Pengekod magnet ialah sensor yang menggunakan perubahan dalam medan magnet untuk mengukur sudut putaran, arah dan kelajuan. Secara ringkas, ia bertindak sebagai 'proprioceptor' robot — apabila 'otak' robot mengeluarkan arahan seperti 'angkat lengan kiri sebanyak 30 darjah,' pengekod magnet berfungsi seperti 'protraktor' yang dilekatkan pada sambungan, mengumpan balik dalam masa nyata sudut sebenar dicapai. Sebaik sahaja sisihan dikesan, sistem segera membetulkannya.
Berbanding dengan pengekod optik tradisional, pengekod magnet menampilkan keupayaan anti-gangguan yang kuat, kebolehsuaian persekitaran yang sangat baik dan struktur fleksibel , menjadikannya sangat sesuai untuk persekitaran industri dan kompleks dengan habuk, minyak dan getaran. Dalam bidang robotik, pengekod magnet berkembang daripada komponen sokongan konvensional kepada peranti pengesan utama dalam sistem kawalan gerakan pintar.
Sendi Mana yang Digunakan oleh Penderia Pengekod Magnet Robot?
Pengekod magnet digunakan dalam hampir semua sendi yang memerlukan maklum balas gerakan dalam robot.
Dari segi jenis sendi, sendi teras seperti lutut, bahu, dan pinggang robot humanoid semuanya memerlukan pengekod. Robot humanoid biasa dengan 14+ sambungan memerlukan 20–30 pengekod. Lebih menarik lagi, data industri menunjukkan bahawa robot humanoid tunggal memerlukan purata kira-kira 71 pengekod magnet . Pengekod ini biasanya digunakan pada kedua-dua hujung motor dan hujung pengurang , bekerjasama untuk meningkatkan kelajuan dan ketepatan kedudukan.
Selain daripada robot humanoid, pengekod magnet juga digunakan secara meluas dalam anjing robot dan senario lain yang menuntut tindak balas pantas dan mempunyai ruang terhad. Dalam robot berkaki empat, setiap kaki biasanya dilengkapi dengan 3 sendi putaran (mengawal pergerakan pinggul, paha dan betis), jadi satu robot berkaki empat menggunakan sejumlah 12 pengekod untuk memastikan kawalan gerakan yang tepat.
Selain itu, pengekod padat boleh dipasang di ruang sempit seperti robot pergelangan tangan, jari dan leher tanpa menjejaskan prestasi.
Sejauh manakah Mereka Berkesan? Apakah Tahap Ketepatan Yang Boleh Mereka Capai?
Prestasi pengekod magnet dalam sendi robot boleh disimpulkan dalam satu perkataan: tepat.
Pada masa ini, pengekod magnet arus perdana telah mencapai tahap ketepatan yang agak tinggi. Sebagai contoh, pengekod magnet menggunakan teknologi AMR (anisotropic magnetoresistance) boleh mencapai ketepatan pengukuran sudut sehingga ±0.07° ; sesetengah produk mewah malah mencapai ketepatan sudut mutlak 0.05° . Dari segi resolusi, pengekod magnet termaju boleh menyediakan sehingga resolusi 18-bit dalam julat 360°, membolehkan robot melaksanakan tugas dengan ketekalan dan kebolehulangan yang lebih tinggi.
Dalam aplikasi praktikal, laporan ujian daripada pengeluar robot kolaboratif menunjukkan bahawa selepas menggunakan pengekod magnet berprestasi tinggi, ketepatan kedudukan kebolehulangan sendi bertambah baik daripada ±0.1 mm kepada ±0.03 mm . Setiap sambungan robot Yaskawa MOTOMAN dilengkapi dengan pengekod magnet berketepatan tinggi terbina dalam, mencapai ketepatan kedudukan kebolehulangan ±0.01 mm.
Pengekod magnet juga menyokong teknologi pengekodan mutlak berbilang pusingan , yang mengekalkan maklumat kedudukan walaupun selepas kehilangan kuasa, menghapuskan keperluan untuk penyamaran semula seperti yang diperlukan oleh pengekod tambahan.
Adakah Mereka Tahan Getaran?
Sangat tahan getaran. Ini adalah salah satu kelebihan utama pengekod magnet berbanding pengekod optik.
Oleh kerana ia beroperasi pada prinsip pengukuran bukan hubungan , pengekod magnet mengelakkan haus mekanikal dan mempunyai hayat perkhidmatan teori melebihi 100,000 jam . Dari segi rintangan getaran, data ujian adalah menarik: di bawah getaran berterusan (5–2000 Hz) , turun naik kedudukan keluaran pengekod magnet berkualiti tinggi adalah kurang daripada 0.1° , jauh lebih baik daripada nilai biasa 3°–5° pengekod konvensional.
