Aktuator Robot : Jenis, Desain, Cara Kerja & Aplikasinya

Kita tahu bahwa robot adalah perangkat elektromekanis yang canggih dan sangat cerdas yang dapat melakukan sejumlah tugas sehari-hari. Perangkat ini mampu merespon lingkungannya & membuat tindakan untuk mencapai tugas tertentu. Robot dibuat dengan komponen yang berbeda tetapi salah satu komponen penting adalah aktuator. Umumnya, aktuator digunakan di hampir setiap mesin di sekitar kita seperti sistem kontrol akses elektronik, vibrator ponsel, peralatan rumah tangga, kendaraan, robot & perangkat industri. Contoh aktuator umum adalah; motor listrik , jackscrews, motor stepper, stimulator otot dalam robot, dan banyak lagi. Artikel ini memberikan informasi singkat tentang penggerak robot - bekerja dengan aplikasi.

Apa itu Aktuator Robot?

Aktuator yang digunakan pada robot untuk membuat roda robot berputar atau sendi lengan robot berputar atau untuk membuka/menutup gripper robot dikenal sebagai aktuator robot. Ada berbagai jenis aktuator robot yang tersedia berdasarkan beban yang terlibat. Umumnya, beban dikaitkan dengan berbagai faktor seperti torsi, gaya, akurasi, kecepatan operasi, konsumsi daya & presisi. Prinsip kerja aktuator robot adalah mengubah energi menjadi gerak fisik dan sebagian besar aktuator menghasilkan gerak linier atau putar.

Jenis Aktuator Robot

Aktuator robot diklasifikasikan menjadi dua jenis sesuai dengan persyaratan gerak seperti gerak linier & gerak rotasi.

Untuk Gerak Linier:

Ada dua jenis aktuator yang digunakan pada robot untuk aktivitas gerak linier yaitu; aktuator linier dan aktuator solenoida.

Aktuator Linier

Aktuator linier dalam robotika digunakan untuk mendorong atau menarik robot seperti bergerak maju atau mundur & ekstensi lengan. Ujung aktif aktuator ini hanya terhubung ke lengan tuas robot untuk mengaktifkan gerakan tersebut. Aktuator ini digunakan dalam sejumlah aplikasi di industri robotika.

Aktuator Solenoid

Aktuator solenoida adalah aktuator linier tujuan khusus yang mencakup kait solenoida yang bekerja pada aktivitas elektromagnetik. Aktuator ini terutama digunakan untuk mengendalikan gerakan robot dan juga melakukan berbagai aktivitas seperti start & reverse, latch, push button, dll. Solenoid biasanya digunakan dalam aplikasi latch, valve, locks, dan push button yang dikendalikan secara normal oleh mikrokontroler eksternal.

Untuk Gerak Rotasi:

Ada tiga jenis aktuator yang digunakan pada robot untuk aktivitas gerak rotasi yaitu; Motor DC, motor servo, dan motor stepper.

Aktuator Motor DC

Aktuator motor DC umumnya digunakan untuk memutar gerak robot. Aktuator ini tersedia dalam berbagai ukuran dengan kemampuan menghasilkan torsi. Dengan demikian, dapat digunakan untuk mengubah kecepatan di seluruh gerakan berputar. Dengan menggunakan aktuator ini, berbagai aktivitas seperti pengeboran robot & gerakan kereta penggerak robot dilakukan.

Aktuator Servo

Aktuator motor servo dalam robotika terutama digunakan untuk mengontrol & memantau gerakan berputar. Ini adalah motor DC yang sangat unggul yang memungkinkan rotasi 360 derajat, tetapi putaran terus menerus tidak wajib. Aktuator ini hanya memungkinkan berhenti di seluruh gerakan berputar. Dengan menggunakan penggerak ini, aktivitas seperti memilih dan tempat dilakukan . Untuk mengetahui bagaimana Pilih Robot Tempat N bekerja klik pada link.

Aktuator Motor Stepper

Aktuator motor stepper sangat membantu dalam berkontribusi pada aktivitas berputar berulang di dalam robot. Jadi jenis aktuator ini merupakan kombinasi dari kedua aktuator motor DC & servo. Aktuator motor stepper ini digunakan dalam robot otomatisasi di mana pengulangan aktivitas diperlukan.

Desain Aktuator Robot

Kita tahu bahwa ada berbagai jenis aktuator yang digunakan dalam robot. Di sini kita akan membahas bagaimana merancang aktuator linier yang digunakan dalam robotika untuk mengubah gerak putar menjadi gerak linier tarik/dorong. Jadi gerakan ini dapat digunakan untuk menggeser, menjatuhkan, memiringkan atau mengangkat material atau mesin. Aktuator ini memberikan kontrol gerak yang bersih & aman yang sangat efisien & bebas perawatan.

Kekuasaan

Pertimbangan pertama saat merancang aktuator robot adalah Daya. Untuk mendapatkan daya mekanis yang keluar, sangat penting untuk memiliki daya masuk. Jadi, besarnya daya mekanis yang keluar dapat ditentukan oleh beban atau gaya yang akan dipindahkan.

Siklus

Siklus tugas dapat didefinisikan sebagai seberapa sering aktuator akan bekerja & jumlah waktu yang akan digunakan. Siklus kerja ditentukan oleh suhu aktuator saat bergerak karena daya hilang selama panas.

Ketika semua aktuator tidak sama, maka ada perbedaan dalam siklus tugasnya. Satu faktor lagi adalah beban, yang terutama berlaku untuk motor DC sedangkan faktor lain yang dapat menentukan siklus kerja adalah karakteristik pembebanan, usia & suhu lingkungan.

