roboforum.ru

Всем привет!
Прошу извинения за дилетанский взгляд на вопрос, но не создать этот топик я не мог. Сейчас нахожусь в поисках типа приводов для робота, прошу подсказать по теме.

Если я правильно понимаю, на сегодняшний день в робототехнике массово (и не очень) используются следующие типы приводов:


(на электродвигателях):
- просто электродвигатели (поворотное движение),
- сервы (плечо закреплено на валу электродвигателя, поворотное движение или тяга),
- червячные (вращательный момент через шнек преобразуется в линейное движение),


(на жидкости):
- гидроцилиндры (линейное движение поршня за счет изменения объема рабочего тела в камерах цилиндра),


(на воздухе):
- пневмоцилиндры (аналогично гидроцилиндрам, но используется воздух),
- пневмомышцы (расширение гибкой камеры и линейное движение одной из сторон пневмомышцы),

Экзотические типы приводов:


(на электромагнитах):
- втяжные соленоиды (линейное движение от втягивания сердечника в соленоид при появлении магнитного поля),


(на принципе внутреннего сгорания):
- поршень на принципе внутреннего сгорания ( в камеру цилиндра подается смесь и детонирует, поршень совершает линейное движение (как ДВС, но просто поршень)).

Подскажите, есть ли другие виды приводов, которые можно применить для создания роботов?
Может какие-нибудь экзотические типы приводов, которые можно изготовить в домашних условиях, без станков и спец.оборудования, как говорится "на коленке".

Еще раз прошу извинить за неграмотный взгляд, очень хочу разобраться в теме и надеюсь, что Ваши советы помогут мне в этом!

Есть еще искуственные мышцы, пиропатроны.

просто так одни электродвигатели не используются (ну кроме недавно появившихся BLDC подвесов)
электродвигатели всегда используются вместе с редукторами.
(хотя вот ещё в голову пришёл пропеллерное устройство, там прямой привод на пропеллер)

сервы это те же самые электродвигатели с редуктором, но дополнительно оборудованы некой обратной связью
то есть серва это улучшенный электродвигатель с редуктором.

про червячные тоже не совсем верно.
червячные могут быть редукторы, которые используются вместе с электродвигателями.
а вот то что ты имел в виду, это винтовые приводы. в нём используется электромотор с редуктором + винтовая передача.

далее, есть ещё шаговые двигатели, тоже в принципе электромотор но особенный.
шаговые двигатели могут с помощью винтовой, ременной или шестерёнчатой передачи совершать работу, так же как электромоторы.
а иногда даже напрямую, без редуктора.
так же как и электродвигатели они могут иметь обратную связь и быть сервоприводом.

раз уж было сказано про ДВС то необходимо вспомнить и про паровые двигатели
благо тут на форуме много рабочих паровых устройств.
а так же про двигатели на сжатом газе.

можно упомянуть про инерционные приводы
где энергия запасается за счёт предварительного раскручивания рабочего тела, а потом раскрученное рабочее тело совершает работу.
хотя в роботах я такого не стречал..

есть ещё пружинный привод, где необходимо предварительно "заводить" пружину.
крайне популярный привод был до изобретения электричества

в спутниках используются магнитные двигатели. но по ним я не особо в курсе
полезная работа совершается за счёт взаимодействия рабочих элементов "мотора" с магнитным полем земли.

существуют приводы которые используют момент инерции.
разгоняя массивный маховик либо тормозя его изменяют направление момента инерции
(маховик крутится в одну сторону, а устройство соотвественно в другую.)

другой случай это когда изменяя положение массивного маховика изменяют направление действия силы тяжести.
(балансируют на одной точке за счёт противовесов, как канатоходец.)


да, электромагниты не такой уж и экзотический привод.
есть ещё линейный приводы магнитные
чередуя намагниченность разных частей привода добиваются непрерывного усилия и перемещения каретки вдоль рельса.


а ещё я забыл про ультразвуковые двигатели.
там ток меняющийся с ультразвуковой частотой заставляет вибрировать рабочие части двигателя с ультразвуковой частотой
и в результате вращаться в нужную сторону.

