮空氣來發(fā)揮作用。只需很少的活動(dòng)部件,它們便是可靠且易于維護(hù)的。他們無法控制其他類型的速度,位置和精度,但它們是倉儲(chǔ)任務(wù)的理想選擇,例如揀選和存儲(chǔ)。
其次是液壓執(zhí)行器,對(duì)于重負(fù)載的大型機(jī)器人,這是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。他們使用通過空氣而不是空氣泵送的油基流體來提供運(yùn)動(dòng)。盡管它們比其他類型的傳感器更大,噪音更大,但它們是準(zhǔn)確的,但隨著時(shí)間的推移會(huì)引起流體泄漏。
最后是電動(dòng)執(zhí)行器,電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。這些是當(dāng)今所有機(jī)器人類別中最常見的類型,因?yàn)殡娏κ且环N相對(duì)豐富的資源。它們還可以在各種尺寸的機(jī)器人中發(fā)揮出色的性能,相對(duì)于其功率輸出而言緊湊,易于維護(hù)并且?guī)缀趿阄廴尽?
盡管電動(dòng)執(zhí)行器在機(jī)器人技術(shù)中是最常見的并且具有最廣泛的功能,但它們可能在包含爆炸物的環(huán)境中構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)。與其他類型的電動(dòng)機(jī)相比,它們還需要更復(fù)雜的命令系統(tǒng)。
三、機(jī)器人未來需具備的能力
機(jī)器人在現(xiàn)在已經(jīng)得到了一定的發(fā)展,那么在未來,或者說,我們期盼機(jī)器人具備什么樣的能力呢?
(一)動(dòng)態(tài)電源模式
動(dòng)態(tài)功耗模型的開發(fā)是機(jī)器人能耗中最普遍的新興趨勢(shì)之一。商用機(jī)器人很少會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)以一致的水平工作,因此也應(yīng)調(diào)整其能耗。因此,自動(dòng)調(diào)整電源模式的機(jī)器人變得越來越流行。
當(dāng)今的工業(yè)機(jī)器人通常具有兩種節(jié)能模式:待機(jī)和休眠。這些設(shè)置可以節(jié)省很多電量,但是仍然需要改進(jìn)。在未來幾年中,制造商可能會(huì)使用更少的能源機(jī)器人來尋求更廣泛的節(jié)能模式或待機(jī)模式。
機(jī)器人在這些設(shè)置之間進(jìn)行切換的方式更有可能發(fā)生變化。內(nèi)置傳感器將使機(jī)器人可以更緊密地監(jiān)控使用情況并自動(dòng)做出反應(yīng)。機(jī)器人將在整個(gè)工作日內(nèi)在各種電源模式之間切換,而無需人工干預(yù)。
(二)新型機(jī)械加工
工業(yè)設(shè)施將開始尋找新的,也許是非傳統(tǒng)的機(jī)器人功能來減少能耗。通過改變機(jī)器人移動(dòng)和與其他物體交互的方式,制造商可以用更少的功率實(shí)現(xiàn)相同的生產(chǎn)率。在這方面的實(shí)質(zhì)性改進(jìn)可能需要完全脫離傳統(tǒng)的機(jī)械工藝。
例如,2017年,耐克開始實(shí)施一種使用靜電來抓取材料的機(jī)器人。 此過程稱為電焊接,不僅可以提高精度,而且可以減少機(jī)器中活動(dòng)部件的數(shù)量。更少的機(jī)械運(yùn)動(dòng)意味著更少的阻力和扭矩,并且需要更少的能量。
人體肌肉骨骼系統(tǒng)顯然是機(jī)器人靈感的來源,但它可能不是最好的。這種系統(tǒng)中的多個(gè)接頭和壓力點(diǎn)可能需要大量的能量。在接下來的幾年中,越來越多的獨(dú)特的機(jī)器人技術(shù)使用更少的電量將變得越來越流行。
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