Kisimbaji cha sumaku ni kitambuzi kinachotumia mabadiliko katika uga wa sumaku kupima pembe ya mzunguko, mwelekeo na kasi. Kwa maneno rahisi, inafanya kazi kama 'mmiliki' wa roboti - wakati 'ubongo' wa roboti unatoa amri kama 'kuinua mkono wa kushoto kwa digrii 30,' kisimbaji cha sumaku hufanya kazi kama 'protractor' iliyoambatishwa kwenye kiungo, kurudisha nyuma kwa wakati halisi pembe halisi iliyofikiwa. Mara tu kupotoka kunagunduliwa, mfumo hurekebisha mara moja.
Ikilinganishwa na visimbaji vya kitamaduni vya macho, visimbaji vya sumaku vina uwezo mkubwa wa kuzuia mwingiliano, uwezo bora wa kubadilika wa mazingira, na muundo unaonyumbulika , na kuyafanya yanafaa hasa kwa mazingira ya viwandani na changamano yenye vumbi, mafuta na mtetemo. Katika uga wa roboti, visimbaji sumaku vinabadilika kutoka vipengele vya kawaida vya kusaidia hadi vifaa muhimu vya kutambua ndani ya mifumo mahiri ya kudhibiti mwendo.
Je, Sensorer ya Kisimbaji Magnetiki ya Roboti Inatumika Kwa Viungo Vipi?
Visimbaji vya sumaku hutumiwa karibu na viungo vyote vinavyohitaji maoni ya mwendo katika roboti.
Kwa upande wa aina za viungo, viungo vya msingi kama vile goti, bega na kiuno cha roboti za humanoid zote zinahitaji encoders. Roboti ya kawaida ya humanoid yenye viungo 14+ inahitaji encoders 20-30. Cha kustaajabisha zaidi, data ya tasnia inaonyesha kuwa roboti moja ya humanoid inahitaji wastani wa takriban visimba 71 vya sumaku . Visimbaji hivi kwa kawaida hutumwa mwisho wa injini na mwisho wa kipunguza , zikifanya kazi pamoja ili kuboresha kasi na usahihi wa nafasi.
Kando na roboti za humanoid, visimbaji sumaku pia hutumiwa sana katika mbwa wa roboti na hali zingine zinazohitaji majibu ya haraka na kuwa na nafasi ndogo. Katika roboti iliyo na sehemu nne, kila mguu huwa na viungio 3 vinavyozunguka (kudhibiti nyonga, paja na ndama), kwa hivyo roboti moja yenye miinuko minne hutumia jumla ya visimbaji 12 ili kuhakikisha udhibiti sahihi wa mwendo.
Zaidi ya hayo, usimbaji wa kompakt unaweza kusakinishwa katika nafasi finyu kama vile ya roboti kifundo cha mkono, vidole na shingo bila kuathiri utendakazi.
Je! Zina Ufanisi Gani? Je! Wanaweza Kufikia Kiwango Gani cha Usahihi?
Utendaji wa visimbaji sumaku katika viunga vya roboti vinaweza kufupishwa kwa neno moja: sahihi.
Hivi sasa, visimbaji vya kawaida vya sumaku vimefikia viwango vya juu vya usahihi. Kwa mfano, encoders za sumaku zinazotumia teknolojia ya AMR (anisotropic magnetoresistance) zinaweza kufikia usahihi wa kipimo cha angular hadi ±0.07° ; baadhi ya bidhaa za hali ya juu hata kufikia 0.05° usahihi kabisa wa pembe . Kwa upande wa utatuzi, visimbaji vya hali ya juu vya sumaku vinaweza kutoa hadi mwonekano wa biti 18 juu ya masafa ya 360°, na kuruhusu roboti kutekeleza kazi kwa uthabiti mkubwa na kujirudia.
Katika matumizi ya vitendo, ripoti ya majaribio kutoka kwa mtengenezaji shirikishi wa roboti ilionyesha kuwa baada ya kutumia visimbaji sumaku vya utendakazi wa juu, usahihi wa nafasi ya urudiaji wa pamoja uliboreshwa kutoka ± 0.1 mm hadi ± 0.03 mm . Kila kiungo cha roboti ya Yaskawa MOTOMAN kina vifaa vya kusimba vya sumaku vilivyojengwa ndani vya usahihi wa hali ya juu, na hivyo kufikia usahihi wa nafasi ya ±0.01 mm ya kurudiwa..
Visimbaji vya sumaku pia vinaauni teknolojia ya usimbaji wa zamu nyingi kabisa , ambayo huhifadhi maelezo ya nafasi hata baada ya kupoteza nishati, hivyo basi kuondoa hitaji la kuweka upya nyumbani kama inavyotakiwa na visimbaji vya ziada.
Je, Zinastahimili Mtetemo?
Inastahimili mtetemo sana. Hii ni moja ya faida muhimu za encoders magnetic juu ya encoders macho.
Kwa sababu zinafanya kazi kwa kanuni ya kipimo cha kutowasiliana , visimbaji vya sumaku huepuka uchakavu wa kimitambo na maisha ya huduma ya kinadharia yanazidi saa 100,000 . Kwa upande wa upinzani wa mtetemo, data ya jaribio ni ya lazima: chini ya mtetemo unaoendelea (5-2000 Hz) , mabadiliko ya pato la nafasi ya visimbaji vya sumaku vya ubora wa juu ni chini ya 0.1° , bora zaidi kuliko maadili ya kawaida ya 3°–5° ya visimbaji vya kawaida.
