Vai 0,2 mm precīzi sprauga, lakota folija ir labākais risinājums humanoīda pirksta izpildmehānisma vadiem?

Starptautiskajai robotikas nozarei sacenšoties, lai komercializētu izveicīgas, cilvēka līmeņa manipulācijas, robotu roka ir kļuvusi par galveno inženiertehniskās integrācijas pārbaudi. Lai divkāju humanoīdi roboti varētu veikt delikātu rūpnīcas montāžu, bīstamās munīcijas apstrādi, sarežģītu ķirurģisku atbalstu vai smalkus sadzīves darbus, katrā daudzsavienojumā pirkstā ir jābūt iebūvētiem bezserdu motoriem, spriedzes mērītājiem, taustes taustes bloku sensoriem un pozīcijas kodētājiem, kuru izmēri ir identiski cilvēka anatomijai.

Šajā īpaši kompaktajā telpā elektroenerģijas un ātrgaitas signāla ceļu maršrutēšana, izmantojot nepārtraukti lokanus locītavu savienojumus, rada nopietnu aparatūras sašaurinājumu: dinamiska noguruma stieples pārrāvums un pirkstu galu inerces pārslodze.

Tradicionālās elektroinstalācijas metodes sasniedz savas fiziskās un komerciālās robežas piecu pirkstu rokās:

Parastajām apaļajām vara stiepļu instalācijām ir nepieciešams biezs saišķa šķērsgriezums. Iepakoti 3 asu pirkstu savienojumos, apaļie saišķi rada augstu lieces stingrību, kas ir pretojas locītavu locīšanai, liekot pirkstu motoriem iztērēt līdz 30% no to nominālā griezes momenta, lai pārvarētu stiepļu kūļa pretestību.

Standarta vara poliimīda elastīgās iespiedshēmas (FPC) cieš no vara sacietēšanas. Miljoniem augstfrekvences lokošanās ciklu pie šauriem lieces rādiusiem (zem 1,5 mm), laminētā vara folija mikroplaisās un sasprēgā, izraisot katastrofālu sensora signāla zudumu un motora izslēgšanu. Turklāt daudzslāņu vara FPC palielina pirksta galiem pārmērīgu kravnesību, pastiprinot rokas inerci un palēninot ātrgaitas satvēriena refleksus.

Ar rokām lodētiem atsevišķiem mikrokabeļiem ir nepieciešama rūpīga manuāla tīras telpas maršrutēšana, kas rada nekonsekventu montāžas laiku, augstu pārstrādes lūžņu skaitu un nopietnus ražošanas sastrēgumus liela apjoma ražošanas laikā.

0,2 mm precīzi iegriezta lakota alumīnija folija nodrošina pārbaudītu, mērogojamu materiālu platformu nākamās paaudzes humanoīdām rokām. Apvienojot īpaši tīru atkvēlinātu alumīnija foliju (1000. un 8000. sērijas) ar rūpnīcā sacietētu, zem mikronu lielu dielektrisku polimēru laku un bez šķembām , šis konstruētais plakanais vadītājs novērš lieces noguruma defektus, samazina pirkstu vadu biezumu par vairāk nekā 50%, salīdzinot ar cilvēka kustību, pāreju ar slīpsvītru 6 %. roku izgatavošana no lēnas rokas elektroinstalācijas līdz automatizētai augstas caurlaidības montāžai.

Augstas tīrības pakāpes alumīnija mikrofolijas strukturālās īpašības

Augststrāvas motora piedziņas līniju un daudzkanālu sensoru kopņu ievietošanai 15 mm platā humanoīdā pirkstā ir nepieciešama vadītāju ģeometrija, kas izstrādāta šaurām telpām.

Augstas tīrības pakāpes 1085/8011 atkvēlināti substrāti: izmantojot alumīnija tīrību, kas pārsniedz 99,85%, pilnībā mīkstā O veida temperatūrā nodrošina vienmērīgu pagarinājumu no 15% līdz 20%. Šī graudu struktūra novērš lokālu apkakli un ļauj 0,2 mm plakanajai folijai pielāgoties dinamiskām locījuma kontūrām bez strukturālas atsperes.

Plakanās un apaļās ģeometrijas fizika: 0,2 mm plakans folijas vadītājs nodrošina tādu pašu strāvu nesošo šķērsgriezuma laukumu kā apjomīgs 0,5 mm apaļo vadu kūlis, vienlaikus samazinot kopējo vertikālo augstumu par vairāk nekā 60%. Šis īpaši plānais profils vienmērīgi izvada caur šarnīra eņģu kanāliem, kas saspiež un pārrauj parastos apaļos kabeļus.

Distālā pirksta inerce: Ātrgaitas bioniskā satveršanā inerciālā masa pirkstu galos darbojas kā svārsts, palielinot mehānisko slodzi uz miniatūrām cīpslām un mikropārnesumkārbām. Alumīnija blīvums ir gandrīz viena trešdaļa no vara blīvuma (2,70 g/cm³ pret 8,96 g/cm³). Vara nomaiņa pret alumīnija sloksnēm noņem svarīgus gramus no distālajām falangām, paātrina pirkstu reakcijas laiku un samazina motora piedziņas siltumu.

