Основы мехатроники и робототехники
жүктеу/скачать 3,35 Mb. Pdf көрінісі
|
Sholanov 1
|
4.5. Миниатюрные приводы Дальнейшее уменьшение размеров техники и повышение точности перемещений стали возможными с появлением миниатюрных приводов (миниприводов). Такие приводы имеют все более расширяющуюся область применения, начиная от минироботов, измерительных устройств, медицинских приборов и кончая приводами обьективов сотовых аппаратов. Основу миниатюрных приводов составляют двигатели. В настоящее время в качестве микроактюаторов используются коллекторные и бесколлекторные электромагнитные микродвигатели, пьезомоторы,и интегральные приводы MEMS. Электромагнитные микродвигатели имеют конструкцию подобную традиционным двигателям. Практика показывает, что применение электромагнитных микродвигателей ограничивается размерами в 7 мм. Это обьясняется тем, что при дальнейшем уменьшении размера увеличиваются потери на нагревание элементов и конструкции-тепловую энергию. Для размеров менее 7 мм. применятся пьезодвигатели и интегральные приводы, созданные по MEMS (микро-электро-механические системы) технологии. В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип функционирования пьезодвигателя (Рис.4.15), в котором вал 1 совершает винтовое движение так как за счет обратного пьезоэффекта проиходит изменение размеров четырех пьезокерамических элементов 2. Рис.4.15. Схема пьезодвигателя Уменьшение или увеличение пьезоэлементов зависит от полюсности подведенного напряжения. Для получения большего эффекта перемещения используется резонансный режим частоты возбуждения.В зависимости от размеров частота возбуждения напряжения изменяется в пределах 40-200 кГц. При этом за счет трения между винтом и муфтой, связанной с пьезокерамическими элементами происходит движение винта относительно муфты. При этом в качестве материалов винта и муфты используются неметаллические материалы (бронза,титан и т.д.). 1 2 76 Вопросы для. самоконтроля 1. Что понимается под человеко-машинным интерфейсом, 2. Три основных принципа соблюдаемые при проектировании интерфейса. 3. Что Вы понимаете под микропроцессором. 4. Приведите структуру микропроцессорного комплекса. 5. Как устроено простейшее запоминающее устройство. 6. Как считываются данные из запоминающего устройства. 7. Какие функции выполняет микропроцессор. 8. Как классифицируются датчики. 9. Назначение коммуникационных систем. 10. Как увеличить скорость передачи информации. 11. Приведите структуру мехатронного модуля движения. 12. Покажите как устроен пневматический мехатронный модуль движения. 13. В чем преимущества электрогидравлического мехатронного модуля движения. 14. Покажите функциональную схему электрогидравлического мехатронного модуля движения. 15. Как классифицируются электрические машины по электрическим параметрам. 16. Как соединятся различные источники тока с с двигателями постоянного и переменного тока. 17. Какие существуют силовые преобразователи. 18. Покажите систему управления двигателем постоянного тока с применением широтно-импулъсного преобразователя. 19. Покажите схему управления шаговым двигателем. 20. Покажите схему пьезодвигателя и обьясните принцип его работы. |