Language
Country/Area
No result found
Bí mật của công nghệ kiểm soát lực: Tại sao nó có lợi thế hơn so với kiểm soát vị trí truyền thống?
Trong chế tạo robot và máy móc, Kiểm soát lực đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu ngày càng quan trọng. Không giống như điều khiển vị trí truyền thống, điều khiển lực không chỉ xem xét vị trí của máy mà còn xem xét lực tác dụng lên vật thể và môi trường. Việc kiểm soát các lực này không chỉ giúp bảo vệ máy mà còn tránh được hư hỏng trong quá trình xử lý và các thương tích có thể xảy ra khi tương tác với con người.
"Kiểm soát lực sẽ bù đắp sai sót và giảm mài mòn bằng cách duy trì lực tiếp xúc đồng nhất, mang lại kết quả nhất quán hơn."
Lực tác động của công nghệ điều khiển lực thường được đo bằng cảm biến lực hoặc dự đoán bằng dòng điện động cơ. Trong ba mươi năm qua, phạm vi ứng dụng của điều khiển lực đã dần được mở rộng nhờ những tiến bộ trong công nghệ cảm biến và cơ cấu chấp hành. Phương pháp điều khiển này không chỉ thực hiện tốt các nhiệm vụ liên lạc mà còn được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như y tế từ xa, robot dịch vụ và quét bề mặt.
Nền tảng công nghệ kiểm soát lực
Cốt lõi của công nghệ điều khiển lực là điều khiển lực tiếp xúc trong hoạt động cơ khí. Với sự phát triển của tự động hóa công nghiệp, sự tương tác giữa robot và môi trường trở nên phức tạp hơn và nhu cầu kiểm soát lực cũng ngày càng tăng. Trong nhiều liên kết sản xuất, chuyển động của máy có thể bị cản trở bởi các vật cản, ảnh hưởng đến hoạt động chính xác của máy. Do đó, việc điều chỉnh lực tối đa của máy thông qua hệ thống điều khiển lực là đặc biệt quan trọng.
"Kiểm soát lực có thể chủ động phản ứng trong quá trình vận hành máy, từ đó giảm nguy cơ hư hỏng một cách hiệu quả và nâng cao hiệu quả sản xuất."
Trong quá trình gia công cơ khí, sự không đồng đều của phôi có thể gây ra vấn đề trong việc điều khiển vị trí truyền thống, cuối cùng ảnh hưởng đến hiệu quả gia công. Tuy nhiên, công nghệ kiểm soát lực đảm bảo loại bỏ vật liệu đồng đều trong các nhiệm vụ tiếp xúc này, mang lại chất lượng gia công tốt hơn.
Phạm vi ứng dụng và ưu điểm
Các ứng dụng của công nghệ điều khiển lực có thể chủ yếu được chia thành ứng dụng tiếp xúc rõ ràng và ứng dụng tiếp xúc tiềm năng. Trong các ứng dụng tiếp xúc rõ ràng, robot thường cần kiểm soát rõ ràng việc tiếp xúc với môi trường hoặc phôi, chẳng hạn như trong quá trình biến dạng cơ học và gia công bề mặt. Tuy nhiên, ở những nơi có khả năng tiếp xúc, máy cần tránh lực tiếp xúc quá mức.
"Hiện nay, công nghệ điều khiển lực chủ yếu được sử dụng trong hoạt động chế tạo máy, bao gồm nhiều công việc như mài, đánh bóng và mài nhẵn."
Ngoài ra, điều khiển lực cũng được sử dụng rộng rãi để quét các bề mặt chưa xác định và sử dụng cảm biến để thiết lập áp suất tiếp xúc một cách ổn định. Sự phát triển của công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu quả sản xuất mà còn tăng thêm sự an toàn cho các tình huống có rủi ro cao như phẫu thuật y tế bằng robot.
Tầm quan trọng của việc đo lực
Trong quá trình điều khiển lực, việc nắm bắt chính xác lực tiếp xúc là chìa khóa để điều khiển vòng kín. Lực tiếp xúc có thể được đo trực tiếp thông qua cảm biến lực/mô-men xoắn hoặc gián tiếp thông qua ước tính. Cảm biến lực/mô-men xoắn sáu trục hiện đại ghi lại lực và mô-men xoắn đồng thời theo ba chiều và cung cấp dữ liệu tức thời với thời gian phản hồi nhanh.
“Với tiến bộ công nghệ, bộ điều khiển máy hiện đại có thể điều khiển lực trong thời gian thực và đạt được tốc độ phản ứng cao hơn.”
Tuy nhiên, cảm biến lực/mô-men xoắn có giá thành cao cũng như độ nhạy cảm với tình trạng quá tải và nhiễu vẫn còn hạn chế ứng dụng thực tế của chúng. Do đó, việc đo hoặc ước tính lực gián tiếp trở thành một lựa chọn tiết kiệm chi phí. Bằng cách theo dõi dòng điện động cơ của máy, lực tiếp xúc tương ứng cũng có thể được suy ra.
Những tiến bộ trong khái niệm kiểm soát
Trong khái niệm điều khiển điều khiển lực, có thể chủ yếu chia thành điều khiển lực trực tiếp và điều khiển gián tiếp bằng cách tuyên bố sự tuân thủ hoặc trở kháng cơ học. Các khái niệm điều khiển này kết hợp điều khiển chuyển động để giải quyết mối liên hệ giữa lực và vị trí.
"Những tiến bộ trong việc kiểm soát lực giúp robot linh hoạt và dễ thích ứng hơn khi thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau."
Cho dù là điều khiển trở kháng thụ động hay điều khiển trở kháng chủ động, sự phát triển của nhiều phương pháp điều khiển khác nhau đã giúp máy trở nên thông minh hơn khi xử lý các hành động. Đặc biệt khi tương tác với con người, sự an toàn và tin cậy do công nghệ kiểm soát lực mang lại là một trong những ưu điểm quan trọng nhất của nó.
Với sự phát triển và cải tiến không ngừng của công nghệ trong tương lai, triển vọng ứng dụng của Likong trong các lĩnh vực công nghiệp, tự động hóa và robot dịch vụ sẽ ngày càng mở rộng. Điều này cũng đặt ra một câu hỏi: Trong môi trường làm việc tương lai, liệu công nghệ điều khiển cưỡng bức có thể thay thế hoàn toàn không gian điều khiển truyền thống?