Rūpnīcā uzklāta augstas dielektriskās barjeras laka

Tradicionālā stiepļu izolācija balstās uz biezām ekstrudētām plastmasas uzmavām, kas nostiprina savienojumus. Uzlabotā lakotā folija integrē submikronu dielektriskos pārklājumus tieši uz metāla sloksnes:

Bez caurumiem modificēta poliamīda imīda / poliuretāna matrica: uzklāta pie nepārtrauktas sausas kārtiņas biezuma no 2,0 µm līdz 4,0 µm, šķērssaistītā laka nodrošina augstu aizsardzību pret elektriskiem bojājumiem, nepalielinot mehānisko stingrību.

Siltuma izkliede pa šauriem kanāliem: mikropavada draiveri rada lokālu siltumu pirksta korpusa iekšpusē. Alumīnija augstā siltumvadītspēja (pārsniedz 210 W/m·K) izkliedē darba siltumu prom no pirkstu motoriem un novirza to uz strukturālo plaukstas šasiju, novēršot motora termiskos pārtraukumus smagas satveršanas laikā.

Tehniskā apstiprināšana un praktiskā darbība

Suverēna robotikas vīzija un B2B komerciālā izmaksa

FAQ

Q1: Kāpēc alumīnija folija ir labāka par plānām vara sloksnēm humanoīdu pirkstu vadiem?

A: Varš ātri sacietē stingras cikliskas lieces rezultātā, padarot to pakļautu noguruma plaisāšanai un pārslīdēšanai pāri saspringtajiem locītavu savienojumiem. Rūdīta augstas tīrības pakāpes alumīnija folija absorbē atkārtotu izliekumu caur kaļamā režģa slīdēšanu, nekļūstot trausla. Turklāt alumīnijs ir par divām trešdaļām vieglāks nekā varš, kas ievērojami samazina kustīgo pirkstu galu masu un uzlabo satveršanas reakcijas laiku.

2. jautājums: vai 0,2 mm alumīnija vads var pārvadāt pietiekami daudz strāvas pirkstu izpildmehānismiem?

A: Jā. Mūsdienu humanoīdie pirksti izmanto augstas efektivitātes, zemas strāvas bezstrāvas mikromotorus un bezsuku līdzstrāvas izpildmehānismus, kas darbojas no 24 V līdz 48 V. 0,2 mm bieza un 3,0 mm plata alumīnija sloksne nodrošina lielu 0,6 mm² šķērsgriezumu, viegli izturot nepārtrauktas darbības strāvu no 2A līdz 4A ar minimālu sprieguma kritumu vai pretestības sildīšanu.

3. jautājums: vai izolācijas laka saplaisā vai pārslās, saliekot ap ciešiem pirkstu savienojumiem?

A: Nē, ja ir norādītas rūpnīcā uzklātas modificētas poliuretāna vai poliamīda-imīda laku sistēmas. Šie pārklājumi elastīgi stiepjas kopā ar apakšējo alumīnija substrātu, izturot 0T ciešus līkumus un miljoniem dinamisku elastības ciklu, neizraisot mikrokrekciju, lobīšanos vai nezaudējot dielektrisko adhēziju.

Q4: Kā tiek izveidoti elektriskie savienojumi ar lakotu alumīnija foliju?

A: Savienojumi parasti tiek izveidoti, izmantojot automatizētu ultraskaņas metāla metināšanu, mikrolāzera metināšanu vai izolācijas nobīdes mikropresēšanas spailes. Ultraskaņas metināšana milisekundēs tīri iekļūst plānā lakas slānī, izveidojot cietvielu metalurģisku saiti starp alumīnija foliju un spaiļu paliktņiem, neprasot manuālu noņemšanu vai ķīmisku plūsmu.

Q5: Kā pāreja uz plakanu alumīnija foliju samazina humanoīdu roku ražošanas izmaksas?

A: Manuāla vaļīgu apaļo vadu novilkšana prasa stundas nogurdinoša manuāla darba tīrās telpās, un tā cieš no liela lūžņu skaita saspiestās izolācijas dēļ. Iepriekš izgrieztas lakotas folijas lentes var novietot un metināt, izmantojot automatizētas robotizētas montāžas līnijas, samazinot roku montāžas darbaspēka izmaksas par vairāk nekā 70%, vienlaikus novēršot dārgas pielāgotas poliimīda FPC instrumentu izmaksas.

Secinājums

Lai veiksmīgi integrētu 0,2 mm precīzi iegrieztu lakotu alumīnija foliju humanoīda pirksta izpildmehānisma konstrukcijās:

Norādiet 1085-O vai 8011-O pilnībā atkvēlināta izejviela: izvairieties no darba rūdīšanas; pilnvarotu sertificētu dzirnavu testa ziņojumus, kas apstiprina stiepes izturību no 75 MPa līdz 105 MPa un pagarinājumu ≥ 18%, lai nodrošinātu augstu lieces noguruma kalpošanas laiku pie šauriem saliekuma rādiusiem.

Rotējošā karbīda malu bloķēšana Specifikācijas: Nodrošiniet, lai pirkuma līgumos būtu nepieciešama precīza rotācijas bīdes griešana ar malu šķembu augstumu, kas ir stingri zem 3% no folijas izmēra (< 6 µm), lai novērstu mikroskopiskus plīsumus, kas varētu izraisīt lieces plaisāšanu.

Pilnvaras 100% iekšējās dzirksteles testēšanas sertifikācija: pieprasiet piegādātājiem pārbaudīt nepārtrauktu nesagraujošu dzirksteļu testu pie 1000 V līdzstrāvas katrā lineārajā metra spraugas spoles krājumā, garantējot pilnīgu dielektriskās izolācijas integritāti pirms automātiskās uztīšanas vai sakraušanas.