Selain itu, pengekod magnet juga menawarkan penarafan perlindungan IP67 , memastikan operasi yang stabil dalam persekitaran yang keras dengan pencemaran habuk dan minyak. Pengekod magnet berteknologi AMR tidak sensitif terhadap variasi kekuatan medan magnet di bawah mod operasi tepu, menampilkan anti-getaran dan anti-suhu-hanyut yang sangat baik. prestasi Sesetengah produk meliputi julat suhu operasi dari -40°C hingga +125°C , memenuhi keperluan aplikasi gred industri.
Ringkasnya, dalam keadaan teruk seperti hentian mula frekuensi tinggi, putaran undur ke hadapan dan getaran berterusan dalam robot industri, pengekod magnet masih memberikan isyarat kedudukan yang stabil dan tepat.
Penderia Pengekod Magnet Robot SDM
Dalam rantaian bekalan pengekod magnetik, kualiti bahan magnet secara langsung menentukan prestasi akhir penderia. SDM Magnetics Co., Ltd. ialah peneraju dalam bidang ini.
Ditubuhkan pada tahun 2009, dengan ibu pejabatnya di Xiaoshan, Hangzhou, dan kilangnya di Tonglu, Hangzhou, SDM ialah sebuah perusahaan teknologi tinggi peringkat kebangsaan yang mengkhusus dalam magnet kekal nadir bumi dan sistem komponen magnetik. Selama lebih sedekad, syarikat itu telah berdedikasi untuk R&D dan pengeluaran bahan magnetik, menyediakan penyelesaian sehenti di seluruh dunia untuk industri seperti automotif, elektronik pengguna, peralatan rumah, tenaga hijau, perubatan, telekomunikasi dan aeroangkasa.
Dalam bidang pengesan pengekod magnet robot, daya saing teras SDM terletak pada rantai pembuatan ketepatan lengkap :
Pertama, pengacuan suntikan bersepadu. Magnet pengekod SDM dihasilkan menggunakan teknologi ferit acuan suntikan , yang mencampurkan serbuk ferit dengan resin berprestasi tinggi (cth, nilon, PP, PPS) dan membentuknya melalui pengacuan suntikan. Proses ini memberikan magnet dengan kedua-dua kebolehprosesan plastik dan sifat magnet ferit. Lebih-lebih lagi, ia boleh dibentuk secara bersepadu dengan aci logam atau bahagian struktur plastik, meningkatkan kekuatan dan penyepaduan struktur. Magnet acuan suntikan sangat sesuai untuk kemagnetan berbilang kutub — sedozen atau dua dozen kutub adalah perkara biasa, dan versi yang lebih canggih boleh dimagnetkan dengan sehingga seratus kutub.
Kedua, magnetisasi titik pencetakan magnetik. Kunci kepada magnet pengekod terletak pada ketepatan kutub magnet — resolusi dipengaruhi secara langsung oleh padang/lebar kutub. SDM menggunakan proses dan peralatan pengmagnetan berketepatan tinggi yang dibangunkan khas untuk mencapai kemagnetan nada sempit, ketepatan tinggi, memastikan kualiti isyarat yang sangat baik. Teknologi titik-magnet gaya 'cetakan magnetik' ini mengawal dengan tepat kedudukan dan keamatan setiap kutub magnet, meletakkan asas yang kukuh untuk ketepatan penderiaan seterusnya. Syarikat itu juga menyokong kemagnetan berbilang trek dan penyesuaian padang kutub sempit yang berbeza, memenuhi pelbagai keperluan daripada pengekod mutlak berbilang landasan daripada inkremental trek tunggal.
Ketiga, 100% pemeriksaan penuh corak bentuk gelombang medan magnet. Selepas kemagnetan, SDM melakukan pemeriksaan penuh ketat bentuk gelombang medan magnet untuk setiap produk. Ini kerana walaupun reka bentuk dimensi adalah betul, ketepatan magnetisasi yang tidak mencukupi masih boleh menyebabkan output isyarat tidak stabil, resolusi berkurangan atau kesukaran penentukuran sensor. Melalui pemeriksaan penuh, SDM memastikan bahawa bentuk gelombang medan magnet setiap magnet pengekod memenuhi piawaian reka bentuk, menjamin ketekalan, kebolehpercayaan dan ketepatan daripada sumber.
Daripada pengacuan suntikan bersepadu, kepada kemagnetan titik pencetakan magnetik, kepada pemeriksaan penuh bentuk gelombang medan magnet — SDM memanfaatkan rantaian pembuatan ketepatan lengkap ini untuk menyediakan komponen teras magnet yang konsisten tinggi dan kebolehpercayaan tinggi untuk penderia pengekod magnet robot, membantu memacu kawalan gerakan ketepatan lebih tinggi dalam industri robotik China.
