Jeffrey Cross
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5个线性执行器让您的机器人移动 - 机器人

线性执行器图像由Dbarak [CC BY 3.0]

在五月期间观看我们的机器人主题帖,以纪念 使: 卷。 45:机器人,不要忘记订阅 使: 杂志。

机器人上有许多类型的执行器。你知道,让机器人移动并允许它与世界进行物理交互的东西......夹子,手臂,腿,轮子等。

与轮子或伺服驱动臂不同,线性致动器通过沿直线推动或拉动来操作。这有很多潜在的用途,从精细定位自动化工具的X-Y工作台到让机器人仆人在手指疲劳时按下门铃按钮。以下是五种不同类型的线性执行器,可以集成到未来的机器人构建中。

1)电动螺纹杆

您可以使用螺纹杆,一些匹配的螺母和电池操作的钻头制造功能强大的线性执行器。或者您可以使用步进电机制作非常精确的步进电机,这正是您在许多3D打印机上看到的。

对于轻量版本,回收圆柱形胶棒并使用改进的伺服和滑动电位器,正如Let's Make Robots的Gareth在本文和下面的视频中解释的那样。

2)气缸

气动是一种使用加压气体(通常是空气)施加力的流体控制形式。气动缸有多种尺寸可供选择。它们坚固耐用,机构简单,具有许多工业应用。气动装置的一个优点是,与马达或伺服系统不同,它们通常可以在加压后保持其位置,而不需要额外的动力。

许多FIRST机器人竞赛允许使用气动装置,因此考虑将它们用于自制机器人并不是牵强附会。我最近遇到了Piscataway高中机器人团队224的成员,他们的叉车机器人参加了FIRST竞赛。他解释了机载压缩机如何对储罐加压,调节器设定气缸的工作压力。一对气缸允许叉子的夹具打开和关闭,电机提供升力。如下图所示,机器人可以轻松地拾取和堆叠塑料储物箱。

皮斯卡塔韦高中机器人团队

3)苏格兰轭

许多机器人使用马达或伺服机构作为致动器,两者都提供旋转运动。您可以使用称为苏格兰轭的机制将该旋转转换为线性运动。苏格兰轭有一个带有矩形槽的杆,中间有一个“轭”。旋转轮上的销插入槽中,当车轮转动时,杆前后移动。这种机制用于许多往复式工具中。

BRoys的Scotch YokeImage [CC BY-SA 2.5]

苏格兰轭机制具有先进的机器人应用,例如模仿海豚的背部运动,以推动类似海豚的机器人。然而,我最喜欢的例子是非常聪明的喙机制是RobotGrrl的RoboBrrd。下面的视频是RoboBrrd构建教程的一部分。我已经开始了苏格兰轭机制的演示。

4)螺线管

螺线管是电线圈,当通电时,拉动或推动铁或钢柱塞。柱塞可以是弹簧加载的,以便在螺线管未通电时返回。螺线管用于汽车和安全门的电动锁,旧门铃,电控阀和许多其他应用。

也许我见过的螺线管最有趣的应用是Spazzi,一种由BeatBots的Marek Michalowski创造的电磁动力舞蹈机器人。这是我自己的版本摇摆到一些8位的chiptune音乐。

5)气动肌肉

软机器人技术正变得越来越普遍,所以我将用哈佛软机器人工具包中的一个例子来结束这个列表。您可以使用编织网管,内部有一个紧身气球,两端夹紧以形成气动肌肉。当球囊膨胀时,它不能沿其长度膨胀,因为它被夹在编织物上。它只能径向膨胀,导致编织物收缩。

Pneumatic MuscleSource:http://softroboticstoolkit.com

您可以使用相对的这些人造肌肉来弯曲手臂,就像在人体中,或任何你需要拉动某些东西。像这样的软机器人执行器在机构中有一些“给予”。这对于旨在与人类密切合作的机器人来说至关重要。软机器人很可能在越来越多的个人服务机器人中得到应用,传统的执行器很容易造成伤害。

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