Efisiensi

Efisiensi aktuator hanya membantu dalam memahami cara kerjanya saat beroperasi. Jadi, efisiensi aktuator ditemukan dengan memisahkan daya mekanik yang dihasilkan oleh daya listrik.

Kehidupan Aktuator

Ada banyak faktor yang akan memperpanjang umur aktuator adalah; tetap berada dalam siklus tugas terukur, mengurangi beban samping, dan tetap berada di voltase, gaya, dan lingkungan ekstrem yang direkomendasikan.

Bekerja

Aktuator robot terutama dirancang untuk kemudahan penggunaan & efisiensi. Desain aktuator robot linier adalah bidang miring yang dimulai dengan sekrup timah berulir. Sekrup ini menyediakan tanjakan untuk menghasilkan gaya yang bekerja seiring dengan jarak yang lebih besar untuk memindahkan beban apa pun. Tujuan utama perancangan aktuator robot adalah untuk memberikan gerakan tarik/dorong. Jadi, energi yang dibutuhkan untuk memberikan gerakan adalah manual atau sumber energi apa pun seperti listrik, cairan, atau udara. Aktuator ini umumnya bergerak kursi mobil maju & mundur, pintu otomatis terbuka, drive disk komputer membuka dan menutup.

Kegagalan Aktuator Robot

Kegagalan aktuator robot terutama terjadi karena berbagai alasan. Jadi aktuator ini dapat mengalami kegagalan yang berbeda seperti sambungan yang macet atau sambungan yang terkunci, sambungan ayun bebas & hilangnya efisiensi aktuasi secara total atau sebagian. Jadi, kegagalan ini akan mempengaruhi perilaku robot jika pengontrol robot belum dirancang dengan toleransi kesalahan yang memadai.

Bagaimana Memilih Aktuator untuk Robot Anda?

Aktuator robot digunakan untuk tujuan yang berbeda, jadi ada banyak aspek yang perlu dipertimbangkan saat memilih aktuator seperti

Tujuan & Fungsionalitas yang Dimaksudkan

Jenis aktuator yang diperlukan untuk aplikasi tertentu terutama tergantung pada tujuan robot serta fungsionalitas yang dimaksudkan.

Persyaratan & Batasan Fisik

Setiap kali jenis aktuator diputuskan untuk digunakan, maka pengembang harus melihat persyaratan & batasan fisik. Karena berat & ukuran fisik aktuator memainkan peran kunci saat mengatur aktuator di robot, jika tidak, aktuator berat pada lengan robot kecil dapat menyebabkan lengan gagal karena beratnya sendiri.

Kekuatan & Kekuatan

Berdasarkan penggunaan khusus mereka, pengembang harus memastikan kekuatan dan kekuatan aktuator tertentu untuk melakukan tugas.

Protokol komunikasi

Protokol komunikasi juga harus dipertimbangkan saat memilih aktuator untuk robot. Banyak aktuator hanya mendukung komunikasi dengan PWM (modulasi lebar pulsa) sedangkan beberapa aktuator mendukung komunikasi serial.

Ruang & Opsi Pemasangan

Pengembang harus memverifikasi ruang pemasangan yang tersedia di atau pada robot & opsi pemasangan yang diberikan oleh aktuator itu sendiri. Karena beberapa jenis aktuator tersedia dengan perangkat keras pemasangan terpisah yang memungkinkan Anda memasang unit dalam orientasi yang berbeda sedangkan yang lain tersedia dengan titik pemasangan terintegrasi, yang dipasang pada posisi & orientasi tertentu.

Keuntungan

Keuntungan aktuator robot s meliputi berikut ini.

• Lebih sedikit biaya
• Perawatannya mudah.
• Ini akurat.
• Mudah dikendalikan.
• Efisiensi konversi daya tinggi.
• Aman & mudah dioperasikan
• Lebih sedikit kebisingan.
• Ini sangat bersih & sedikit polusi ke atmosfer.
• Ini sangat mudah dipelihara.

Kerugian aktuator robot termasuk berikut ini.

• Terlalu panas dalam kondisi tetap.
• Perlu keamanan khusus dalam lingkungan yang mudah terbakar.
• Perlu perawatan yang baik.
• Kebocoran cairan akan menimbulkan masalah ekologi.
• Keras & berisik.
• Kurangnya kontrol akurasi.
• Ini sangat sensitif terhadap getaran.

Aplikasi Aktuator Robot

Aplikasi aktuator robot antara lain sebagai berikut.

• Aktuator adalah komponen yang sangat signifikan dalam robotika yang mengubah energi eksternal menjadi gerakan fisik tergantung pada sinyal kontrol.
• Aktuator listrik dalam robotika digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi gerak putar atau linier
• Aktuator menghasilkan kekuatan yang robot menggunakan kekuatan ini untuk memindahkan diri mereka sendiri & objek lain.
• Aktuator dikaitkan dengan robotika, perangkat, atau lengan prostetik yang perlu digerakkan & ditekuk.
• Aktuator linier dalam robotika mengubah energi listrik menjadi gerak linier.
• Aktuator bertanggung jawab untuk mengendalikan & memindahkan sistem atau mekanisme.

Jadi, ini semua tentang robot aktuator – bekerja dengan aplikasi. Aktuator dalam robot merupakan komponen penting yang berfungsi sebagai sendi robot untuk menggerakkan robot berputar, lengan atas & bawah & mengubah energi menjadi gerakan mekanis . Sumber energi yang paling umum untuk menggerakkan aktuator adalah listrik, namun energi pneumatik & hidrolik juga dapat digunakan. Jadi, beberapa aktuator bertenaga hidrolik yang unik digunakan untuk menghasilkan daya tinggi & tahan goncangan. Berikut adalah pertanyaan untuk Anda, apa saja komponen berbeda yang digunakan dalam robot?