Трехмерное компьютерное изображение интегрированного пневматическо-электромагнитного гибридного линейного привода, пример одной реализации гибридного линейного привода Fusion. Обратите внимание, что часть модели разрезана. Предоставлено: Университет электросвязи.
Решая фундаментальную проблему в области робототехники, доцент Йошихиро Наката из Университета электросвязи, Япония, и старший научный сотрудник Томоюки Нода из группы исследований мозговой информации в Международном научно-исследовательском институте перспективных телекоммуникаций разработали новаторскую технологию, облегчающую интеграция гибридных исполнительных систем. Гибридный привод, который объединяет два привода, работающих по разным принципам, для обеспечения превосходной производительности, исторически было трудно внедрить в роботов из-за сложности его структуры.
Чтобы решить эту проблему, они разработали концепцию «гибридного линейного привода Fusion» (FHLA), конструкции, которая объединяет структуры для преобразования энергии нескольких приводов в силу, синтезируя эти силы внутри, как если бы они исходили от одного привода. В частности, привод, объединяющий пневматический цилиндр и линейный двигатель с прямым приводом, был разработан на основе этой конструктивной концепции, эффективно сочетая преимущества обеих систем при уменьшении их общей площади.
При сравнении среднеквадратичных погрешностей контактной силы были рассмотрены три условия: 1) PN (пневматическая сила + отсутствие компенсации трения) Условие: базовая контактная сила создавалась давлением воздуха. 2) PP (пневматическая сила + компенсация трения пневматической силой) Условие: основная контактная сила создавалась давлением воздуха, а контроллер был разработан для компенсации отклонений контактной силы, вызванных кинетическим трением, с помощью пневматической силы. 3) Условие PE (пневматическая сила + компенсация трения электромагнитной силой) (гибридное срабатывание): базовая контактная сила создавалась давлением воздуха, а контроллер был разработан для компенсации отклонений контактной силы, вызванных кинетическим трением, с помощью электромагнитной силы. Было обнаружено, что среднеквадратические ошибки в условии PE значительно меньше, чем в двух других условиях. Предоставлено: Университет электросвязи.
Экспериментальные результаты показали, что это привод значительно улучшает способность поддерживать постоянную контактную силу против возмущений в движении в широком диапазоне сил по сравнению с системами, использующими только воздух или электричество в качестве источник питания. Это предполагает превосходство сила производительность управления в точке контакта, предлагая значительное улучшение по сравнению с обычными приводами.
В этом исследовании команда не только представила новую концепцию FHLA, но также обсудила требования к стратегии проектирования и процессы структурной оптимизации, отметив значительный шаг вперед в этой области. Это прорывное исследование было опубликовано в Транзакции IEEE/ASME по мехатроникечто представляет собой значительный шаг к более универсальной и эффективной робототехнике в будущем.
Больше информации:
Йошихиро Наката и др., Гибридный линейный привод Fusion: концепция и оценка устойчивости к помехам, Транзакции IEEE/ASME по мехатронике (2023). DOI: 10.1109/ТМЕЧ.2023.3237725
Предоставлено Университетом электросвязи.
Цитата: Гибридный линейный привод Fusion: оценка концепции и устойчивости к помехам (30 июня 2023 г.), получено 3 июля 2023 г. с https://techxplore.com/news/2023-06-fusion-hybrid-linear-actuator-concept.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
2023-06-30 17:41:01
1688392104
#Концепция #оценка #помехозащищенности