Kwa kuongeza, encoders za sumaku pia hutoa ukadiriaji wa ulinzi wa IP67 , kuhakikisha utendakazi thabiti katika mazingira magumu yenye vumbi na uchafuzi wa mafuta. Visimbaji sumaku vya teknolojia ya AMR havijali tofauti za nguvu za uga wa sumaku chini ya hali ya uendeshaji iliyojaa, inayoangazia utendakazi bora wa kuzuia mtetemo na utendakazi wa kukabiliana na halijoto . Baadhi ya bidhaa hufunika kiwango cha joto cha uendeshaji kutoka -40°C hadi +125°C , zinazokidhi mahitaji ya utumaji maombi ya kiwango cha viwanda.
Kwa kifupi, chini ya hali mbaya kama vile kuacha kwa masafa ya juu, kuzunguka kwa mbele-nyuma, na mtetemo unaoendelea katika roboti za viwandani, visimbaji sumaku bado hutoa mawimbi thabiti na sahihi ya nafasi.
Sensorer za Kisimbaji Sumaku za Roboti za SDM
Katika mnyororo wa ugavi wa kisimbaji cha sumaku, ubora wa nyenzo za sumaku huamua moja kwa moja utendaji wa mwisho wa kitambuzi. SDM Magnetics Co., Ltd. ni kiongozi katika nyanja hii.
Ilianzishwa mwaka wa 2009, ikiwa na makao yake makuu huko Xiaoshan, Hangzhou, na kiwanda chake huko Tonglu, Hangzhou, SDM ni biashara ya kiwango cha juu cha kitaifa inayobobea katika sumaku za kudumu za kudumu na mifumo ya sehemu za sumaku. Kwa zaidi ya muongo mmoja, kampuni hiyo imejitolea kwa R&D na utengenezaji wa vifaa vya sumaku, ikitoa suluhisho la hali moja ulimwenguni kwa tasnia kama vile magari, vifaa vya elektroniki vya watumiaji, vifaa vya nyumbani, nishati ya kijani kibichi, matibabu, mawasiliano ya simu na anga.
Katika uwanja wa vitambuzi vya kusimba vya sumaku ya roboti, ushindani mkuu wa SDM upo katika msururu kamili wa utengenezaji wa usahihi :
Kwanza, ukingo wa sindano jumuishi. Sumaku za kusimba za SDM hutengenezwa kwa kutumia teknolojia ya feri iliyoumbwa kwa sindano , ambayo huchanganya poda ya ferrite na resini zenye utendakazi wa hali ya juu (kwa mfano, nailoni, PP, PPS) na kuziunda kupitia ukingo wa sindano. Utaratibu huu huwapa sumaku na usindikaji wa plastiki na sifa za sumaku za feri. Zaidi ya hayo, zinaweza kuumbwa kikamilifu na shafts za chuma au sehemu za miundo ya plastiki, na kuimarisha sana nguvu za muundo na ushirikiano. Sumaku zilizoundwa kwa sindano zinafaa kwa usumaku wa nguzo nyingi - nguzo kadhaa au dazeni mbili ni za kawaida, na matoleo ya kisasa zaidi yanaweza kuunganishwa na hadi nguzo mia.
Pili, magnetic-uchapishaji uhakika magnetization. Ufunguo wa sumaku za kusimba uko katika usahihi wa nguzo ya sumaku - azimio huathiriwa moja kwa moja na urefu wa nguzo/upana. SDM huajiri vilivyotengenezwa kwa usahihi wa hali ya juu michakato na vifaa vya usumaku ili kufikia usumaku mwembamba, wa usahihi wa hali ya juu, kuhakikisha ubora bora wa mawimbi. Teknolojia hii ya 'sumaku-uchapishaji' ya uwekaji sumaku inadhibiti kwa usahihi nafasi na ukubwa wa kila nguzo ya sumaku, ikiweka msingi thabiti wa usahihi wa kuhisi unaofuata. Kampuni pia inaauni usumaku wa nyimbo nyingi na ubinafsishaji wa vijiti tofauti vya nguzo, kukidhi mahitaji mbalimbali kutoka kwa nyongeza ya wimbo mmoja hadi nyimbo nyingi za kusimba kabisa.
Tatu, ukaguzi kamili wa 100% wa mifumo ya mawimbi ya uga wa sumaku. Baada ya usumaku, SDM hufanya ukaguzi kamili kamili wa muundo wa wimbi la shamba la sumaku kwa kila bidhaa moja. Hii ni kwa sababu hata kama miundo ya vipimo ni sahihi, usahihi usiotosha wa usumaku unaweza kusababisha utoaji wa mawimbi usio imara, mwonekano mdogo au matatizo ya kurekebisha vitambuzi. Kupitia ukaguzi kamili, SDM huhakikisha kuwa uga wa sumaku wa mawimbi ya kila sumaku ya kusimba inakidhi viwango vya muundo, kuhakikisha uthabiti, kutegemewa na usahihi kutoka kwa chanzo.
Kutoka kwa uundaji jumuishi wa sindano, hadi usumaku wa sehemu ya uchapishaji wa sumaku, hadi ukaguzi kamili wa muundo wa mawimbi ya shamba la sumaku - SDM hutumia msururu huu wa utengenezaji wa usahihi kamili ili kutoa vipengele vya msingi vya uthabiti vyenye uthabiti wa juu, vinavyotegemeka kwa juu kwa vihisi vya kusimba vya sumaku ya roboti, vinavyosaidia kuendesha udhibiti wa mwendo wa usahihi wa juu katika tasnia ya roboti ya China.