ну и металлы меняющие свою форму под действием температуры
при протекании электрического тока металл нагревается и изгибается
чередуя нагрев и охлаждение можно получить попеременное движение

Добавлено спустя 1 минуту 37 секунд:
Re: Типы приводов для роботов: сервы, гидро, пневмо... Есть еще?
блин
аж устал пока писал.

elmot, спасибо!

Myp, огромное спасибо за исчерпывающий ответ!
Теперь есть пища для ума и поиска информации.

что еще за "магнитные двигатели" на спутниках ? гироскопы знаю. реактивные, ионные там в космосе бывают, парус солнечный...

такие =)
сам тока недавно узнал что такие есть
длинные чёрные рога которые торчат из спутников

Принцип действия моментного магнитодвигателя (рис. 14) заключается в следующем. Космический аппарат при своем движении в околоземном пространстве пересекает двухполюсное магнитное поле Земли. Установленные в космическом летательном аппарате три силовые электромагнитные катушки со стальными сердечниками, взаимодействуя с магнитным полем Земли, могут создавать внешние моменты, воздействующие на корпус аппарата. При этом необходимо измерить магнитное поле Земли в каждом положении центра масс космического летательного аппарата во время орбитального полета и в зависимости от направления магнитного поля регулировать величину и направление токов в электромагнитных катушках (для создания необходимого внешнего момента вращения).

В качестве чувствительного элемента, измеряющего величину и знак магнитного поля Земли вдоль соответствующих осей, используются специальные датчики. Они представляют собой два параллельно расположенных пермаллоевых сердечника с распределенными по их длине первичными и вторичными обмотками (см. рис. 14). Первичные обмотки соединены последовательно-встречно и образуют цепь возбуждения. Поверх обмоток возбуждения размещена общая измерительная обмотка.

Принцип действия датчика основан на использовании свойств измерительной катушки, выполненной из магнито-мягкого материала. При наличии внешнего магнитного поля изменение магнитной проницаемости сердечников приводит к изменению магнитного поля в измерительной катушке и появлению в ней ЭДС индукции, которая растет пропорционально напряженности измеряемого магнитного поля. Сигнал с магниточувствительной катушки поступает в соответствующие электронные блоки для формирования соответствующих команд на включение тока в силовых электромагнитах. Иногда применяется вместо трех два магниточувствительных датчика и в соответствии с этим имеется два канала силового управления.

Электромагниты создают «силовые» магнитные поля, необходимые для получения механических моментов, обеспечивающих поворот и соответствующее вращение космического аппарата, а также процесс ориентации.

Таким образом, применение электромагнитной системы исключает расход газа в режиме стабилизации и ориентации. Этот принцип управления не только обеспечивает «успокоение» космического летательного аппарата, но и поиск ориентиров и последующую его стабилизацию. Однако следует отметить, что система «электромагнитной разрядки» значительно ухудшает свои показатели при увеличении радиуса орбиты в связи с уменьшением напряженности магнитного поля Земли.

Одних разновидностей электродвигателей пальцев не хватит посчитать...
Различают коллекторные/без коллекторные, синхронные/асинхронные, с постоянными магнитами/без, обычные/дисковые/линейные, явнополюсные/неявнополюсные, с полюсами на железе/без , с обычным ротором/полым, аутранеры/инранеры, по количеству фаз, намотке, управлению и хз еще чему...
Еще бывают электростатические моторы, пьезоактуаторы, вибро пьезомоторы, шаговые пьезомоторы, волновые пьезомоторы.

Я так понял, что в реальность прорывного изобретения дешевых и эффективных искуственных мышц нашим соотечественником никто не поверил?

Так по ссылке ничего реального и не показано. Ни работа прототипа, ни принцип действия.

Scorpio писал(а):Я так понял, что в реальность прорывного изобретения дешевых и эффективных искуственных мышц нашим соотечественником никто не поверил?

Капилляроподобная ячеистая технология, изобретенная нашим бывшим соотечественником, находится еще на очень ранней стадии, чтобы говорить о ее реальной осуществимости. Может оказаться, что она из разряда вечных магнитных двигателей или термояда в домашних условиях. Нужно повторение эффекта во множестве независимых лабораториях, чтобы подтвердить результаты разового эксперимента. Я, например, 20 лет назад проводил эксперименты не только с пневмомускулами но и с микроячеистыми электромембранными мускулами. И ничего, жив еще.