Ọpọ {{0}Iparọ DoF jẹ ẹrọ mechatronic ti o lagbara lati ṣe iṣipopada aaye. Iṣe pataki rẹ ni lati ṣe adaṣe tabi ṣe atunwi ihuwasi ti o ni agbara ti awọn nkan ni aaye onisẹpo mẹta nipasẹ ọpọlọpọ awọn aake idari ominira ti ominira. Awọn iru ẹrọ wọnyi ni lilo pupọ ni ikẹkọ kikopa, awọn iriri ere idaraya, idanwo ile-iṣẹ, isọdọtun iṣoogun, ati awọn aaye miiran. Ipilẹ iṣẹ ṣiṣe wọn dale nipataki lori iṣẹ iṣọpọ ti awọn modulu mojuto mẹrin: apẹrẹ ọna ẹrọ, awọn eto awakọ, awọn eto iṣakoso, ati awoṣe kinematic.
Ẹya ẹrọ: Olumu ti ara ti Awọn iwọn ti Ominira
Ilana ẹrọ ti ọpọlọpọ{{0}Iparọ DoF jẹ ipilẹ ti ara fun iṣẹ ṣiṣe rẹ. Ni igbagbogbo o ni awọn ọna asopọ lọpọlọpọ, awọn isẹpo, tabi awọn silinda ina, ṣiṣe iyọrisi itumọ ati iṣipopada ni awọn ọna oriṣiriṣi nipasẹ iṣeto jiometirika kan pato. Awọn atunto DOF ti o wọpọ pẹlu DOF mẹta (gẹgẹbi ipolowo, yipo, ati yaw), DOF mẹfa (itumọ pẹlu awọn aake X/Y/Z pẹlu iyipo ni ayika awọn aake mẹta), ati paapaa diẹ sii. Fún àpẹrẹ, ìpèsè Stewart (ẹ̀rọ mẹ́fà kan- DoF parallel) so àwọn ìpìlẹ̀ òkè àti ìsàlẹ̀ pọ̀ nípasẹ̀ ẹ̀rọ iná mànàmáná mẹ́fà tí a fà yọ, ní gbígbé ìgbésẹ̀ ìṣiṣẹ́pọ̀ àwọn ìsopọ̀ láti ṣàṣeyọrí gíga - àtúnṣe ipò ààyè pípé. Apẹrẹ ti ọna ẹrọ ẹrọ gbọdọ dọgbadọgba lile, agbara fifuye, ati iwọn gbigbe, lakoko ti o dinku kikọlu idapọ laarin awọn iwọn ti ominira lati rii daju pe ominira ati išipopada iduroṣinṣin.
Wakọ System: Mojuto ti Power Input
Eto awakọ n pese agbara ti o nilo fun gbigbe pẹpẹ. Iru rẹ ati iṣẹ ṣiṣe taara ni ipa lori iyara idahun Syeed, deede, ati agbara fifuye. Awọn ọna awakọ ti o wọpọ pẹlu ina (bii servo motor + skru ball tabi motor linear), hydraulic (ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn silinda hydraulic), ati pneumatic (lilo afẹfẹ fisinuirindigbindigbin). Wakọ ina mọnamọna ti di yiyan akọkọ fun ọpọlọpọ -iwọn-ti{6}ti awọn iru ẹrọ ominira nitori pipe iṣakoso giga rẹ, itọju to rọrun, ati ore ayika. Wakọ hydraulic dara fun awọn ẹru nla (gẹgẹbi awọn simulators ọkọ ofurufu), ṣugbọn o le ni itara si jijo epo ati itọju eka. Wakọ pneumatic nfunni ni awọn idiyele kekere ṣugbọn o jiya lati deede ati iduroṣinṣin, ti o jẹ ki a lo ni akọkọ ninu ina{9}} awọn ohun elo fifuye pẹlu awọn ibeere išipopada ti o kere si. Yiyan eto awakọ yẹ ki o pinnu da lori awọn ibeere fifuye, igbohunsafẹfẹ išipopada, ati awọn ibeere deede ti oju iṣẹlẹ kan pato.
Eto Iṣakoso: “Ọpọlọ” ti Iṣipopada Logic
Eto iṣakoso naa jẹ “ile-iṣẹ aifọkanbalẹ” ti ọpọlọpọ-oye{1} ti{2}} Syeed ominira, ti o ni iduro fun titumọ awọn aṣẹ gbigbe ibi-afẹde sinu awọn gbigbe deede ti ẹyọ awakọ kọọkan. Awọn paati pataki rẹ pẹlu awọn sensọ (gẹgẹbi awọn koodu koodu, gyroscopes, ati awọn sensọ ipa), oludari kan (bii PLC tabi kọnputa ile-iṣẹ), ati sọfitiwia algorithmic. Nipa gbigba data esi akoko gidi - gẹgẹbi ipo iru ẹrọ, iyara, ati isare, eto iṣakoso n ṣatunṣe awọn paramita wakọ lasan ni lilo awọn algoridimu iṣakoso lappu (gẹgẹbi iṣakoso PID tabi iṣakoso asọtẹlẹ awoṣe diẹ sii) lati rii daju pe ipa ọna gbigbe ni ibamu si ibi-afẹde tito tẹlẹ. Fun awọn iru ẹrọ ominira-ominira mẹfa -{9}}ti{10}}ominira, išipopada isọkan ti ẹyọ awakọ kọọkan gbọdọ jẹ iṣiro nipa lilo awọn algoridimu kinematics onidakeji (gẹgẹbi ọna paramita Denavit{11}}Hartenberg) lati ṣaṣeyọri iṣakoso kongẹ ti awọn ipo aaye eka. Síwájú sí i, àwọn ètò ìṣàkóso ìgbàlódé máa ń ṣe ìsopọ̀ pẹ̀lú ẹ̀rọ ènìyàn{13}}àwọn ìtúwò ẹ̀rọ, tí ń ṣètìlẹ́yìn fún onírúurú àwọn ọ̀nà ìṣiṣẹ́ bíi kíkọ́ni{14}}nínú, ètò{15}}àtòjọ, àti fífi àmì àfikún síta.
