滑環用於機器人、ROV、無人機
機器人包含多個關節,透過伸展、彎曲、旋轉等動作執行不同的任務。它還配備了許多感測器,用於檢測自身狀態和外部環境(目標物體)。
其實這些操作都是透過滑環來實現的。滑環將機器人控制系統的操作指令傳送到關節處的執行器。而感測器訊號也透過同樣的方式從關節傳送到控制系統。然後機器人接收回饋訊息並調整其動作。
滑環在機器人中的重要性
實現連續旋轉和訊號傳輸
在執行各種任務時,機器人常常需要進行連續的旋轉運動。例如,當工業機器人進行組裝、焊接等時,其手臂可能需要360度旋轉。滑環可以確保機器人旋轉過程中電力和訊號的連續傳輸,使機器人的運動不受電纜纏繞的限制。
減少電纜磨損和故障
由於機器人在工作過程中頻繁移動,電纜很容易出現磨損和拉扯。使用滑環可以將電纜固定在機器人的底座上,防止電纜隨著機器人的運動而擺動和扭曲,從而減少電纜磨損和纏繞的機率。
實現多方向訊號傳輸
滑環具有多通道,可同時相容於多種類型的訊號,如控制訊號、回饋訊號、影像訊號等。因此機器人的感測器和控制系統可以即時通訊和協作。這包括傳輸高清影像和即時操作指令。
用於各種工業、商業或研究應用的機器人通常對滑環有一些規格要求,例如:
訊號傳輸穩定
機器人需要傳輸各種類型的訊號。其傳輸誤差應控制在±0.1%範圍內。導致在電子晶片組裝機器人中,微小的運動偏差都可能導致晶片損壞。
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防護等級
機器人在不同的環境下工作,滑環應具有相應的防護等級,以防止其內部結構受到損壞,例如海洋環境下的IP65。
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載流量
不同類型的機器人可能需要不同的載流能力。對於小型協作機器人來說,可能在2安培到20多安培之間,而大型工業機器人的需求可能高達500安培。
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可靠性
對於工業機器人,滑環的平均故障時間(MTBF)應大於50000小時。這樣,機器人就可以承受長期工作。
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