Como uma indústria e uma classe inteira de tecnologia, a robótica está mudando e avançando rapidamente. Seja você um amador ou um engenheiro de robótica experiente, você precisa conhecer cada componente de dentro para fora. Em alguns casos, você também deve saber como escolher entre várias variantes diferentes.
Esse é o caso dos motores de robôs. Não importa quão engenhosas sejam as juntas de um robô, você precisa do produto certo para fornecer todo o movimento, força e alcance de metal e plástico.
Que tipos de motores de robôs estão disponíveis?
Existem várias categorias de motores de robôs. Cada uma tem subtipos e suas próprias aplicações e vantagens. Este é um resumo dos tipos disponíveis hoje.
Atuadores Robóticos
Existem três tipos de atuadores:
- Atuadores pneumáticos:eles usam ar comprimido para funcionar. Com poucas peças móveis, eles são confiáveis e fáceis de manter. Eles não conseguem controlar velocidade, posição e precisão tão bem quanto os outros tipos, mas são ideais para tarefas de armazenagem, como coleta e carregamento.
- Atuadores hidráulicos:Esta é uma boa escolha para robôs grandes que carregam cargas pesadas. Eles usam um fluido bombeado à base de óleo em vez de ar para fornecer movimento. Embora maiores e mais barulhentos do que outros tipos, eles são precisos - mas vazamentos de fluido podem ocorrer ao longo do tempo.
- Atuadores elétricos:motores elétricos convertem energia elétrica em energia mecânica. Esses são os tipos mais comuns em todas as categorias de robôs hoje, já que a eletricidade é um recurso relativamente abundante. Eles também funcionam bem em robôs de todos os tamanhos, são mais compactos em relação à sua saída de energia e são mais fáceis de manter com poluição quase zero.
Embora atuadores elétricos sejam os mais comuns e ofereçam a mais ampla gama de funcionalidades em robótica, eles podem representar um risco em ambientes contendo explosivos. Eles também exigem um sistema de comando mais complexo do que outros tipos de motor.
Motores elétricos
Dentro da categoria de motores elétricos, há vários tipos diferentes. Esta categoria inclui os seguintes tipos:
- Motores de corrente alternada (CA):corrente alternada pode ser obtida de uma tomada de parede comum. Motores CA utilizam essa fonte de energia abundante para criar indução eletromagnética. Engenheiros preferem mecanismos CA quando velocidade consistente é necessária. No entanto, eles são raros fora de robôs de alto torque e em escala industrial.
- Motores de corrente contínua (CC):Em vez de usar uma tomada de parede, os motores DC normalmente extraem energia de uma bateria. Os mecanismos DC vêm em uma variedade de tamanhos e oferecem faixas de carga altamente variáveis, bem como tempos de resposta rápidos e manobrabilidade em comparação aos modelos plug-in.
- Servomotores:Também conhecidos simplesmente como "servos" e incluindo servomotores industriais, estes são alguns dos motores de maior precisão disponíveis. Eles suportam ajuste de erro quase instantâneo durante a operação. Estes motores são ideais para braços robóticos e outros tipos de robôs robóticos e colaborativos se você precisa de posicionamento preciso e alto torque em um pacote pequeno. Ao usar servos, pode haver um atraso entre os movimentos.
- Motores de passo:Motores de passo funcionam em incrementos muito pequenos para fornecer alto torque ao segurar um objeto parado - e posicionamento preciso em cada passo. A precisão desses motores é frequentemente da ordem de 0.01 graus e 0,1 milímetros. O torque geral é semelhante ao de um servo motor. Motores de passo são mais caros para operar do que outros tipos em termos de requisitos de energia.
Como escolher o motor certo para seu robô?
Você pode verificar os pontos acima para restringir os motores que você escolher para seu próximo projeto de robótica. No entanto, antes de reler todos eles, crie uma lista de recursos imperdíveis que seu robô precisa.
Que tarefas ele executará e qual é sua margem de erro para seus movimentos?
Examine o ambiente regulatório para entender sua tolerância à contaminação. A contaminação do motor não é apenas uma causa importante de falha do motor, mas também é uma ameaça à qualidade do produto em um ambiente de fabricação avesso a riscos.
Em outras palavras, você não necessariamente combinaria um atuador hidráulico com uma instalação de alta precisão e alta limpeza, como a de fabricação de alimentos ou produtos farmacêuticos.
Estes são outros pontos a serem observados ao pesquisar os vários tipos de motores de robôs:
- Proporção tamanho-potência:qual é o tamanho da sua construção? O robô precisa navegar por espaços apertados ou a potência bruta é mais importante do que o tamanho?
- Limitações de carga:O tipo de acionamento que você escolher para seu robô precisa de torque suficiente para lidar com as cargas esperadas que ele carregará.
- Precisão:Qual é a tolerância para movimento anormal conforme o robô se move? Você precisa de um motor que forneça correção de erro instantânea e precisa?
- Confiabilidade:Quão bem equipado é seu departamento de manutenção? Com que frequência você espera que seu robô seja reparado?
- Consumo de recursos:Nem todo motor de robô é tão ecológico quanto os outros. Motores de passo consomem energia mesmo em modo de espera, mas às vezes são a única opção.
Motores para cada robô
Os motores vão do nível do consumidor até implantações de robótica em larga escala. Se você pesquisar os ambientes regulatórios e de trabalho de antemão, perceberá rapidamente que todo programa de robótica tem um tipo de motor.