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機器人/元件/驅動裝置/氣動液壓

來自華夏公益教科書

氣動和液壓系統是提供線性運動的執行器。特別是液壓系統可以產生極高的力量。

氣動系統

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氣動執行器有時被稱為氣動缸。基本的氣動缸由三個主要部分組成。這三個部分是氣缸活塞活塞桿

雙作用氣缸伸出。

氣缸(圖中黑色部分)是過程發生的地方。用於業餘機器人技術的大多數氣缸都是由不鏽鋼製成的,根據氣缸的型別,它將具有一個或兩個壓縮空氣埠。

活塞(綠色標記)類似於您在汽車發動機中找到的活塞。它本質上為壓縮氣體提供了一個作用面。

活塞桿(藍色標記)連線到活塞,並將活塞的力量傳遞到需要移動的機構。

有幾種不同型別的汽缸

  • 單作用氣缸:這種氣缸有一個輸入,並帶有一個彈簧。如果氣缸中的壓力釋放,彈簧會將活塞桿推回到其起始位置。
  • 雙作用氣缸。這種氣缸透過一次對活塞的一側加壓來移動。(參見下面的影像)。

氣動裝置對於產生線性運動非常有用。

  • 步行機器人設計中槓桿的運動。
  • 閉合夾持器

設計注意事項

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使用氣動裝置需要壓縮氣體的供應。對於生產線上靜止的機器人,可以設定一個附近的壓縮機來供氣,但是對於移動的機器人來說,這是不可能的。解決方法是使用一個容納壓縮空氣的容器。如果需要大量的壓縮空氣,可能需要在設計中加入壓縮機,但是請記住,壓縮機將消耗大量能量。

計算輸出力

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雙作用氣缸伸出。
雙作用氣缸收縮。

氣缸可以產生的力可以表示為

  • F:以牛頓為單位的力
  • p:氣缸中的空氣壓力,以帕斯卡為單位。壓力可以透過在活塞桿之前的氣路中使用壓力錶獲得。
  • A:活塞的表面積,以平方米為單位。[1] 這可以從製造商的規格中獲得。
  1. ^ 注意:活塞桿側的表面積小於另一側。
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