5 actuadores lineales para hacer que tu robot se mueva - Robots - 💡 Fix My Ideas

5 actuadores lineales para hacer que tu robot se mueva - Robots

5 actuadores lineales para hacer que tu robot se mueva - Robots


Autor: Ethan Holmes, 2019

Imagen de actuadores lineales de Dbarak [CC BY 3.0]

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Hay muchos tipos de actuadores en los robots. Ya sabes, las cosas que hacen que el robot se mueva y le permita interactuar físicamente con el mundo ... pinzas, brazos, piernas, ruedas, etc.

A diferencia de las ruedas o los brazos servoaccionados, los actuadores lineales funcionan empujando o tirando a lo largo de una línea recta. Hay muchos usos potenciales para esto, desde posicionar con precisión una mesa X-Y para una herramienta automatizada hasta hacer que su sirviente de robot presione el botón del timbre de su puerta cuando su dedo se canse. Aquí hay cinco tipos diferentes de actuadores lineales que puede integrar en una futura construcción de robot.

1) varillas roscadas motorizadas

Puede hacer un potente actuador lineal con una varilla roscada, algunas tuercas correspondientes y un taladro a batería. O puede hacer uno muy preciso utilizando un motor paso a paso, que es exactamente lo que ve en muchas impresoras 3D.

Para una versión liviana, recicle una barra de pegamento cilíndrica y use un servo modificado y un potenciómetro deslizante, como lo explica Gareth de Let's Make Robots en esta publicación y el video a continuación.

2) Cilindros neumáticos

La neumática es una forma de control de fluidos que utiliza gases presurizados, generalmente aire, para aplicar una fuerza. Los cilindros neumáticos están disponibles en una variedad de tamaños. Son mecanismos fuertes, duraderos, simples, con muchas aplicaciones industriales. Una de las ventajas de la neumática es que, a diferencia de los motores o servos, generalmente pueden mantener su posición una vez presurizados, sin requerir potencia adicional.

Muchas competiciones FIRST de robótica permiten el uso de neumáticos, por lo que no es exagerado considerar su uso en un robot casero. Hace poco conocí a un miembro del Equipo 224 de robótica de la escuela secundaria Piscataway, cuyo robot montacargas compite en las competencias FIRST. Explicó cómo un compresor a bordo presuriza un tanque de almacenamiento, con reguladores para ajustar las presiones de trabajo de los cilindros. Un par de cilindros permite que la pinza de la horquilla se abra y cierre, y los motores proporcionan elevación. El robot podría recoger y apilar fácilmente recipientes de plástico como se muestra en la siguiente imagen.

Equipo de robótica de la escuela secundaria Piscataway

3) Scotch Yokes

Muchos robots utilizan motores o servos como actuadores, ambos de los cuales proporcionan movimiento de rotación. Puede convertir esa rotación en un movimiento lineal con un mecanismo llamado Scotch Yoke. El Scotch Yoke tiene una varilla con una ranura rectangular cortada en un "yugo" en el centro de la misma. Un pasador en una rueda giratoria se inserta en la ranura, y cuando la rueda gira, la varilla se mueve hacia adelante y hacia atrás. Este mecanismo se utiliza en muchas herramientas recíprocas.

Scotch YokeImage por BRoys [CC BY-SA 2.5]

Los mecanismos de Scotch Yoke tienen aplicaciones robóticas avanzadas, como imitar el movimiento dorsal de los delfines para propulsión en robots similares a los delfines. Mi ejemplo favorito, sin embargo, es que el mecanismo de pico muy inteligente es RoboBrrd de RobotGrrl. El video a continuación es parte del tutorial de construcción para RoboBrrd. Lo empecé en el punto donde se demuestra el mecanismo Scotch Yoke.

4) solenoides

Un solenoide es una bobina eléctrica que, cuando se activa, tira o empuja un émbolo de hierro o acero. El émbolo puede ser cargado por resorte para que regrese cuando el solenoide no está energizado. Los solenoides se utilizan en cerraduras eléctricas en automóviles y puertas de seguridad, timbres de puertas viejas, válvulas controladas eléctricamente y muchas otras aplicaciones.

Quizás la aplicación más divertida de un solenoide que he visto en mi vida es en Spazzi, el bot de baile con solenoide, creado por Marek Michalowski de BeatBots. Aquí está mi propia versión tocando algo de música chiptune de 8 bits.

5) Músculos neumáticos

Las técnicas de robótica suave son cada vez más frecuentes, por lo que resumiré esta lista con un ejemplo del Harvard Soft Robotics Toolkit. Puede usar un tubo de malla trenzada con un globo delgado dentro y los extremos sujetos para crear un músculo neumático. Cuando el globo está inflado, no puede expandirse a lo largo de su longitud porque está sujeto a la trenza. Solo puede expandirse radialmente, haciendo que la trenza se contraiga.

Fuente de músculo neumática: http://softroboticstoolkit.com

Puedes usar conjuntos opuestos de estos músculos artificiales para doblar un brazo como en el cuerpo humano, o en cualquier lugar donde necesites tirar de algo. Actuadores robóticos blandos como este tienen algo de "dar" en el mecanismo. Esto puede ser esencial en robots diseñados para trabajar estrechamente con humanos. La robótica suave es probable que encuentre usos en más y más robots de servicio personal, donde un actuador tradicional podría causar una lesión fácilmente.



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