Awoṣe Kinematic: Ipilẹ Iṣiro fun imuse Iṣiṣẹ
Awoṣe kinematic n pese ipilẹ imọ-jinlẹ fun apẹrẹ iṣẹ ṣiṣe ti ọpọlọpọ-ìyí{1} ti{2}} awọn iru ẹrọ ominira. O nlo awọn awoṣe mathematiki lati ṣapejuwe ibatan laarin jiometirika Syeed ati awọn paramita išipopada. Awoṣe kinematics siwaju ṣe iṣiro ipo aaye ti aaye ipari pẹpẹ ti o da lori awọn igbewọle si apapọ kọọkan (gẹgẹbi gigun silinda ina ati igun mọto). Awoṣe kinematics onidakeji yanju iṣoro ipadasẹhin- wiwa išipopada kan pato ti o nilo fun ẹyọ awakọ kọọkan ti o da lori iduro ibi-afẹde. Fun apẹẹrẹ, ni ipele mẹfa -{9}} ti{10}ominira Stewart Syeed, ojutu kinematics onidakeji gbọdọ ṣe akiyesi isọpọ laarin itẹsiwaju ati ifasilẹ awọn silinda ina mẹfa ati iru ẹrọ atọka mẹta{11}} ati yiyi. Eyi ni deede waye nipasẹ aṣetunṣe nọmba tabi awọn ọna geometry itupalẹ. Awoṣe kinematic ti o peye kii ṣe iṣapeye awọn aye apẹrẹ Syeed nikan (gẹgẹbi gigun ọna asopọ ati iṣeto apapọ) ṣugbọn tun ṣe ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe akoko ti eto iṣakoso, ṣiṣe ni pataki paati ni idaniloju igbẹkẹle pẹpẹ.
Imugboroosi Iṣẹ: Lati Awọn ipilẹ si Awọn ohun elo
Ni ibamu si awọn modulu iṣẹ ṣiṣe ipilẹ ti a mẹnuba, ọpọlọpọ -oye{1} ti{2} awọn iru ẹrọ ominira le jẹ gbooro lati pade awọn iwulo oniruuru. Fún àpẹrẹ, nínú ẹ̀ka eré ìnàjú (gẹ́gẹ́ bí fíìmù ìṣípòpadà VR), pèpéle ń ṣopọ̀ àbájáde ìríran àti ìṣípòpadà láti jẹ́ kí irìbọmi pọ̀ sí i nípasẹ̀ ìmúbọ̀sípò pẹ̀lú gíga{4}igbóhùnsáfẹ́fẹ́, kékeré{5} àwọn ìṣípòpadà. Ninu idanwo ile-iṣẹ (gẹgẹbi kikopa jamba ọkọ ayọkẹlẹ), pẹpẹ gbọdọ koju awọn ẹru ipa giga ati tun ṣe awọn ipo iṣẹ ṣiṣe to gaju. Ni isọdọtun iṣoogun, iyara kekere {{8}, awọn agbeka ibamu ni a lo lati ṣe iranlọwọ fun awọn alaisan ni ikẹkọ iṣẹ ọwọ. Awọn oju iṣẹlẹ ohun elo yii n gbe awọn ibeere ti o ga julọ sori iṣẹ ṣiṣe ti pẹpẹ (gẹgẹbi awọn esi ipa, ọpọlọpọ{10} imuṣiṣẹpọ iru ẹrọ, ati iwoye ayika ibaraenisepo), ṣugbọn ipilẹ rẹ tun gbarale eto iṣẹ ṣiṣe ipilẹ ti awọn ẹrọ mekaniki, awakọ, iṣakoso, ati awoṣe.
Ni akojọpọ, ipilẹ iṣẹ-ṣiṣe ti ọpọlọpọ-ìyí-ti{2}} pẹpẹ òmìnira wa ninu ìsopọ̀-ọ̀rọ̀ Organic ti ẹ̀rọ ẹ̀rọ, ẹ̀rọ ìwakọ̀, eto iṣakoso, ati iṣapẹẹrẹ kinematic. Nikan nipasẹ iṣapeye iṣapeye ti awọn modulu wọnyi le ga-ipejuwe, iṣipopada aye ti o ni agbara gaan ṣee ṣe, nitorinaa ṣe atilẹyin ohun elo rẹ ti o tan kaakiri ni iwadii imọ-jinlẹ, imọ-ẹrọ, ati awọn aaye olumulo. Ni ọjọ iwaju, pẹlu idagbasoke awọn ohun elo tuntun (gẹgẹbi awọn alloy iwuwo fẹẹrẹ), iṣakoso oye (gẹgẹbi awọn algoridimu adaptive AI), ati awọn imọ-ẹrọ imọ, awọn aala iṣẹ ṣiṣe ti ọpọlọpọ{6}}iwọn{{7} ti- awọn iru ẹrọ ominira yoo gbooro siwaju, pese awọn ojutu simulation ti o ni agbara fun awọn oju iṣẹlẹ ti o nipọn diẹ sii.
