Aktuator mana yang cocok untuk aplikasi Anda sangat tergantung pada jenis lengan robot yang ingin Anda bangun. Setelah Anda memutuskan jenis lengan yang Anda inginkan, Anda dapat memutuskan aktuator yang cocok untuk setiap sumbu .
Lengan
Dengan asumsi dari deskripsi Anda bahwa robot gantry tidak akan layak, maka tergantung pada aplikasi spesifik Anda, Anda mungkin ingin mempertimbangkan lengan SCARA di atas lengan Artikulasi , yang merupakan apa yang kebanyakan orang pikirkan ketika mereka berpikir lengan Robot .
Keuntungan besar dari lengan SCARA adalah bahwa sebagian besar kekuatan pengangkatannya ada di bantalannya. Sendi bahu, siku dan pergelangan tangan (yaw) berada di bidang datar, yang berarti bahwa motor hanya perlu cukup kuat untuk menghasilkan kekuatan lateral yang diperlukan, mereka tidak perlu mendukung berat sumbu yang tersisa.
Sumbu Z, pitch dan roll (dan cengkeraman jelas) semua harus bekerja melawan gravitasi, tetapi Z axis mudah gear sangat cukup untuk dapat mendukung banyak berat, dan pitch, roll dan grip hanya perlu mendukung berat payload, bukan bobot sumbu lainnya.
Bandingkan ini dengan lengan yang diartikulasikan, di mana banyak kapak harus menopang bobot semua kapak lebih jauh ke bawah rantai kinematik .
Aktuator
Robot gantry
Biasanya robot gantry akan menggunakan aktuator linier untuk sumbu X, Y & Z utama. Ini bisa kinerja rendah, akurasi rendah, aktuator gaya tinggi seperti sekrup timah dengan servo atau stepper drive (gaya dan kinerja dapat diperdagangkan tetapi akurasi akan selalu dibatasi oleh serangan balik), semua jalan hingga kinerja tinggi, akurasi tinggi penggerak langsung motor linear dengan enkoder presisi.
Manipulator 3DOF yang tersisa biasanya akan membutuhkan gerakan rotasi presisi untuk pitch, roll dan yaw, jadi biasanya motor listrik (baik stepper atau servo), akan paling cocok. Bahkan motor kecil dengan gearing yang cukup tinggi dapat menahan gravitasi terhadap beban yang cukup tinggi.
Di samping motor servo vs motor stepper
Perbedaan antara servo (1) dan stepper adalah pertukaran antara kompleksitas dan kepastian dalam kontrol.
Motor servo memerlukan encoder untuk umpan balik posisi, sedangkan stepper tidak. Ini berarti bahwa stepper jauh lebih sederhana secara elektrik , dan dari sudut pandang kontrol lebih sederhana jika Anda menginginkan kinerja rendah.
Jika Anda ingin mendapatkan hasil maksimal dari motor Anda (mendorongnya mendekati batas itu), maka stepper menjadi jauh lebih sulit untuk dikendalikan dengan mudah ditebak. Dengan umpan balik posisi pada servo Anda dapat menyesuaikan kinerja jauh lebih agresif dan karena Anda tahu jika gagal mencapai posisi target atau kecepatan maka loop servo Anda akan mencari tahu dan memperbaikinya.
Dengan stepper Anda harus menyetel sistem sehingga Anda dapat menjamin bahwa itu selalu dapat membuat langkah, terlepas dari kecepatan bergerak yang diinginkan atau berat muatan. Perhatikan bahwa beberapa orang akan menyarankan menambahkan encoder untuk mendeteksi langkah-langkah yang tidak terjawab pada motor stepper, tetapi jika Anda akan melakukannya maka Anda mungkin juga telah menggunakan motor servo di tempat pertama!
Lengan SCARA
Dengan lengan SCARA, sumbu Z mungkin merupakan satu-satunya sumbu linier, sedangkan sumbu yang tersisa semuanya dapat dilakukan dengan motor rotasi, jadi sekali lagi motor stepper atau servo. Mengukur motor-motor ini relatif mudah karena bobot yang dibawa kurang penting bagi banyak dari mereka. Motor yang dibutuhkan untuk mengatasi kelembaman dari suatu beban lebih sedikit daripada mengukurnya untuk mengatasi gravitasi.
Lengan yang diartikulasikan
Dengan lengan yang diartikulasikan perhitungannya lebih rumit, karena sebagian besar kapak membutuhkan ukuran aktuator tergantung pada pemindahan beban dan pengangkatannya, tetapi sekali lagi motor listrik adalah yang paling mudah untuk dikontrol dan digunakan.
Gripper itu
Akhirnya ada gripper. Di sinilah saya telah melihat yang paling beragam dalam aktuator. Tergantung pada aplikasi Anda, Anda dapat dengan mudah menggunakan sejumlah aktuator yang berbeda.
Saya telah menggunakan sistem dengan grippers yang digerakkan motor tradisional, grippers yang digerakkan linier, grip flexie piezo , grippers yang digerakkan secara pneumatik, pengambilan vakum dan slot atau kait yang sederhana di antara yang lainnya, banyak di antaranya khusus untuk aplikasi. Apa muatan khas Anda adalah dapat secara signifikan mengubah aktuator yang terbaik untuk Anda. (2)
Melakukan kalori Anda
Seperti yang disarankan Rocketmagnet pada akhirnya Anda harus keluar dari kalkulator Anda.
Anda perlu mempertimbangkan kinematika sistem Anda, beban maksimum pada masing-masing motor (dengan mempertimbangkan kasus terburuk dengan lengan sepenuhnya diperpanjang jika Anda menggunakan desain lengan artikulatif), kecepatan (motor yang lebih kecil dengan persneling lebih tinggi mungkin memberikan kekuatan yang Anda butuhkan tanpa kecepatan, tetapi motor yang lebih gemuk mungkin memberi Anda torsi lebih tinggi dengan gearing lebih rendah dan kecepatan lebih tinggi, dll.) dan akurasi posisi yang Anda butuhkan.
Secara umum, semakin banyak uang yang Anda keluarkan untuk masalah tersebut, semakin baik kinerja (kecepatan, ketepatan, konsumsi daya) yang akan Anda dapatkan. Tetapi menganalisis spesifikasi dan membuat keputusan pembelian yang cerdas dapat membantu mengoptimalkan harga / kinerja robot Anda.
(1) Perhatikan bahwa pengalaman saya dengan servos industri , biasanya motor DC brushed atau brushless dengan rotary encoder, jadi ini mungkin atau mungkin tidak berlaku dengan hobi servos RC .
(2) Saya sarankan memposting pertanyaan lain tentang ini.